天津眾邁高速公路服務(wù)區(qū)污水一體化處理技術(shù)

高速服務(wù)區(qū)污水組成情況

高速公路服務(wù)區(qū)的主要組成設(shè)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(wù)站區(qū)污水除了常規(guī)的生活污水之外，還有加油站、飯店、汽修廠等產(chǎn)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(wù)區(qū)污水主要有以下特點(diǎn)：
(1)污染點(diǎn)多，處理規(guī)模小，一般情況下，單邊服務(wù)區(qū)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(shí)停車區(qū)和廣場(chǎng)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(qū)如收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)等對(duì)生活污水多采用旱廁和化糞池處理，沒有專業(yè)的服務(wù)區(qū)污水處理設(shè)備。旱廁多用于干旱或半干旱地區(qū)公路施工營(yíng)地或已建成的服務(wù)區(qū)內(nèi)，化糞池多用于有一定衛(wèi)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(huán)保措施，但其出水及沉積物一般難以達(dá)到有關(guān)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于高速公路沿線設(shè)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(yè)針對(duì)服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)的污水設(shè)備。
因此我國(guó)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(wù)區(qū)的生活污水。既節(jié)約了寶貴的公路用地，又滿足了相關(guān)環(huán)境要求。地埋式一體化生活污水處理設(shè)施的諸多優(yōu)點(diǎn)，使其逐漸成為我國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)生活污水處理的主要選擇
服務(wù)區(qū)污水水量特點(diǎn)：
高速公路服務(wù)區(qū)污水水量季節(jié)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(jié)有較大變化，而且一天的不同時(shí)段也會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)。
因此服務(wù)區(qū)污水排放具有很大的波動(dòng)性，但目前服務(wù)區(qū)污水處理設(shè)備一般均選擇定型產(chǎn)品，不能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能力與實(shí)際污水量有較大偏差，經(jīng)常會(huì)遇到處理能力不足或投資浪費(fèi)等后果。
我國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)污水處理技術(shù)，其明顯缺點(diǎn)是不能應(yīng)對(duì)污水量動(dòng)態(tài)變化、動(dòng)力耗費(fèi)大、運(yùn)行管理費(fèi)用較高及設(shè)備易損壞等問題。因此基建成本低、運(yùn)行效果好、管理方便的污水處理設(shè)備是目前服務(wù)區(qū)需要的。

服務(wù)區(qū)污水處理工藝分析

服務(wù)區(qū)污水處理技術(shù)的選取應(yīng)根據(jù)服務(wù)區(qū)的水質(zhì)水量、出水用途、處理技術(shù)特點(diǎn)、服務(wù)區(qū)整體規(guī)劃及建筑特點(diǎn)等進(jìn)行優(yōu)化選取，盡可能的實(shí)現(xiàn)出水的回收再利用。服務(wù)區(qū)污水處理技術(shù)主要分為生物處理技術(shù)、生態(tài)處理技術(shù)。生物處理技術(shù)主要包含生物接觸氧化法、SBR、MBR，生態(tài)處理技術(shù)主要包含人工濕地、土壤滲濾、穩(wěn)定塘。

生物處理技術(shù)

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(jī)污染物、氮在微生物的作用下得以去除，目前為高速服務(wù)區(qū)污水治理采用的技術(shù)，工藝流程見圖1。該技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)區(qū)污水治理中一般采用A/O(缺氧-好氧)運(yùn)行方式，可依次實(shí)現(xiàn)缺氧反硝化、好氧硝化反應(yīng)，可具有較好的脫氮效果。運(yùn)行中應(yīng)在接觸氧化池的好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間應(yīng)設(shè)置回流，以保證缺氧區(qū)的生物脫氮作用，且可根據(jù)污水量采取連續(xù)或間歇運(yùn)行。

　　生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)主要為污染物去除效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，污泥產(chǎn)量較少，占地面積少。該工藝出水水質(zhì)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。但其存在出水SS較高，且對(duì)污水水質(zhì)水量波動(dòng)適應(yīng)性差，出水水質(zhì)不穩(wěn)定;生物填料易堵塞，且需定期更換填料；設(shè)備維修成本較高，且操作繁瑣。

SBR

SBR技術(shù)是把進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等工序置于同一反應(yīng)器中依次交替進(jìn)行的活性污泥法，污水中污染物主要在進(jìn)水、反應(yīng)階段得以降解，適用于廢水產(chǎn)生分散，且排放量不大的污水治理，工藝流程見圖2。SBR反應(yīng)池中污泥濃度高，可交替形成好氧、缺氧及厭氧環(huán)境，對(duì)氮污染物具有較好的去除效果；其間歇運(yùn)行方式可較好的抵抗服務(wù)區(qū)污水水質(zhì)水量的波動(dòng)，達(dá)到較好的出水水質(zhì)。

SBR工藝優(yōu)點(diǎn)為自動(dòng)化程度高、泥水分離效果好、無污泥膨脹、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，脫氮除磷效果好、占地面積小等。該工藝處理出水經(jīng)消毒后可達(dá)標(biāo)排放。該工藝存在工程造價(jià)較高，自控要求高，對(duì)操作管理人員專業(yè)水平要求高，日常維護(hù)需專業(yè)的技術(shù)人員操作等缺點(diǎn)。

