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[摘 要]介绍了列车自动清洗机清洗作业的工序和洗车废水处理的工艺，阐述了絮凝沉淀和光催化氧化反应等污水处理工艺，分析了废水回用率，并计算了由此节省的费用。
[关键词]洗车机；废水处理；回用；环保
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0371-02
引言
随着我国轨道交通的高速发展及人力成本的升高，采用自动化洗车模式愈加普遍。车辆段以及配属车超过12列的停车场均应设置机械洗车设施。列车自动清洗机用于清洗电客车的端面、侧面、侧顶弧面、顶面（采用接触轨供电制式的电客车）的灰尘、油污及其它污渍。其以高效、自动、环保的特性，广泛应用于国内大铁、地铁车辆段或停车场。
清洗列车时产生大量废水，而车辆段一般地处偏远地区，无法利用市政废水处理设施进行废水净化，任意排放不但影响市容以及人们生活环境，而且由于洗车废水中含有油类、有机物、表面活性剂等难降解物质，污染江河湖流，破坏自然生态环境。为了节约水资源，使洗车废水循环再利用，已成了必由之路。因此洗车机一般配有独立的废水处理循环使用系统。本文以青岛地铁M3线洗车机为例，介绍洗车机的废水处理系统工艺流程，分析废水再利用产生的社会效益和经济效益。
1 废水处理系统
1.1 洗车工序及废水水质
列车清洗时采用两种水，一种为废水再处理的回用水，一种为经软化处理的清水。后者用于洗车漂洗工位，其作用是冲洗残留在车体上的清洗剂、金属离子以及其他细微残留物，以免车体、车窗在风干后出现花痕。
青岛地铁M3线洗车时一般采用如下清洗工序：
根据列车表面的清洁状况，洗车时可以采用含清洗剂洗或者清水洗，故产生的废水中可能会含有遗留的表面活性剂、固体异物、有机物等。洗车废水废水水质浓度比较低，属于优质杂排水，适合进行中水回用，经过回用后出水水质比较高，根据同类型废水水质特点，确定洗车废水进水水质指标如下：
1.2 废水处理工艺
目前国内洗车废水处理工艺主要有两种，一种为好氧菌分解有机物和机械过滤除去固体异物的方式。这种工艺存在弊端，需要一台风机每天24小时不间断的往好氧菌池充风，若供氧不足时，好氧菌会大量死亡，无法净化废水中的有机物，从而导致水池变臭；另一种为利用混凝反应絮凝沉淀除去固体异物和光氧化催化分解有机物及杀菌的方式。这种工艺处理效率高、净化范围广，已成为新上洗车机项目中主流的水处理方式。
青岛地铁M3线洗车机的废水处理工艺流程图如下：
工艺流程说明：
洗车废水首先经过经过收集进入集水池沉淀较大砂粒和杂质，均匀水质水量，然后进入调节池进行pH值调节后由提升泵将废水泵入混凝反应池，通过投加混凝剂PAC进行混凝反应，使废水中的胶体物质形成絮体，投加絮凝剂PAM进行絮凝反应，使絮体进一步变大，然后进入斜管沉淀池，污染物质在重力作用下沉入沉淀池底，从水中得以分离，处理后的水进入提升水池，然后通过提升水泵泵入到一体化光催化氧化设备，利用光催化氧化有效的去除表面活性剂及油污等有机物杂质同时有效的杀灭各种病菌；出水进入到回用水池供洗车回用。
处理工艺总体上分两步进行：
第一步：将废水除去砂粒混凝沉清使泥水分离，保障水质清澈透明避免泥砂进入后处理设备避免对后处理设备造成堵塞。
斜管沉淀池产生的污泥定期由污泥泵泵入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后污泥再通过污泥泵泵入袋式滤机进一步压成干泥饼后外运，污泥浓缩池上清液以及板框压滤机滤液则返回集水池重新处理。
第二步：针对易引起发臭、起泡等溶解性污染物的特性，利用光催化氧化有效的去除表面活性剂及油污等有机物杂质同时有效的分解杀灭各种病菌；解决了洗车回用水有泡沫和水发臭的问题。
光催化氧化器整套装置集氧化分解及消毒功能为一体，能有效分解溶解性有机污染物（洗涤剂（LAS）、COD、BOD含氮、磷等），用于各种废水废液的深度处理，特别是对高含量的有机废水富含表面活性剂（LAS）、COD以及其他有机污染物的处理，去除率在98%以上，分解后的产物为水和二氧化碳，不会产生二次污染。
