摘要：本文主要結(jié)合鐵路污水排放的特點進行的工藝改進，同時也結(jié)合鐵路污水量較小的特點進行簡述，對水源及總排出口的設(shè)計進行分析，提出了推廣使用新設(shè)備、新工藝的方法。

　　關(guān)鍵詞：鐵路給排水，設(shè)計，探討

　　0前言

　　隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的鐵路建設(shè)事業(yè)進入了一個嶄新的大發(fā)展階段，為適應鐵路跨越式發(fā)展的需要，作為鐵路建設(shè)的一個組成部分，鐵路給排水工程的設(shè)計也必須做出及時的調(diào)整與更新，才能為鐵路的建設(shè)的目標做出貢獻，才能找準位置，滿足和適應新形式的需要與發(fā)展。

　　由于排水檢查井井蓋密封不嚴，部分雨水進入污水管，一般情況下污水中含有相當數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。沉砂池作為預處理設(shè)施，通常設(shè)置在細格柵后以去除進水中的砂粒，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物及設(shè)備的正常運行，減少在渠道、管道和處理構(gòu)筑物產(chǎn)生大量沉積，避免重力排泥困難，防止對生物處理系統(tǒng)、污泥處理構(gòu)筑物運行的干擾。

　　1鐵路生產(chǎn)中給排水技術(shù)

　　針對目前廣泛采用的旋流沉砂池，在形成旋流和排砂等方面大量采用機械設(shè)備，由于小型污水處理站缺乏專業(yè)的管理人員，運行費用也比較短缺，要保證污水處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，設(shè)計中必須在降低電耗和減少設(shè)備維護量等方面做文章。如果采用水力旋流代替機械旋流，重力排砂代替氣提排砂，可以比較好地解決以上問題。

　　在池內(nèi)形成水力向下旋流的關(guān)鍵有以下幾點：(1)必須保證一定的進水流速；(2)池內(nèi)設(shè)計導流設(shè)施(導流筒和池子進口處的導向擋板)；(3)砂水分離區(qū)和沉砂區(qū)采用斜坡連接，使得沉降的砂粒依靠重力，通過斜坡自然滑入集砂坑。

　　2工程實例

　　由于平流式沉砂池、曝氣沉砂池具有占地面積大，運行費用相對較高的缺點，因此本工程采用水力旋流沉砂池作為本工程沉砂池池型。如何控制好旋流沉砂池的流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，成為小型旋流沉砂池設(shè)計參數(shù)選擇的關(guān)鍵。

　　對某鐵路工程中，某生活污水處理站設(shè)計處理能力Q=400m3／d。設(shè)計進水水質(zhì)COD≤250mg／L，BOD5≤150mg／L，SS≤220mg／L；設(shè)計出水水質(zhì)COD≤60mg／L，BOD5≤20mg／L，SS≤20mg／L。

　　污水處理工藝流程為：生活污水一格柵井—污水泵站—沉砂池--SBR生化反應池一排放。

　　2．1設(shè)計參數(shù)

　　本工程最大設(shè)計流量Qmax=0．012m3／s，其水力表面負荷取值范圍為40～73m3／(m2•h)，本工程取q=40m3／(m2•h)。最大流量水力停留時間t=40s。參考平流式沉砂池的設(shè)計要求，設(shè)計流速取=0．15—0．20m／s。

　　2．2工藝尺寸確定

　　2．2．1沉砂池直徑　　                     

　　2．2．2有效水深　                   

　　2．2．3池總高度H=H1(超高)+H2+H3(沉砂室高度)=0．40+0．40+0．70=1．50m。

　　2．3導流筒設(shè)計

　　在設(shè)計中，應考慮采用與沉砂池為同心圓的導流筒作為水流流向和流速控制的主要措施。池內(nèi)有效水深為0．4m，如果按流速0．15—0．20m／s計算，水流寬度約為B=0．15—0．2m。根據(jù)以上計算，池內(nèi)設(shè)置φ0．8—0．9m圓形導流簡。為了保證較好的除砂效果，確定導流筒直徑為0．8m。

　　為避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象，在進水口附近，導流筒和沉砂池內(nèi)壁間設(shè)置螺旋型的導流板(與水平面成45o角)；為保證筒內(nèi)外污水的有效交換，在導流簡壁4個方向上設(shè)置8個進、出水孔，孔尺寸50mm×50mm。

　　2．4其他

　　在設(shè)計中，我們要考慮運行穩(wěn)定，管理簡單的原則，沉砂池選擇采用重力排砂系統(tǒng)。砂水分離區(qū)和沉砂區(qū)間斜坡采用53o角，每天定時開啟提拔式排泥閥，依靠水的靜壓將沉砂排人貯砂池。沉砂池的平面圖，見下表。　

