高速公路附屬區污水處理技術(shù)

交通環(huán)保JIA() 1ONCiHUAN BAC ,111111111■■嚴高速公路附屬區污水處理技術(shù)任雪松，徐亮，王欽濤，陳靜，謝明亮(湖北省公路管理局科研所，湖北武漢430030)摘要: 針對高速公路附屬區污水的特點(diǎn)分析其處理存在問(wèn)題，并對現有高速公路附屬區污水處理工藝和多點(diǎn)進(jìn)水.AVO工藝進(jìn)行比較分析，發(fā)現多點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝具有運行穩定、去除率高、運行成本低等特點(diǎn)，適用于高速公路附屬區的污水處理。關(guān)鍵詞:高速公路附屬區污水處理;多點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝;生物接觸氧化;人工濕地; SBR其中衛生間沖廁用水比例最大。服務(wù)區污水主要由0引言沖廁廢水、餐飲洗滌廢水、洗車(chē)廢水和加油站清洗近年來(lái)，我國高速公路建設發(fā)展迅速，人們對廢水組成，氨氮濃度較高。高速公路服務(wù)區污水受公路環(huán)境問(wèn)題的認識逐漸加深。高速公路附屬區生服務(wù)人口、季節、天氣等因素的影響，水質(zhì)、水量活污水排放問(wèn)題引起了人們廣泛關(guān)注"。高速公路變化波動(dòng)較大。附屬區一般遠離城市，附近無(wú)配套的污水處理系統,2高速公路附屬區污水處理中存在的問(wèn)題污水如果不經(jīng)處理就地排放，則會(huì )對周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不利影響，甚至造成糾紛，影響附屬區正常的運目前，我省修建的高速公路附屬區均投資建設行21。根據對我省高速公路的生活污水處理設施的了配套的污水處理設施，但是目前高速公路附屬區調查發(fā)現污水處理達標率低、設備閑置，污水處理污水處理存在以下幾方面的問(wèn)題(1-3):設施的施工和使用維護不規范等問(wèn)題較為嚴重造成(1)部分早期建設的高速公路附屬區- -般沒(méi)有了投資的浪費和二次污染。為此，結合我省高速公設置污水處理裝置或只設置了化糞池對產(chǎn)生的污水路附屬設施污水和污水處理的具體情況，經(jīng)過(guò)探討、進(jìn)行處理。經(jīng)化糞池處理后的出水不能完全達標排分析，提出比較適合高速公路附屬區污水處理的工放，對周?chē)h(huán)境污染比較嚴重。藝和技術(shù)的意義重大。(2)污水處理設備的選擇和工藝的設計存在明顯不確定性。難以確定附屬區的污水排放量，若對1高速公路 附屬區污水的特點(diǎn)附屬去污水日處理估計不夠，會(huì )對處理系統帶來(lái)較高速公路服務(wù)區是附屬區中的人流量最大的，大的沖擊負荷。產(chǎn)生的污水量大波動(dòng)也大，水質(zhì)較其他附屬區復雜，(3)污水處理設備對運行管理要求較高，而在處理技術(shù)較困難，因此，高速公路附屬區污水特點(diǎn)實(shí)際運行過(guò)程中往往缺乏 專(zhuān)業(yè)人員的管理維護，導以服務(wù)區的污水為代表來(lái)介紹。致設備的不正常運轉，或者出現問(wèn)題后不能及時(shí)發(fā)中國煤化工高速公路服務(wù)區用水主要為餐飲用水、管理人現，維修JHC NMH G_員生活用水、賓館客房用水、洗車(chē)用水、道路澆灑(4)污小處理設地的運竹費用較高，主要是耗用水、消防和綠化用水、公共衛生間沖廁用水等處，電量大， 電費高[5]。圜交闞節鲅與環(huán)保怒■■■■111 |■■■■hN交通環(huán)保地埋式一體化生物接觸氧化法是目前高速公路附屬區污水處理采用最多的一-種方法。