经过处理后的产水主要指标可达CODcr<30 mg/L，LAS≤1.0 mg/L，悬浮物<5.0mg/L，符合回用的条件。
2 洗车废水回用率及经济效益
洗车机在漂洗工位采用由自来水经软化处理生成的清水，其余工位均采用回用水。一列车洗车用水量可通过表2计算 （按6辆编组，列车全长约120米，以时速3km/h的时速通过洗车机计算）：
洗车用水的循环使用率的计算公式：
洗车水的循环使用率=（总的用水量-清水补水量）/总的用水量×100%。由表2可知，洗车水理论循环使用率为：1676/2076×100%=80.7%。
洗车机洗车效率为4列/h，每列清洗用水为2.1m？，理论上每小时产生待处理的废水为8.4m？。废水处理系统的处理能力为10m？/h，进入集水池的废水可以全部进行处理再利用。因此损失的水主要是自然蒸发、车体带走等原因造成的，不会发生未处理的废水溢流到外部排污管道，造成污染。
青岛地铁M3线运营初期配属电客车24列，近期配属36列，远期配属58列。地铁行业一般要求每列车至少一周要清洗两次。按1年52周，每列车一周洗2次，一次清洗节水1.6吨，青岛市现行的洗车用水价格为6.55元/吨计算，M3线洗车废水再利用的年度经济指标如下表：
废水处理系统的费用主要包括运行所需的电费、耗材费及维护保养费，一年费用大概3000元左右，与每年节省的费用对比，废水处理系统具有极高的经济效益。每年节约的数千吨水，能满足几十个家庭的使用，同时避免了废水直接排到外部环境中造成污染，社会效益也相当显著。
3 结论
青岛地铁M3线洗车机废水处理系统采用先进的污水处理工艺，使得洗车废水回用实现水资源化、无害化，起到保护环境、防止水污染、缓解水资源不足的重要作用，有明显的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] GB 50157-2013 地铁设计规范[S]
[2] GB/T 18921-2002 城市污水再生利用 景观环境用水水质[S]
第一作者：范东生，男，助理工程师，青岛地铁集团有限公司运营分公司车辆部工程师。 通讯地址：山东省青岛市市南区安庆路16号青岛地铁运营分公司，邮编266000。
[关键词]洗车机；废水处理；回用；环保
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0371-02
引言
随着我国轨道交通的高速发展及人力成本的升高，采用自动化洗车模式愈加普遍。车辆段以及配属车超过12列的停车场均应设置机械洗车设施。列车自动清洗机用于清洗电客车的端面、侧面、侧顶弧面、顶面（采用接触轨供电制式的电客车）的灰尘、油污及其它污渍。其以高效、自动、环保的特性，广泛应用于国内大铁、地铁车辆段或停车场。
清洗列车时产生大量废水，而车辆段一般地处偏远地区，无法利用市政废水处理设施进行废水净化，任意排放不但影响市容以及人们生活环境，而且由于洗车废水中含有油类、有机物、表面活性剂等难降解物质，污染江河湖流，破坏自然生态环境。为了节约水资源，使洗车废水循环再利用，已成了必由之路。因此洗车机一般配有独立的废水处理循环使用系统。本文以青岛地铁M3线洗车机为例，介绍洗车机的废水处理系统工艺流程，分析废水再利用产生的社会效益和经济效益。
1 废水处理系统
1.1 洗车工序及废水水质
列车清洗时采用两种水，一种为废水再处理的回用水，一种为经软化处理的清水。后者用于洗车漂洗工位，其作用是冲洗残留在车体上的清洗剂、金属离子以及其他细微残留物，以免车体、车窗在风干后出现花痕。
青岛地铁M3线洗车时一般采用如下清洗工序：
根据列车表面的清洁状况，洗车时可以采用含清洗剂洗或者清水洗，故产生的废水中可能会含有遗留的表面活性剂、固体异物、有机物等。洗车废水废水水质浓度比较低，属于优质杂排水，适合进行中水回用，经过回用后出水水质比较高，根据同类型废水水质特点，确定洗车废水进水水质指标如下：
1.2 废水处理工艺
