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斜板隔油在機務含油廢水處理中的應用

文檔作者：黃文文檔來源：上海鐵路局上海機務段		點擊數：	更新時間： 2025年07月17日
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上海鐵道科技2 0 1 2 年第4 期5 9
黃文上海鐵路局上海機務段
摘要分析機務舍油廢水選用斜板隔油原因， 并從理
論和實踐方面探討斜板隔油在機務廢水使用中設計、施
工、使用、管理上存在的一些問題，提出相應的對策、
關鍵詞斜板隔油；機務；廢水處理：應用分析
l 引言
油污染作為一種常見的污染． 對環境保護和生態平衡危
害極大， 為防止水污染， 保護環境． 鐵路機務段在檢修生產過
程中產生的含油廢水必須經過污水處理， 符合國家《污水綜
合排放標準》( G B 8 9 7 8 )規定的二級或I I級標準時才能排放。
對機車廢水如果采用傳統的混凝一氣浮法， 成本較高， 混
凝生成的絮體部分解體． 隨水流出． 使處理效果達不到排放
標準；采用電解一氣浮法， 由于電解受許多因素的影響， 而廢
水的水量和濃度又經常發生變化． 常使電解量與廢水中的污
染物量不匹配， 使處理效果較差， 達不到排放標準。目前機
務段含油廢水普遍采用隔油一氣浮一澄清過濾T 藝， 或者調節
沉淀一混凝沉淀一砂濾r 藝÷
斜板隔油由于除油效率高． 占地面積小，結構緊湊等優
點， 在鐵路機務系統的含油廢水處理丁藝中， 得到十分廣泛
的使用。因此． 如何設計、施1j 、使用、管理好斜板隔油這一
裝置， 對于減輕含油廢水處理系統后部負荷， 使生產廢水處
理后的達標排放。保護環境． 具有重要意義。
2 含油廢水選用斜板隔油分析
2 ． 1 含油廢水來源
鐵路機務段主要分為內燃機務段、電力機務段和內燃、
電力混合段， 各段承擔不同的丁作任務． 其排污量和廢水的
含量也會各不相同。排污量的大小與機務段配屬機車類型、
臺數、檢修臺位、檢修數量(包括架修、定修、輪修數量) 、整備
臺次、有無油庫， 以及各段的規模、生產結構、] i 藝設備等因
素有關。含油廢水主要來自兩個方面，
一個是來自機車檢
修、整備場方面， 如柴油機庫、整修庫、電機輪對庫、定修庫、
柴油機體清洗間等車間在作業中所產生的含油污水；另一方
面則來自下雨時露天線路及場地一J ：的含油雨水。對于內燃
機務段還有部分來自油庫設備的滴漏、油罐定期清洗和泵房
地面沖洗的含油廢水。
2 ． 2 油品在廢水中的狀態
機務段廢水主要污染物有石油類、B O D ． C O D ， S S ． P H 值
等， 在廢水中油以漂浮油、分散油、乳化油等幾種狀態存在，
當含油量降到10 m g ／L 以下時， 其他污染指標均可達到排放
標準． 所以機務段的生產廢水主要是除油。
( 1 ))浮上油． 油滴粒徑大于10 0 la , n a ． 易于從廢水中分離
出來? 油品在廢水中分散的顆粒較大． 粒徑大于10 0 la , m ，易
于從廢水中分離出來。在機務廢水中． 這種油占水中總含油
量6 0 — 8 0 ％ 。
( 2 )分散油， 油滴粒徑介于10 — 1 0 0 Iz m 之間， 懸浮于水
中。
( 3 )乳化油， 油滴粒徑小于1 0 肛m ， 油晶在廢水中分散的
粒徑很小， 呈乳化狀態． 不易從廢水中分離出來。
機務段的生產廢水經過斜板隔油后， 廢水中浮油及分散
油基本可以去除， 同時降低廢水中C O D 含量， 但乳化油的含
量沒有降低． 對于乳化油大多采用氣浮法去除。
2 ．3 斜板隔油原理
粒徑較大的浮油的上浮規律遵從斯托克斯公式， 應掌握
公式中參數的確定。斜板隔油池是七十年代初發展起來的
含油污水除油裝置， 其結構如圖l 所示， 主要部件為由多層
波紋板所組成的斜置板組， 含油污水在板與板之問所形成的
平行流道中流過． 南于浮力作用． 油滴上浮， 碰到板面． 即在
板下積聚并沿斜板向前移動， 至斜板出口． 即成大油滴而浮
升至水面． 由于流道當量直徑較小． 可在較高處理量下仍保
持層流狀態， 且具有很大的浮升面積， 因而除油效率較高。
圖1 斜板隔油池
萬方數據
60 斜板隔油在機務含油廢水處理中的應用
目前機務系統含油廢水處理站，多采用這種形式的斜板