該工藝和普3高速公路污水處理工 藝設計原則通的活性污泥法相比具有留時(shí)間短;體積負荷高;結合高速公路附屬區污水的特點(diǎn)及現有處理設抗沖擊能力強;剩余污泥產(chǎn)量少;不會(huì )發(fā)生活性污施存在的問(wèn)題，高速公路附屬區污水處理工藝的設泥法中常 出現的污泥膨脹問(wèn)題;運行維護簡(jiǎn)單等優(yōu)計應滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求":點(diǎn)[5]。該工藝雖然被廣泛應用，但它也存在明顯的(1)根據附屬區的污水水量、水質(zhì)以及受納水缺陷: 不能適應污水水質(zhì)水量的波動(dòng)變化;沉淀池體的功能和排水去向的要求確定技術(shù)可行、經(jīng)濟合效果不理想; 布水、曝氣不易均勻，影響處理效果;理的處理工藝;生物填料可能堵塞，且需定期更換，費用大;埋于(2)本著(zhù)“循環(huán)經(jīng)濟”和“節能減排”的原地下的機電設備一旦出故障，維修更換復雜[7,8]。則，盡可能實(shí)現污水資源化;因此，地埋式--體化處理裝置受設備質(zhì)量和運行管(3)在設計時(shí)，處理設備應能適應水量、水理因素影響較大，污水處理率和處理效果難以長(cháng)期質(zhì)的較大幅度波動(dòng)，適當增加污水設計處理能保證。力，確定合理的設計參數，避免二次投資和資源(2)地埋式SBR浪費;地埋式SBR工藝(序批式活性污泥法)是一種(4)工藝簡(jiǎn)單，處理效果穩定，具有較強的脫將初沉、反應和二沉等工序放在同一反應器中交替進(jìn)氮除磷的能力;行的間歇性活性污泥法工藝，其處理工藝流程見(jiàn)圖2。(5)工藝自動(dòng)化程度高，設備維修管理簡(jiǎn)便;風(fēng)機間歇曝氣(6)工程選址要按照工程設計的有關(guān)規定，充分考慮污水輸送，處理后回用，消防安全等因素,污水一+ 格柵、調節池一+ SBR反應池一> 集水池(消毒)一> 出水盡可能少占地，減少工程投資;污泥池(7)污水處理設施與高速公路附屬區、周?chē)h(huán)圖2地埋式SBR工藝流程圖境和景觀(guān)要求和諧統-。SBR的操作模式由進(jìn)水、反應、沉淀、排水、4高速公路附屬 區污水處理常用工藝待機5個(gè)基本過(guò)程組成，一切過(guò)程都是在一個(gè)設有現在，應用于高速公路附屬區污水處理的工藝曝氣或攪拌裝置的反應池中依次進(jìn)行，不需要設置主要有地埋式生物接觸氧化、序批式活性污泥法初沉池、二沉池，節約了空間。污染物隨時(shí)間順序經(jīng)歷好氧、厭氧階段，可強化脫氮除磷反應。由于(SBR)、人工濕地等3種|2.61。間歇運行，對水質(zhì)水量有較強的抗沖擊負荷性。SBR(1)地埋式接觸氧化目前很多附屬區污水采用地埋式一體化生物接法操作簡(jiǎn)單、靈活，易實(shí)現自動(dòng)化;處理構筑物構觸氧化污水處理裝置進(jìn)行處理。該類(lèi)裝置的處理工成簡(jiǎn)單，占地少，造價(jià)和運行費較低;不易產(chǎn)生污泥膨脹;耐沖擊負荷等優(yōu)點(diǎn)，但該工藝需潷水裝置;藝流程見(jiàn)圖1。格柵、調節池一+接觸氧化池一+二沉池一+消毒池一>出水.自動(dòng)化程度要求高;對管理人員素質(zhì)要求高，需專(zhuān)業(yè)人員定中國煤化工CNMHG風(fēng)機(3)H圖1地埋式接觸氧化工藝流程圖人工濕地是利用“土壤植物微生物”復合生態(tài)2011年第3期| 3交通環(huán)保I JAOFONGIBIANAO11111■■郎濃&系統的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調作用，通過(guò)過(guò)5工藝的比選濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解和植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機物、氮、目前，應用于高速公路附屬區污水處理的工藝磷和重金屬等。