目前国内洗车废水处理工艺主要有两种，一种为好氧菌分解有机物和机械过滤除去固体异物的方式。这种工艺存在弊端，需要一台风机每天24小时不间断的往好氧菌池充风，若供氧不足时，好氧菌会大量死亡，无法净化废水中的有机物，从而导致水池变臭；另一种为利用混凝反应絮凝沉淀除去固体异物和光氧化催化分解有机物及杀菌的方式。这种工艺处理效率高、净化范围广，已成为新上洗车机项目中主流的水处理方式。
青岛地铁M3线洗车机的废水处理工艺流程图如下：
工艺流程说明：
洗车废水首先经过经过收集进入集水池沉淀较大砂粒和杂质，均匀水质水量，然后进入调节池进行pH值调节后由提升泵将废水泵入混凝反应池，通过投加混凝剂PAC进行混凝反应，使废水中的胶体物质形成絮体，投加絮凝剂PAM进行絮凝反应，使絮体进一步变大，然后进入斜管沉淀池，污染物质在重力作用下沉入沉淀池底，从水中得以分离，处理后的水进入提升水池，然后通过提升水泵泵入到一体化光催化氧化设备，利用光催化氧化有效的去除表面活性剂及油污等有机物杂质同时有效的杀灭各种病菌；出水进入到回用水池供洗车回用。
处理工艺总体上分两步进行：
第一步：将废水除去砂粒混凝沉清使泥水分离，保障水质清澈透明避免泥砂进入后处理设备避免对后处理设备造成堵塞。
斜管沉淀池产生的污泥定期由污泥泵泵入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后污泥再通过污泥泵泵入袋式滤机进一步压成干泥饼后外运，污泥浓缩池上清液以及板框压滤机滤液则返回集水池重新处理。
第二步：针对易引起发臭、起泡等溶解性污染物的特性，利用光催化氧化有效的去除表面活性剂及油污等有机物杂质同时有效的分解杀灭各种病菌；解决了洗车回用水有泡沫和水发臭的问题。
光催化氧化器整套装置集氧化分解及消毒功能为一体，能有效分解溶解性有机污染物（洗涤剂（LAS）、COD、BOD含氮、磷等），用于各种废水废液的深度处理，特别是对高含量的有机废水富含表面活性剂（LAS）、COD以及其他有机污染物的处理，去除率在98%以上，分解后的产物为水和二氧化碳，不会产生二次污染。
经过处理后的产水主要指标可达CODcr<30 mg/L，LAS≤1.0 mg/L，悬浮物<5.0mg/L，符合回用的条件。
2 洗车废水回用率及经济效益
洗车机在漂洗工位采用由自来水经软化处理生成的清水，其余工位均采用回用水。一列车洗车用水量可通过表2计算 （按6辆编组，列车全长约120米，以时速3km/h的时速通过洗车机计算）：
洗车用水的循环使用率的计算公式：
洗车水的循环使用率=（总的用水量-清水补水量）/总的用水量×100%。由表2可知，洗车水理论循环使用率为：1676/2076×100%=80.7%。
洗车机洗车效率为4列/h，每列清洗用水为2.1m？，理论上每小时产生待处理的废水为8.4m？。废水处理系统的处理能力为10m？/h，进入集水池的废水可以全部进行处理再利用。因此损失的水主要是自然蒸发、车体带走等原因造成的，不会发生未处理的废水溢流到外部排污管道，造成污染。
青岛地铁M3线运营初期配属电客车24列，近期配属36列，远期配属58列。地铁行业一般要求每列车至少一周要清洗两次。按1年52周，每列车一周洗2次，一次清洗节水1.6吨，青岛市现行的洗车用水价格为6.55元/吨计算，M3线洗车废水再利用的年度经济指标如下表：
废水处理系统的费用主要包括运行所需的电费、耗材费及维护保养费，一年费用大概3000元左右，与每年节省的费用对比，废水处理系统具有极高的经济效益。每年节约的数千吨水，能满足几十个家庭的使用，同时避免了废水直接排到外部环境中造成污染，社会效益也相当显著。
3 结论
青岛地铁M3线洗车机废水处理系统采用先进的污水处理工艺，使得洗车废水回用实现水资源化、无害化，起到保护环境、防止水污染、缓解水资源不足的重要作用，有明显的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] GB 50157-2013 地铁设计规范[S]
[2] GB/T 18921-2002 城市污水再生利用 景观环境用水水质[S]
第一作者：范东生，男，助理工程师，青岛地铁集团有限公司运营分公司车辆部工程师。 通讯地址：山东省青岛市市南区安庆路16号青岛地铁运营分公司，邮编266000。