高速公路服務區(qū)污水處理工藝及應用管理
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摘要：本文首先分析高速公路服務區(qū)的污水特征，然后分析當下服務區(qū)常用的污水處理技術和先進的污水處理技術，最后探討工藝選擇等管理問題，以更全面、合理建設污水處理體系。
改革開放以來，高速公路的建設十分快速，2016年我國的高速公路總長度居世界第一，到2017年底高速公路超過60萬公里，其中各省出資建設的比例大幅增加。按照國際標準、慣例，高速公路一般間隔50km左右設一處服務區(qū)，為過往車輛及車載人員提供加油、餐飲、購物、娛樂、通訊、汽車維修、休息等一系列服務，是保障過路車輛及人員基本生理、心理和車輛保障等需求的必要設施，也是保證高速公路更安全、暢通、快捷運營的配套設施。服務區(qū)的建設是高速公路完善程度、服務水平的重要體現(xiàn)，但污水處理等問題一直是服務區(qū)管理的難題，一些服務區(qū)的每日污水量多達100多噸，而服務區(qū)遠離城市，沒有體系化的污水處理系統(tǒng)，因此往往需要就地處理，否則會影響沿線居民飲用水、灌溉水的質量，因此，服務區(qū)需要按照相關標準及自身污水情況，選用合適的污水處理工藝，建設相關的配套設施和管理機制，才能保證污水系統(tǒng)能有效、穩(wěn)定的持續(xù)運行。
1高速公路服務區(qū)污水特征分析
1.1服務區(qū)用水、污水組成分析
高速公路服務區(qū)一般通過附近城鎮(zhèn)或自身儲水系統(tǒng)來獲取用水，一些地區(qū)還可能通過水車拉水的形式獲取水源。每處服務區(qū)日用水量均不同，和自身的位置、服務區(qū)大小、不同時段車流量等因素有關，每日用水少則十幾噸，多則幾百噸。服務區(qū)污水主要包括生活、洗車、加油站等方面的污水，生活污水包括衛(wèi)生間、住宿、餐飲、綠化等方面用水時產(chǎn)生的污水。因污水產(chǎn)生形式多樣、位置復雜，導致污水排放具有：產(chǎn)生區(qū)域多，處理規(guī)模小、難全面處理等特點；一般而言，服務區(qū)污水量最大的是生活類污水，主要是餐飲廢水，而洗車、加油站沖地等產(chǎn)生的污水，則含有油脂、氨、氮等污染性較高的成分。
1.2服務區(qū)污水量分析
服務區(qū)污水主要由服務區(qū)人員和服務區(qū)司乘人員的活動產(chǎn)生，司乘人員是污水產(chǎn)生的主要主體，其使用衛(wèi)生間、餐廳、加油站、住宿等方面產(chǎn)生的污水量存在差異和隨機性，服務區(qū)不同時段、每天的污水量都不同，一般而言，交通高峰季節(jié)、時段污水量更多，如節(jié)假日期間、飯點時段用水量和污水量明顯更多，且受地區(qū)降水和季節(jié)影響，夏季污水量一般大于冬季，且南方地區(qū)服務區(qū)污水量的季節(jié)差異性更明顯，而雨雪等天氣阻礙高速交通，服務區(qū)污水量也相應減少。污水處理體系完善的情況下，服務區(qū)污水設施的進、出口均會安裝水表，并由專業(yè)人員記錄和分析污水量，從而調整污水處理技術、設施。1.3服務區(qū)污水成分特點服務區(qū)不同區(qū)域產(chǎn)生的廢水，污染物成分差別較大：（1）管理人員、賓客住宿方面產(chǎn)生的廢水，污染物濃度較低、易處理；（2）餐飲廢水，含大量有機污染物和動植物油；（3）公共衛(wèi)生間污水，含高濃度懸浮物和氮、磷等污染成分；（4）加油站廢水、洗車廢水，主要是泥沙顆粒、石油類成分。一般而言，餐飲廢水、洗車廢水量不大，通過隔油池等預處理后，再與其他污水混合入綜合處理設施，而衛(wèi)生間污水、住宿污水量十分大。沖廁污水和加油站、洗車、機修污水因其污染物復雜、濃度高，因此是服務區(qū)污水處理的重難點。
2高速公路服務區(qū)多種污水處理工藝及工藝選擇分析
污水處理的工藝十分多樣，近年來也有許多新的生態(tài)工藝出現(xiàn)，而服務區(qū)適用的處理工藝也較多，因服務區(qū)污水量變化和污水成分差異，不同處理工藝會表現(xiàn)出不同的處理效果，本文主要介紹地埋式一體化、SBR、MBR等常用處理工藝和超聲波等新型處理技術。
2.1地埋式一體化處理
該工藝是最常見的服務區(qū)污水處理形式，該工藝流程較簡單，且具有處理密度大、管理方便、占地面積小等特點，尤其在偏遠地區(qū)、分散程度高的服務區(qū)中應用廣泛，有明顯的應用優(yōu)勢。此工藝的核心為生物接觸氧化法，處理污水停留時間短、抗沖擊力強，且預處理加油站沖地等污水后污泥量小、模式簡單，因此可定型生產(chǎn)；不過，該技術存在適應性差等缺點，不能很好適應大幅變化的進水量及成分變化明顯的污水，其對氮、磷等污染物的處理效果差，二沉池容易出現(xiàn)污泥上浮等情況，導致降低污水處理質量、效率。在地埋一體化處理的基礎上，還可以加入多介質的過濾工藝，即增加了一套多介質的過濾、消毒系統(tǒng)，從而深層處理污水，有利于污水再利用。2.2SBR法該工藝是在同一處理器中交替進行初沉、二沉、反應等工序，有明顯的間歇性特征。曝氣池包括進水、反應、污水沉淀、排水等運行工序，進水、反應工序中降解污染物。該工藝沒有單獨的初沉、二沉步驟，節(jié)約了處理空間，因此適合水量小、污染源較分散的服務區(qū)。污染物根據(jù)間歇處理時間順序，通過好氧、厭氧等階段實現(xiàn)脫氮除磷，間歇運行能降低污水對處理系統(tǒng)的沖擊負荷，使該系統(tǒng)能更穩(wěn)定、長久的運行。該技術還擁有管理自動化、造價低、操作簡單、靜沉效果好、泥水分離情況還、污泥活性高、出水水質好等優(yōu)點。