MBR

MBR為膜過濾與生物處理相結(jié)合的污水處理技術(shù)，其通過膜過濾截留活性污泥而無需設(shè)置二沉池。MBR工藝可實(shí)現(xiàn)污水的預(yù)處理、生化處理和膜過濾的有機(jī)結(jié)合。隨膜技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷提高，MBR污水處理技術(shù)日趨成熟、其應(yīng)用日益廣泛，已被應(yīng)用于服務(wù)區(qū)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(shí)可強(qiáng)化出水水質(zhì)；MBR技術(shù)可將HRT、SRT有效分離，縮短HRT同時(shí)延長(zhǎng)SRT，SRT的增長(zhǎng)可為慢生型的硝化微生物的生長(zhǎng)增值提供適宜條件提高工藝脫氮效果，同時(shí)還可有效降低剩余污泥量，降低運(yùn)行費(fèi)用。MBR工藝可基本解決傳統(tǒng)污水生物處理工藝存在的各類突出問題。

MBR工藝自動(dòng)化程序高，可高度集成及模塊化，占地面積少，出水穩(wěn)定且經(jīng)消毒后可直接回用，無污泥膨脹，具備優(yōu)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(duì)較好，耐沖擊負(fù)荷好等優(yōu)點(diǎn)。但該技術(shù)存在一次性投資建設(shè)高及能耗大等問題影響了其廣泛的普及，但隨膜生產(chǎn)技術(shù)的提高和生產(chǎn)成本的降低，其已在高速服務(wù)區(qū)污水治理中得到應(yīng)用，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析證明其投資回收期較短，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)水效果。

生態(tài)處理技術(shù)

 人工濕地

　　人工濕地是一種模擬自然濕地結(jié)構(gòu)功能的生態(tài)凈化污水的技術(shù)，服務(wù)區(qū)污水經(jīng)化糞池、調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)處理后，投配到人工濕地中，通過濕地中的土壤介質(zhì)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(zhuǎn)化降解，植物根系的吸附、吸收等作用對(duì)污水進(jìn)行凈化。該技術(shù)在對(duì)污水中污染物降解的同時(shí)，可營(yíng)造良好的生態(tài)景觀環(huán)境，并具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。人工濕地近年已被被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于城市污水的深度處理，其具有投資低、運(yùn)營(yíng)成本低、操作簡(jiǎn)易、能耗低的特點(diǎn)，且對(duì)污染物去除效果良好且功能持久。自20世紀(jì)30年代開始，國(guó)外已開展服務(wù)區(qū)污水人工濕地處理技術(shù)及裝置研究。經(jīng)多年研究與工程應(yīng)用，該技術(shù)對(duì)服務(wù)區(qū)污水處理中已取得較好的處理效果，可從容適應(yīng)服務(wù)區(qū)污水的水質(zhì)水量波動(dòng)，并保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。近幾年，人工濕地也已在部分服務(wù)區(qū)污水處理工程中得到應(yīng)用，如安徽潛山服務(wù)區(qū)、湖北孝感服務(wù)區(qū)、江西廬山服務(wù)區(qū)等，均取得了良好的污水處理效果，甚至經(jīng)處理后全部回用，達(dá)到“*”，在全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)的污染控制中起到了示范作用。

土壤滲濾

土壤滲濾技術(shù)為人工強(qiáng)化型污水生態(tài)處理技術(shù)，其由污水土地處理技術(shù)逐步衍生而來，其也稱為土壤含水層處理技術(shù)。服務(wù)區(qū)污水經(jīng)化糞池或水解池預(yù)處理后由布水裝置引入土壤滲濾系統(tǒng)，通過土壤、微生物等的化學(xué)、物理及生物的綜合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物、氮、磷等的有效去除，經(jīng)集水管收集經(jīng)消毒處理后可作為中水回用。因其成本較低，操作簡(jiǎn)便，已得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外土壤滲濾工程運(yùn)行結(jié)果表明土壤滲濾系統(tǒng)可對(duì)污水中的有機(jī)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(wù)區(qū)、江西彭湖服務(wù)區(qū)、廣東仰塘服務(wù)區(qū)先后建設(shè)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(tǒng)。

穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘技術(shù)是通過人工方式對(duì)生物氧化過程進(jìn)行掌控，污水中有機(jī)物在穩(wěn)定塘中經(jīng)過絮凝、沉淀后得到部分去除，同時(shí)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(jìn)一步降解的污水生態(tài)處理技術(shù)。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有投資少、運(yùn)行成本較低，維護(hù)簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，在服務(wù)區(qū)的污水處理工程中，穩(wěn)定塘污水處理技術(shù)有著非常廣闊的應(yīng)用空間。

生態(tài)處理法較生物處理法在綜合性能上占有明顯優(yōu)勢(shì)，但其占地面積大、易受氣候條件影響的短板嚴(yán)重限制了其在服務(wù)區(qū)污水處理中的應(yīng)用，尤其在北方地區(qū)更甚。故如何從節(jié)約集約利用土地、提高水質(zhì)處理穩(wěn)定性和有效性方面出發(fā)，有效解決生態(tài)處理技術(shù)的瓶頸問題，提高生態(tài)處理技術(shù)在服務(wù)區(qū)污水處理中的可行性、適用性，已成為公路行業(yè)及技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)的熱點(diǎn)和趨勢(shì)。