處理流程圖見(jiàn)圖3。主要有地埋式- -體 化生物接觸氧化、序批式活性污污水→格柵、調節一+生化預處理- +人工濕地一→消毒-→排放泥法(SBR)、人工濕地等?；谖沂「咚俟犯綄賲^污水處理現有工藝主要存在:地埋式碳鋼結構,圖3人工濕地工藝流程圖 .易腐蝕，不便于檢修;有機物和氨氮的去除不理想;人工濕地對有機物和氨氮的去除效率較高,并需添加額外的堿度，運行成本高;自動(dòng)化程度不高,且其高效凈化作用直接或間接的起到了強化和穩定對管理人員的要求較高;耐沖擊程度不高等缺點(diǎn),出水的目的。-方面，人工濕地的土壤和砂石料對本文提出了具有耐沖擊負荷、處理水量靈活、有機出水有機質(zhì)的截留作用，保證了出水的穩定性;另污染物處理效率高、脫氮效果好、運行穩定、管理一方 面植被與土壤砂石料的組合凈化效果( 砂石過(guò)方便、投資和運行成本低等特點(diǎn)的多點(diǎn)進(jìn)水A/O處.濾、微生物生化反應、植物吸收等),保證了系統的理工藝，其工藝流程如圖4所示，出水水質(zhì)達到高效性。污水經(jīng)人工濕地工藝處理后,水質(zhì)達到《城市污水再生利用城市雜用水質(zhì)》( GB/T18920 -2002)的要求。2002)的要求，可用于洗車(chē)、沖廁和綠化等,但是將地埋式一體化生 物接觸氧化、序批式活性污該工藝的占地面積較大,預處理不好會(huì )造成人工濕泥法(SBR)、人工濕地和多點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝進(jìn)行比地的堵塞，對植被要進(jìn)行定期更換，運行成本較高。較分析見(jiàn)表1。表14種處理工藝的比較分析項目地埋式- -體化生化SBR法人工濕地多點(diǎn)進(jìn)水AVO法處理設備系統概況工藝成熟運行簡(jiǎn)單實(shí)施結構簡(jiǎn)單，間實(shí)施結構發(fā)雜， 自動(dòng)化程采用PIC自控,操作方便歇運行度不高水量適應性不能適應污水水量和能適應水量的波動(dòng)不能適 應污水水量變化耐沖擊負荷強，處理水量靈活水質(zhì)的變化出水水質(zhì)不能有效的去除氮磷，處理效果相對較好， 對污染物 去除效率高,能對污染物去除效率高，對ss、出水水質(zhì)不能得到長(cháng)能保 證氮磷的去除保證氮磷的去除效果， 但氨氮和有機物的去除率較高期保證效果冬季處理水質(zhì)相對較差結構方式地埋式，不便檢修地上式，便于檢修半地埋式或地上式，便于檢修占地面積較小較大設備維護需定期維護需定期維護，但管需定期維護， 植被需定期理易實(shí)行自動(dòng)化更換和修剪運行成本運行成本較低運行費用低運行費用較低中國煤化工由表1中的對比分析發(fā)現，四種工藝都可用于都是可行的MHCNMH比技術(shù)上的優(yōu)越性高速公路附屬區污水的處理。在技術(shù)上，四種工藝更明顯。 多點(diǎn)進(jìn)水AvO工藝不僅能很好的適應附屬交顧 節篁與環(huán)保密器鬻■I I | 1 |■ | | ■■■| JIAOCNOLIANBAO 交通環(huán)保區污水水量、水質(zhì)的變化特性，并對污水具有較好公 路附屬區的污水處理效果較好。的去除效果，特別是對ss、氨氮和有機物具有很好:8結論的去除效果。此外，多點(diǎn)進(jìn)水A/0工藝占地面積小,工藝管理、維護簡(jiǎn)單，因此應用于高速公路附屬區通過(guò)對現有高速公路附屬區污水的特點(diǎn)及污水的污水處理更具發(fā)展前景。處理存在問(wèn)題的分析，對常用污水處理工藝的進(jìn)行比選，并對提出新工藝印證，得出以下結論:6多點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝的工作原理.