天津眾邁高速公路服務區污水一體化處理技術

 天津眾邁高速公路服務區污水一體化處理技術

高速服務區污水組成情況

高速公路服務區的主要組成設施包括住宿（含停車）、超市、餐飲、休閑、加油、汽車修理等功能。
服務站區污水除了常規的生活污水之外，還有加油站、飯店、汽修廠等產生的部分含油污水及沖洗污水。其主要污染因子為石油類、COD、BOD、SS等，服務區污水主要有以下特點：
(1)污染點多，處理規模小，一般情況下，單邊服務區用水量不超過10m³/h；
(2)污水以公廁和清洗為主，氮、磷含量較高；
(3)餐飲廢水占有較大的比重，同時停車區和廣場及加油站和車輛沖洗污水中含油脂類污染物；
(4)污水不均勻，處理難度高于典型生活污水。
建成較早的高速公路附屬區如收費站、服務區等對生活污水多采用旱廁和化糞池處理，沒有專業的服務區污水處理設備。旱廁多用于干旱或半干旱地區公路施工營地或已建成的服務區內，化糞池多用于有一定衛生要求的水沖式廁所。
旱廁和化糞池投資低、管理方便，都是因地制宜的環保措施，但其出水及沉積物一般難以達到有關污水排放標準的要求。由于高速公路沿線設施生活污水排放量小，一般小型生活污水處理器即可滿足要求，沒有專業針對服務區設計的污水設備。
因此我國不少高速公路開始嘗試采用一體化生活污水處理器來處理服務區的生活污水。既節約了寶貴的公路用地，又滿足了相關環境要求。地埋式一體化生活污水處理設施的諸多優點，使其逐漸成為我國高速公路服務區生活污水處理的主要選擇
服務區污水水量特點：
高速公路服務區污水水量季節性變化很大，夏季污水量可能是冬季的5～6倍，由于車流量的影響，污水量不僅在不同季節有較大變化，而且一天的不同時段也會產生較大的波動。
因此服務區污水排放具有很大的波動性，但目前服務區污水處理設備一般均選擇定型產品，不能根據實際情況進行現場設計，設計能力與實際污水量有較大偏差，經常會遇到處理能力不足或投資浪費等后果。
我國高速公路服務區污水處理技術，其明顯缺點是不能應對污水量動態變化、動力耗費大、運行管理費用較高及設備易損壞等問題。因此基建成本低、運行效果好、管理方便的污水處理設備是目前服務區需要的。

服務區污水處理工藝分析

服務區污水處理技術的選取應根據服務區的水質水量、出水用途、處理技術特點、服務區整體規劃及建筑特點等進行優化選取，盡可能的實現出水的回收再利用。服務區污水處理技術主要分為生物處理技術、生態處理技術。生物處理技術主要包含生物接觸氧化法、SBR、MBR，生態處理技術主要包含人工濕地、土壤滲濾、穩定塘。

生物處理技術

生物接觸氧化

生物接觸氧化法為生物膜法的一種，在污水與池中填料上的生物膜充分接觸過程中，污水中有機污染物、氮在微生物的作用下得以去除，目前為高速服務區污水治理采用的技術，工藝流程見圖1。該技術應用于服務區污水治理中一般采用A/O(缺氧-好氧)運行方式，可依次實現缺氧反硝化、好氧硝化反應，可具有較好的脫氮效果。運行中應在接觸氧化池的好氧區和缺氧區之間應設置回流，以保證缺氧區的生物脫氮作用，且可根據污水量采取連續或間歇運行。

　　生物接觸氧化法的優點主要為污染物去除效率高，運行費用低，污泥產量較少，占地面積少。該工藝出水水質可達到《污水綜合排放標準》一級A標準。但其存在出水SS較高，且對污水水質水量波動適應性差，出水水質不穩定;生物填料易堵塞，且需定期更換填料；設備維修成本較高，且操作繁瑣。

SBR

SBR技術是把進水、反應、沉淀、排水、閑置等工序置于同一反應器中依次交替進行的活性污泥法，污水中污染物主要在進水、反應階段得以降解，適用于廢水產生分散，且排放量不大的污水治理，工藝流程見圖2。SBR反應池中污泥濃度高，可交替形成好氧、缺氧及厭氧環境，對氮污染物具有較好的去除效果；其間歇運行方式可較好的抵抗服務區污水水質水量的波動，達到較好的出水水質。