2.3MBR膜生物反應器工藝
該處理工藝集膜生物高效分離能力與SBR污泥降解等能力于一體，因此處理出水可達到水回用標準。近年來該技術更成熟、應用廣泛，是新型污水處理技術中發(fā)展、應用最廣泛的技術。MBR膜生物反應器去氨、氮能力很強，設備擁有緊湊、自動化、占地面積小、耐沖擊強、適應性強等優(yōu)點，能廣泛適用于污水量、成分變化大服務。但該工藝能耗、運行成本很高。
2.4新型污水處理工藝
我國當前的新型污水處理技術有綠色氧化、膜分離、超聲波、生物絮凝等技術類型，其中MBR膜生物反應器的應用已較廣泛，本節(jié)簡單介紹其他應用少或尚未應用的新技術：（1）光催化氧化處理技術，半導體是主要催化劑，以導帶電子的還原特性產(chǎn)生空穴氧化性，將水體OH負離子氧化為OH自由基，能氧化降解許多有機污染物。（2）超聲波處理技術，在污水中通入超聲波產(chǎn)生超聲空化現(xiàn)象，污染物通過自由基反應、高溫分解等過程脫離水體，從而有效降低污染物質。（3）超臨界水氧化處理技術。將有機物與超臨界水完全融合，促使有機物和氧均相反應，將污染物變?yōu)樗?、氣、固混合物?/p>
3高速公路服務區(qū)污水處理、管理對策分析
3.1技術工藝的選擇
提升服務區(qū)污水處理的水平，可從技術工藝選擇、運行管理及監(jiān)管等方面進行。選擇技術工藝，應考慮運行成本、維護成本和實用性，并考慮占用和技術模塊情況，盡量保障所選工藝便于施工安裝、穩(wěn)定性能、降低費用。服務區(qū)應結合實際，雖然目前常用處理技術均可滿足處理、排放標準，但要考慮自身所處地域的天氣、水來源及處理效率、污水再利用需求等因，如陜北地區(qū)若選擇生物過濾器等處理工藝，則需要加蓋大棚，才能解決低溫等環(huán)境影響。地埋一體化、SBR法可較廣泛應用我國大部分的服務區(qū)，但為了提高服務區(qū)處理水平和污水再利用的能力，需要向組合多種技術提升回用能力的發(fā)展方向，如在地埋一體化基礎上加上多介質過濾器、消毒系統(tǒng)，提升處理系統(tǒng)的除氨氮能力。
3.2運行管理
首先，需要強化處理系統(tǒng)的設計、施工等過程的管理，在重視處理設施造價的同時，重視處理設施施工獨立性，應單獨招標、設計、施工，嚴格執(zhí)行相關技術的招投標、驗收標準，強化施工監(jiān)管。其次，提升設備運行管理員工的水平，通過第三方托管治理等方式提高管理水平。服務區(qū)自身應對設施管理人員進行更多的、針對性的業(yè)務培訓，要求其持證上崗，并制定日常管理計劃、標準，按照不同污水處理技術、設備的操作要求進行記錄、維護等工作，定期監(jiān)測處理設施供氧等情況，確保各處理單元處于穩(wěn)定、合理運行范圍。
3.3監(jiān)督管理方面
首先，服務區(qū)提高環(huán)保意識，在實現(xiàn)排水達標的同時，應更多地考慮建立污水回用水平高的處理體系，并落實相關工作責任。聘請環(huán)保專家對工作人員進行培訓，宣傳相關環(huán)保政策、要求，根據(jù)水污染防治方案報送自身的污水防治的實際情況，包括污水處理量、處理設施、處理能力等信息。其次，應建立長效的運維制度，由專人負責考慮污水系統(tǒng)的運行、維護費用及監(jiān)測費，從而合理的開展長期有效的運行維護工作。另外，應加強與運輸、執(zhí)法等部門的聯(lián)動，通過建設生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺，共享處理設施情況、污水處理水平等信息，由環(huán)境部門強化對服務區(qū)的監(jiān)管，對水處理設施、能力不達標等情況的服務區(qū)予以處罰、通報批評。
4結束語
綜上，高速公路是經(jīng)濟運轉的重要支撐性資源，隨著人們日常出行和經(jīng)濟等方面的需求增大，近年來高速公路加速建設，服務區(qū)數(shù)量增多，而產(chǎn)生的污染物也大幅增長，污水排放、處理成為一大難題，如果處理不當、排放成分不達標，則會對周邊環(huán)境造成不良影響，產(chǎn)生水污染等環(huán)境問題。因此服務區(qū)需要配置相關的污水處理設施，選擇合適的處理工藝，并通過強化監(jiān)管、運行管理等途徑，保證服務區(qū)污水處理系統(tǒng)良好、穩(wěn)定運行，保障污水處理達到排放，提高污水回收利用能力。
參考文獻
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作者：劉雅莉 單位：河南交通職業(yè)技術學院