　　3水源及總排出口的設(shè)計

　　由于鐵路建設(shè)的周期比較長，從可行性研究到初步設(shè)計、施工圖設(shè)計往往存在3～4年的時間間隔。期

　　間，由于經(jīng)濟的發(fā)展，周圍環(huán)境的變化，致使原設(shè)計的取水方案與現(xiàn)實情況發(fā)生很大變化；特別是在經(jīng)濟較

　　發(fā)達地區(qū)，隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，前期調(diào)查時經(jīng)濟不可行的接水方案由于地方管網(wǎng)的延伸，直接導致輸水

　　管道距離的縮短，相應變?yōu)楹侠矸桨?，加上近年來國家加大了對地下水開采的限制、管理力度，從可持續(xù)發(fā)展考慮，也應該拋棄過去那種不求人的小而全觀念，盡可能采用市政、公用水源。所以今后建設(shè)過程中，實施階段與設(shè)計階段的水源調(diào)整現(xiàn)象將頻繁出現(xiàn)，作為設(shè)計人員應該在工藝方案設(shè)計之初，就制訂好水源變更的預案，這樣才能夠統(tǒng)籌考慮，適應建設(shè)階段的突發(fā)情況。類似于同樣的情況，可研及初設(shè)時制訂排污方案可能因市政公用管網(wǎng)的延伸，相應變得不再經(jīng)濟合理，初設(shè)時采納的工藝流程也要相應調(diào)整。所以，鐵路給排水設(shè)計人員一定要跟蹤所設(shè)計項目當?shù)乜陀^條件的變化情況，及時制定、調(diào)整相應的設(shè)計方案，才能最大

　　限度地發(fā)揮社會資源的潛能，節(jié)約鐵路建設(shè)投資，更好地適應鐵路運輸生產(chǎn)的需要。

　　4大膽推廣使用新設(shè)備、新工藝

　　由于鐵路運輸生產(chǎn)的特殊情況，各車站、用水點基本遠離城鎮(zhèn)的中心區(qū)域，蟄居城市一偶，無論是自備水源還是接用市政自來水，均存在一個加壓過程?；趥鹘y(tǒng)，普遍采用水池儲水，機械加壓，水塔調(diào)配的工藝方法。應該說這是一個成熟、傳統(tǒng)工藝，完全能夠滿足鐵路運輸生產(chǎn)的用水需求；但該工藝也存在許多無法克服的缺陷。首先是能源的浪費，特別是壓力不足條件下的轉(zhuǎn)供水情況(大多數(shù)市政管網(wǎng)的水壓在0．2MPa以內(nèi)，而鐵路客車上水和其他一些工藝、消防用水壓力需求大于0．2MPa)，將原來具備的初始能量全部放棄，再從基準水位加壓，造成很大的浪費；其次，根據(jù)最新的規(guī)范要求，自來水二次加壓后必須進行消毒，為此還須添置相應的消毒儀器、設(shè)備，同時還需要配備必要的值班、看守人員。而鐵路給水所由于受生產(chǎn)規(guī)模限制，無法經(jīng)濟合理地采用液氯消毒的工藝，目前廣泛使用的二氧化氯、次氯酸鈉消毒工藝不僅操作、管理復雜，而且運營的成本也較高，且不易實現(xiàn)自動化操作，加上水塔的建設(shè)不僅占地較大，一段時間使用后，其破損的外觀直接影響周圍的景觀，這一系列問題導致水塔加壓供水的工藝在城鎮(zhèn)新建小區(qū)的使用受到限制。作為與新建小區(qū)基本相同功能要求的鐵路地區(qū)供水方案設(shè)計，也應該借鑒地方類似問題的處理方法，積極推廣使用投資省、占地少的變頻恒壓供水方案，同時要結(jié)合鐵路用水的特點，盡可能全部(或部分)直接抽取市政管網(wǎng)水源連續(xù)增壓，做到小流量時由變頻泵直接抽取市政管網(wǎng)水源增壓(恒壓)供水，差多少，補多少，具有顯著節(jié)能效果。大流量時啟動工頻泵以水池水源并聯(lián)增壓供水，可以有效避免峰值流量對市政管網(wǎng)的沖擊，并相應縮小常規(guī)水池的容積。結(jié)合消毒藥品的持續(xù)定點投用，設(shè)備及壓力、流量的儀器遠傳功能的實現(xiàn)，不僅完全可以實現(xiàn)有人值守給水所的正常功能，由于取消先有的值班人員，還可以大大降低日常的生產(chǎn)成本，真正提高企業(yè)效益。

　　5總結(jié)

　　總之，隨著鐵路改革的深入進行，結(jié)合鐵路污水排放的特點進行的工藝改進，同其他池形相比具有能耗較低，占地面積小，除砂效率高、運行穩(wěn)定可靠的特點，已得到越來越多的工程應用。鐵路給排水設(shè)計更應該從深層次研究、探索可能到來的變革，以自己的實際行動為鐵路的改革發(fā)展出謀、出力，才能確保鐵路給排水跟上鐵路大發(fā)展的步伐，服務鐵路，服務社會。