隔油池。
3斜板隔油應用分析
上海機務段含油廢水處理設施于1991年投人使用已有
多年的歷史，將進入大修。污水處理主要流程如圖2所示。
I淳油回收I 加藥
蝴 圃一 匿 一
L匝囹J
圖2 上海機務段污水處理主要流程
現就斜板隔油在機務廢水使用中設計、施工、使用、管理
上存在的不少問題，從理論和實踐兩方面探討其產生的原因
及其解決辦法。
3．1斜板的板材和隔油斷面的選定
上海機務段斜板隔油采用不飽和聚酯玻璃鋼波紋板，水
流穩定性好，表面光潔度高，耐腐蝕、強度高，質地輕，易于加
工，安裝方便是鐵管、石棉等多種材料中最為理想的一種，大
修中應繼續選擇此種板材作斜板。現有的斜板隔油斷面有
多種形式：圓形、方形、波浪形(CPI)、MWS型等，見圖3。
① [} <工>
圓形R=d／4 方形R=d／4 cPI型R=d／2~d／3 MWS型R=d／4
圖3 斜板隔油斷面形式
究竟哪種形式比較有利于油珠上浮呢?選擇的依據又
是什么呢?圖3中d代表上浮單元的深度，W代表上浮單元
的寬度，R代表斷面的水力半徑。
由水力學原理可知：
R ,-vR／r (1)
式中：R ：水流的雷諾數；u：斜板中的水流水平速度，crn，
s；R：斷面的水力半徑，cm；F：水的運動粘度系數，mz／s。
由公式(1)可知，當u、r不變時，R越小，則R 也越小，使
斜板中的水流朝著層流或尼數更小的穩態層流方向發展，
從而使油粒在理想的水力條件下從水中上浮分離。因此，應
選擇斷面水力半徑小的隔油斷面為好，即圓形、方形、MWS
型的。但嚴格說來，斷面為圓形、方形的隔油裝置實際是斜
管隔油，加工麻煩，材料消耗量大。而MWS型的斷面實際是
兩塊波浪板錯開半個波長疊合而成，其R接近d／4，又可直接
選用不飽和聚酯玻璃鋼波紋板，所以它應作為首選的隔油斷
面，優于大修前的CPI型。
3．2斜板隔油施工不當。會影響隔油效果
在施工過程中，施工部門不按要求加工斜板隔油裝置，
是降低甚至嚴重影響除油效果的因素之一。上海機務段原
采用框架固定各組斜板，但施工過程除用長螺栓連接各板
外，還以金屬壓條固定，壓條粗糙的形狀破壞了油滴順斜板
向上滑動的通道，使斜板隔油的效果大為降低。手動集油管
壁上開有沿管軸方向的切口，在安裝時未嚴格和隔油池內液
面校平行，收油時集油管繞管軸轉動，往往切口一部分轉到
油面以下，一部分仍在油面上，否則切口全轉到油面下時，將
有大量油面下水溢人池外集油井，大大影響撇油效果。
正確的施工方法是框架固定各組斜板時，必須去除缺損
的波紋板，不用壓塊，力求保證板面油滴上滑通道的暢通。
這次大修將改用高效帶式電動撇油機替代人工轉動集油管
撇油。
3．3對含油污水溫度注意不夠，降低了處理效果
在斜板隔油的使用和管理中，尤其是冬季，由于隔油裝
置的半露天設置，沒有加熱氣管，造成含油廢水的溫度偏低，
這對充分發揮斜板隔油工作是很不利的，斜板隔油中油的去
除是同油珠上浮速度密切相關。
油珠上浮速度是按照斯托克斯公式計算：
= 位g (p p0／I8~ L21
式中：Vo：油珠上浮速度，ends；口：渾濁水中油珠上浮速度
降低系數，常用0．95；g：重力加速度，ends ；d：油珠直徑，em；
po：水的密度， cm ；p，：油的密度，；；，cm ； ：水的絕對粘滯系
數，g／cm．s；‘D：考慮水流不均勻的修正系數，采用1．35～1．50。
由于油的密度隨溫度上升而下降，而且其下降幅度遠較
水的密度大，即(pD-p )的差值增大；同時， 也隨溫度上升而
下降，由公式(2)可知，當(Oo—p )的差值增大， 值下降，Vo就
增大，反之， 則下降。可見，當被處理的污水溫度越高，那
么油珠的上浮速度就越快，油的去除率也就越高。
上海機務段地處溫帶，冬季嚴寒期在40天左右，斜板隔
油處于半露天，隔油池上蓋板破損和縫隙過大都須及時更換
和修補，冬季時做好保溫措施。此外，對斜板隔油裝置要定
期進行沖洗，洗去斜板上的積垢和附著物，以利提高除油效
果。
3．4對斜板隔油池水流速度控制不嚴。影響了除油效果
操作人員對斜板隔油池水流速和油的去除有何關系不
很了解，在集水井水泵發生故障進行檢修時，關閉的分流閥
門修理完畢不及時打開，造成進水量處于波動狀態，顯然這
是操作失誤。
根據公式(1)可知，隨著u的增大，R 數也相應增大。當