(1)高速公路附屬區污水處理的原則是根據高多點(diǎn)進(jìn)水A/0工藝的處理流程如圖4所示，進(jìn)速 公路污水的的特點(diǎn)選擇實(shí)用、高效、低耗的污水水按照-一定的流量分配系數分別進(jìn)入各段缺氧區，處理 工藝;將最后- -段好氧池出水回流至第1段缺氧區。進(jìn)水.(2)地埋式- -體化處理設備、SBR 工藝、人工中所含的氨氮在各段的好氧區內通過(guò)硝化反應轉化濕地、多點(diǎn)進(jìn)水AO工藝等方法處理高速公路附屬成為硝態(tài)氮，而后在下一段的缺氧區中，利用進(jìn)人去污水在技術(shù) 上都是可行的，但綜合比較來(lái)看，多缺氧區的進(jìn)水中的COD作為電子供體，進(jìn)行反硝化點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝耐沖擊負荷、處理水量靈活、結構反應，將硝態(tài)氮從水中脫除。系統中每- -段好氧區緊湊、維護管理簡(jiǎn)、脫氮效率高、出水水質(zhì)穩定,產(chǎn)生的硝化液直接進(jìn)入下一段的缺氧區進(jìn)行反硝化，更符合 “環(huán)境友好,資源節約”的環(huán)保理念，是更因此，除最后- - 段好氧池外，該工藝在各段之間無(wú)適合高 速公路附屬區污水處理的工藝技術(shù)，具有較需硝化液內回流裝置，節約了建設投資和運行成本，大的應用潛力。并對總氦達到較高的去除率。參考文獻:進(jìn)水缺氧池好氧池缺氧池好氧池缺氧池好氧池缺氧池好氧池懲他Q11Q21033Q4[1]馬云，王慧覺(jué)，王宇云高速公路服務(wù)區生活污水處理設施的全過(guò)程管理[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報:交通科學(xué)與工程版,混合液回流2002, 31 (6): 1053 - 1056.圖4工藝流程圖[2]陳肖飛,林新斌高速公路服務(wù) 區污水處理現狀與對策[J].7多 點(diǎn)進(jìn)水A0工藝的應用現代交通技術(shù)，2007, 4 (1): 88-91.[3]楊斌.高速公路附屬區適用污水處理工藝與技術(shù)探討[J].公將多點(diǎn)進(jìn)水A/0工藝應用到某高速公路新建服路交通技術(shù)，2008 (2)， 133- 136.務(wù)區的污水處理，運行5個(gè)月后未排泥。對系統的[4]溫可，張子云.高速公路附屬區環(huán)境保護探討[].交通環(huán)保，2003, 24 (增刊): 210-211.進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行采樣監測，監測結果如表2所示。[5]趙琴我國高速公路服務(wù)設施污水處理方法研究[D].西安:表2進(jìn)出水水質(zhì)監測結果(單位: mg/L, pH 為無(wú)量綱)長(cháng)安大學(xué), 2003.項目pHCODerBOD,ss氨氮石油類(lèi)[6]楊斌高速公路服務(wù)區適用污水處理工藝與技術(shù)探討[J].公進(jìn)水6.8714752. 0610.6 1. 16路交通技術(shù), 2008, 4 (2): 133 - 136.出水7.3738.0122.8710. 911[7]葛梅. 高速公路生活區污水處理初探[J].交通環(huán)保，1999,20 (5): 20 -26.由表2可知，該工藝對污染物仍保持了較高的[8]遲娟，張國照，李敏哲，等.膜生物反應器處理生活污水的去除率，出水水質(zhì)達到了《城市污水再生利用城市實(shí)驗中國煤化工技術(shù), 2005, 3 (10):雜用水水質(zhì)》(GB/T18920 -202)的要求，對高速|(zhì)Y片CNMHG2011年第3期