SBR工藝優點為自動化程度高、泥水分離效果好、無污泥膨脹、抗沖擊負荷強，脫氮除磷效果好、占地面積小等。該工藝處理出水經消毒后可達標排放。該工藝存在工程造價較高，自控要求高，對操作管理人員專業水平要求高，日常維護需專業的技術人員操作等缺點。

MBR

MBR為膜過濾與生物處理相結合的污水處理技術，其通過膜過濾截留活性污泥而無需設置二沉池。MBR工藝可實現污水的預處理、生化處理和膜過濾的有機結合。隨膜技術及自動化控制技術的不斷提高，MBR污水處理技術日趨成熟、其應用日益廣泛，已被應用于服務區污水處理工程中，工藝流程見圖3。MBR利用膜的高效分離使泥水分離*,截留活性污泥提高其濃度的同時可強化出水水質；MBR技術可將HRT、SRT有效分離，縮短HRT同時延長SRT，SRT的增長可為慢生型的硝化微生物的生長增值提供適宜條件提高工藝脫氮效果，同時還可有效降低剩余污泥量，降低運行費用。MBR工藝可基本解決傳統污水生物處理工藝存在的各類突出問題。

MBR工藝自動化程序高，可高度集成及模塊化，占地面積少，出水穩定且經消毒后可直接回用，無污泥膨脹，具備優良的硝化和反硝化脫氮功能和除磷的能力，耐低溫效果相對較好，耐沖擊負荷好等優點。但該技術存在一次性投資建設高及能耗大等問題影響了其廣泛的普及，但隨膜生產技術的提高和生產成本的降低，其已在高速服務區污水治理中得到應用，經技術經濟分析證明其投資回收期較短，具有良好的經濟效益與節水效果。

生態處理技術

 人工濕地

　　人工濕地是一種模擬自然濕地結構功能的生態凈化污水的技術，服務區污水經化糞池、調節池進行預處理后，投配到人工濕地中，通過濕地中的土壤介質的截留、吸附，土壤中及植物根系上附著功能微生物的生物轉化降解，植物根系的吸附、吸收等作用對污水進行凈化。該技術在對污水中污染物降解的同時，可營造良好的生態景觀環境，并具有一定的經濟效益。人工濕地近年已被被國內外廣泛應用于城市污水的深度處理，其具有投資低、運營成本低、操作簡易、能耗低的特點，且對污染物去除效果良好且功能持久。自20世紀30年代開始，國外已開展服務區污水人工濕地處理技術及裝置研究。經多年研究與工程應用，該技術對服務區污水處理中已取得較好的處理效果，可從容適應服務區污水的水質水量波動，并保證出水水質穩定。近幾年，人工濕地也已在部分服務區污水處理工程中得到應用，如安徽潛山服務區、湖北孝感服務區、江西廬山服務區等，均取得了良好的污水處理效果，甚至經處理后全部回用，達到“*”，在全國高速公路服務區的污染控制中起到了示范作用。

土壤滲濾

土壤滲濾技術為人工強化型污水生態處理技術，其由污水土地處理技術逐步衍生而來，其也稱為土壤含水層處理技術。服務區污水經化糞池或水解池預處理后由布水裝置引入土壤滲濾系統，通過土壤、微生物等的化學、物理及生物的綜合作用實現對有機物、氮、磷等的有效去除，經集水管收集經消毒處理后可作為中水回用。因其成本較低，操作簡便，已得到廣泛應用。國內外土壤滲濾工程運行結果表明土壤滲濾系統可對污水中的有機物、氨氮、總磷以及病原體都具有良好的去除效果。近年江西鄱陽服務區、江西彭湖服務區、廣東仰塘服務區先后建設了集污水處理、中水回用、景觀觀賞于一體的土壤滲濾處理系統。

穩定塘

穩定塘技術是通過人工方式對生物氧化過程進行掌控，污水中有機物在穩定塘中經過絮凝、沉淀后得到部分去除，同時在好氧微生物、厭氧微生物、浮游生物及植物的共同作用下得到進一步降解的污水生態處理技術。穩定塘污水處理系統具有投資少、運行成本較低，維護簡易等特點，在服務區的污水處理工程中，穩定塘污水處理技術有著非常廣闊的應用空間。

生態處理法較生物處理法在綜合性能上占有明顯優勢，但其占地面積大、易受氣候條件影響的短板嚴重限制了其在服務區污水處理中的應用，尤其在北方地區更甚。故如何從節約集約利用土地、提高水質處理穩定性和有效性方面出發，有效解決生態處理技術的瓶頸問題，提高生態處理技術在服務區污水處理中的可行性、適用性，已成為公路行業及技術領域內研發的熱點和趨勢。