處理量過大時，必然促使斜板隔油池中的水流處于流狀態，
從而破壞了油珠上浮的理想水力條件，使除油率大大降低。
因此，斜板隔油裝置中的水流速，即處理量要嚴格控制
在工藝要求的范圍之內，裝置前的閥門開啟不得任意變動，
要使水流始終保持在穩定的層流狀態，這樣才能保證其取得
良好的效果。
4 結束語 (下轉第69頁)
萬方數據
橋墩橫向剛度不足加固技術研究
位于承臺底以下1．55 m處，可見由于墩身剛度的加大其轉動
中心明顯提升(如圖4所示)，但樁基剛度還略顯不足，需對
樁基進行加固。
基礎加固方式：樁基礎增加2根直徑1．0 m鉆孔灌注樁，
新老承臺采用牽釘及 28 mm預應：勻錨桿對拉連接。
基礎加固后實測#158墩墩頂橫向最大振幅由0．364 mm
減小到0．166 mm，表明未經加固的基礎橫向剛度明顯不足，
需在墩身加固的同時對基礎進行加固，從而更加有效地提高
橋墩整體橫向剛度。
4結論
(1)通過以上實例可以看出，增加墩身截面慣性矩提高
橋墩橫向剛度，是簡單有效的減小墩頂橫向振幅的方法。
(2)樁柱式輕型墩雖然有諸多優點，但現階段在提速后
均存在橫向剛度不足、橫向振幅超限的嚴重缺陷，建議此類
結構在特殊條件下需經過謹慎設計后方可采用，無特殊困
難，此類結構不再采用。
(3)樁基礎的重新認識：樁基礎具有較強的豎向承載
力，但在水平荷載作用下，樁身微小的傾角即能引起墩頂較
大的位移，從而導致墩頂橫向振幅超限，因此在設計中應充
分考慮樁基礎水平方向承載能力及其抗變形能力。
(4)橫向振幅超限的橋墩在強度檢算時，均能滿足設計
規范要求，但均不滿足列車安全運營性能指標。所以橋梁設
計理念應從靜力強度控制為主轉變為靜力強度和動力剛度
控制并重。
(5)橋墩設計橫向位移控制和列車運行下橫向振動問
題，在靜力學中包括樁一土一基礎一結構以及復雜約束等問題；
在動力學中包括車橋橫向耦合振動問題，所以需進行系統性
研究，在鐵路規范制定及新線建設時應充分考慮，并預留一
定的安全儲備，以適應鐵路的長遠發展。
責任編輯：宋飛
來稿時間：2012—8—29
(上接第41頁)
3解決措施
(1)5 min保壓試驗時，當減壓量一定，待試驗曲線穩定
后，關閉頭部車輛折角塞門，這樣列車即使微小的漏泄量也
能檢測到。或者對車間的微控試風設備進行改造。
(2)加強職工業務培訓。組織職工對列車制動機試驗標
準和試驗方法進一步培訓。
(3)加強客車的試風跑位。全面試風嚴格執行“四到位”
制度，即一跑到位，二聽到位，三看到位，四測量行程到位。
(4)加強主支管檢查，杜絕接摘制動軟管用力過猛現象。
一是每月對主管卡子螺母、輔助管卡子螺母進行一次專項檢
查，消除螺母松動現象。二是更換制動軟管、折角塞門，調整
制動軟管角度不正時，一律用兩把管鉗，一把專門用來固定
防止輔助管轉動造成與主管接頭處短接漏風。
(5)加強現場管路的排水。一是嚴格每天三次現場管路
的排水，每次排水不少于1 h，陰雨天排水時間還需適當延
長，并同步做好壓風機儲風缸的排水，每次時間不少于10 min。
二是列車作業試風前進行主管吹塵5 min，由尾部組長控制
時間，并不定期抽查。
(6)按規定安定保壓是1 rain漏泄量不大于20 kPa，進一
步提高標準，規定安定保壓5 min漏泄量不大于10 kPa，超過
標準，必須找出原因并處理。
通過上述舉措，逐步減少運用客車制動漏泄故障發生的
概率。
責任編輯：王華
來稿日期：2012—08—29
(上接第60頁)
(1)斜板采用不飽和聚酯玻璃鋼波紋板，隔油斷面首選
MWS型。
(2)用高效帶式電動撇油機替代人工轉動集油管撇油，
保證板面油滴上滑通道的暢通。
(3)隔油池上蓋板破損和縫隙過大都須及時更換和修
補，冬季時做好保溫措施。
(4)使水流始終保持在穩定的層流狀態，這樣才能保證
其取得良好的效果。
采用這些措施后，將顯著提高斜板隔油的除油效果，從
而減輕對處理設施后部的負荷，有利于提高設備的出水水
質。
參考文獻
【l】德格雷蒙公司著．水處理手冊．王業俊，潘南鵬等譯．中國建筑工業出版
社，1983．
[2】陸昌淼，馬世豪，張忠祥．污水綜合排放標準詳解．中國標準出版社，1991．
責任編輯：宋飛
來稿時間：2012—08—08
萬方數據</工>

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