高速服务区生活污水处理设施

高速服务区污水处理设备

高速公路服务区-污水处理设备

根据《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》，到2020年底我国高速公路里程将达到15万km。根据高速公路设计规范，沿途服务区的平均间距≤50km，届时高速公路服务区的数量约为3000对。高速公路服务区大多设置在远离城市集中式市政污水管网收集区外，常采用分散式污水处理后排放方式，高速公路服务区处理规模每d约30W侧〜150W侧，年污水排放量在0.66亿t～3.3亿t，在当前环境污染形势日益严峻的背景下，服务区污水能否得到有效处理，将直接影响和制约我国高速公路的可持续发展。

高速公路服务区一般地处偏远，服务区污水处理属于非常典型的分散式污水处理，国外针对高速公路服务区污水处理技术研究的文献资料和报道较少。

针对分散式污水的处理方式，美国的国家环保署（EPA）推荐采用低投资、低运行成本的处理技术，比如土壤吸收系统、土墩系统、砂滤系统、污水蒸散系统等。20世纪80年代开始，日本政府也大力推动分散型生活污水的治理。净化槽作为一种一体化水处理装备，在日本的普及率每年都呈递增趋势，且已形成一套比较完善的法律法规体系、财政补贴制度、技术标准体系，支撑和规范着净化槽技术的应用。净化槽的处理工艺主要是厌氧过滤+接触曝气工艺和反硝化型厌氧过滤+接触氧化工艺。还有固体处理单元的小型净化槽、新型膜分离净化槽和一些有特殊功能的净化槽。德国在21世纪初就开始推行建设分散市镇基础设施系统，无法接入市政管网的分散式生活污水推荐采用膜生物反应器和PKA湿地污水处理系统进行处理。

PKA湿地属于人工湿地的概念范畴，与普通人工湿地的区别主要有以下几点：1）介质层由不同介质按特定配比混合组成，介质层可多达6层，分层铺设，每一层的配合比、组成成分、厚度、土力学特性等参数均不相同。2）PKA湿地表面干燥，没有积水，人可在上面行走。PKA湿地本身就是绿化，在处理污水的还是景观绿地。3）日常运行费用很低，处理1t污水的费用为0.03元～0.05元。上述国外的处理技术已在国内得到引进及应用，由于专利技术等原因，其建设投资成本一般明显高于国内常规的污水处理系统。净化槽采用模具一体化成型，一般适用于极小规模的分散式污水处理（≤20W/d），PKA技术也同样存在占地面积大等缺点。

高速公路服务区-污水处理设备

其中工作原理是在 A 级，由于污水有机物 浓度很高，微生物处于缺气状态，此时微生物为兼性微生物，它们将 污水中的有机氨转化分解为NH3-N，利用有机碳作为电子供体， 将 NOˉ2-N、NOˉ3-N 转化为 N2，还利用部分有机碳源和 NH3-N合成新的细胞物质。A 级池不仅具有一定的有机物去功能，减轻 后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用的进行，依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反硝化作用，Zui终消除氮的富营养化污染。 在 O 级，由于有机物浓度已大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较 高的NH3-N 存在。为了使有机物得到氧化分解，在碳化作 用处于完成情况下硝化作用能顺利进行，在 O 级设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池。在 O 级池是主要存在好氧微生物及处氧型细菌 （硝化菌）。

其中好氧微生物将有机物分解成 CO2 和 H2O；自养型细 菌（硝化菌）利用有机物分解产生的无机碳或空气中的 CO2 作为营养源，将污水中的 NHˉ3-N 转化成 Nˉ2-ON、Nˉ3-ON、O 级池的出水部 分回流到 A 级池，为 A级池提供电子受体，通过反硝化作用Zui终消除 氮污染。

生活污水是人类日常生活过程产生的污水，主要包含厨房洗刷、餐厨废水，卫生间冲马桶、洗手废水，浴室洗澡水，洗衣废水和冲洗地面废水等生活设施中排放的水。
人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；
无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧菌作用下，易生恶臭物质。
生活污水的一般水质
生活污水水质一般为CODcr 350~500mg/L，BOD5 150~250mg/L，SS 200~300mg/L，TN20~85mg/L，TP 4~15mg/L。

节假日期间，服务区一般都超负荷运行，污水水质可长时间维持在上表中的各区间的上限，属于超高浓度型的生活污水。在服务区污水处理工程的设计阶段，需要因“质”而宜。现行的污水设计规范大多适用于一般的城镇生活污水，其中某些设计参数可能并不适用于高浓度的服务区污水处理设计。例如，由于COD等污染物浓度较高，则服务区污水在生化段的停留时间必然要明显大于传统的市政污水的停留时间。根据服务区水质调查统计，进水水质设计参数选择不当而导致污水处理负荷过高，是当前许多高速公路服务区污水处理站建成之后出水不达标的重要原因。（二）污水水量波动影响较大因天气、节假日、时段或者其它因素引起车流量随机性变化，从而造成服务区产生污水量具有较大的波动性，车流量是导致服务区污水量变化的关键因素。1）一般夏季污水量较大，冬季较小。2）污水量在1d中也会有较大的波动，一般服务区污水量的高峰发生在中午，低谷发生在深夜或凌晨。3）高速公路运行初期车流量较小，随后逐年增大，污水量也呈逐年增加趋势。4）节假日，尤其法定长假期间，许多服务区的接待车流量一般会是日常平均值的2倍及以上。此时，服务区的污水产生量一般也会随之以相应的倍数增长。上述4个导致水量波动的因素中，尤以节假日因素对服务区污水处理站的冲击影响Zui为明显和突出。据调查，我国西部某高速服务区在春节期间的日污水量达到平时污水量的5倍。不同于污水量在1d中的波动，节日假期间的污水量则会持续几天维持在高位，大大超出了一般污水处理站富裕处理规模。污水处理站生化处理段一般是可短时间的冲击负荷，但对长时间的高浓度大水量的来水，生化系统很难达到稳定合格的出水水质。由于水量的剧烈波动产生的冲击负荷，也是影响我国现有高速服务区的污水处理设施正常稳定运行的重要因素。