高速公路服務(wù)區廢水處理工藝

　　湖北宜昌某高速公路服務(wù)區主要承擔為來(lái)往車(chē)輛及人員提供餐飲、加油等職能。在此過(guò)程中，包括食堂、辦公樓及員工宿舍等單位將會(huì )產(chǎn)生一些生活污水及部分洗車(chē)、修車(chē)廢水，這類(lèi)廢水如不經(jīng)過(guò)處理直接排放將會(huì )對周邊生態(tài)環(huán)境造成很大影響。

　　1、設計規模及水質(zhì)

　　該服務(wù)區分為南區和北區，該項目為北區污水處理站。北區廢水主要為食堂、辦公樓及員工宿舍等產(chǎn)生的生活污水，并有部分洗車(chē)、修理廢水。根據業(yè)主提供的環(huán)境影響評價(jià)文件及批復資料，確定北區污水處理站的設計規模為150m3/d，平均時(shí)流量為6.25m3/h，出水水質(zhì)執行《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準。該項目具體設計進(jìn)水和出水水質(zhì)指標，見(jiàn)表1。

　　由表1可知，廢水可生化性較好，同時(shí)含有少量的動(dòng)植物油類(lèi)，因此工藝設計以生物法為主，主要依靠微生物的代謝作用對CODCr、NH3-N等污染物進(jìn)行分解轉化;并輔助物化法對廢水中的懸浮物、油類(lèi)等進(jìn)行去除。

　　2、工藝流程

　　該項目的生化處理單元采用A/O工藝。A/O工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，通過(guò)設置內回流進(jìn)行前置反硝化。由于缺氧池設置在好氧池前段，兼性好氧菌可利用進(jìn)水中的有機物污染進(jìn)行反硝化脫氮，既可降低好氧池的有機負荷，也能補充好氧池內硝化過(guò)程消耗的堿度。工藝流程簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，是應用較為廣泛的污水處理工藝。A/O工藝前段設置隔油沉砂池，避免無(wú)機顆粒造成管道、水泵磨損，并去除廢水中的油脂;后段設置消毒單元，殺滅出水中的病原微生物。該項目污水中總磷的含量較低，經(jīng)該工藝處理后，出水即可達到要求，工藝流程見(jiàn)圖1。

　　該處理站的食堂廢水、衛生間、辦公樓廢水進(jìn)入污水管網(wǎng)前，需要對其進(jìn)行預處理，以防止堵塞管道和水泵，主要預處理措施包括化糞池和隔油隔渣池�；�糞池是處理糞便并加以過(guò)濾沉淀的設備，隔油隔渣池用于攔截員工食堂排放廢水中含有的大量飯菜殘渣和浮油，以減輕后續處理設施的處理負荷。經(jīng)前端預處理后廢水進(jìn)入服務(wù)區污水站進(jìn)行處理。

　　格柵井主要用于攔截懸浮物和毛發(fā)，之后廢水經(jīng)過(guò)沉砂隔油池，少量溶解性的含油廢水沿水平方向緩慢流動(dòng)，在流動(dòng)中油上浮至水面，泥砂以及易沉降的無(wú)機性顆粒物沉淀在池底，之后廢水在調節池進(jìn)行水質(zhì)水量調節，調節池采用上部蓋板的全封閉形式，確保無(wú)異味散出。

　　廢水在調節池通過(guò)提升泵提升進(jìn)入水解酸化池，水解酸化處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其他工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。該處理階段的主要目的是將難降解有機物分解成易降解有機物，同時(shí)將大分子有機物降解成小分子有機物，可以大大提高污水的可生化性，為后續的生化處理做好準備。

　　水解酸化池出水進(jìn)入A/O池，A/O生物脫氮工藝是由缺氧和好氧兩部分反應組成的污水生物處理系統。污水進(jìn)入缺氧池后，依次經(jīng)歷缺氧反硝化、好氧去有機物和硝化的階段，流程的特點(diǎn)是前置反硝化，硝化后部分出水回流到反硝化池，以提供硝酸鹽。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣中，使廢水中BOD5和TN濃度大幅度下降;在好氧池中，有機物被微生物降解轉化為二氧化碳和水，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著(zhù)下降。伴隨著(zhù)硝化過(guò)程，NO3-N的濃度增加，含NO3-N的混合液由好氧池末端的混合液回流泵回流至缺氧池完成反硝化過(guò)程。該階段完成后，好氧池的出水進(jìn)入二沉池，實(shí)現泥水分離，沉淀池的上清液自流進(jìn)入消毒池，之后經(jīng)消毒達標排放。

　　二沉池的沉淀污泥，一部分由污泥泵回流至好氧池前段，另一部分剩余污泥則由污泥泵抽至污泥儲池進(jìn)行儲存，定期清理外運。

　　3、主要工藝單體及設計參數

　　3.1 格柵井/沉砂隔油池

　　格柵井中設置機械格柵，攔截污水中粗大的漂浮物和懸浮物，并去除廢水中易沉降的無(wú)機性顆粒物，同時(shí)將水中的浮油隔出，沉砂隔油池定期清理。設計水量150m3/d，設計尺寸為5.0m×1.0m×3.5m，有效水深為2.5m，結構形式為鋼砼結構，主要設備為RXG500機械格柵。

　　3.2 調節池

　　調節池用來(lái)調節來(lái)水水量和水質(zhì)，使后續處理設備和工藝構筑物能穩定運行。設計水量150m3/d，設計尺寸為7.0m×5.0m×4.5m，有效水深為3.0m，設計停留時(shí)間為17h，池底設置穿孔攪拌裝置，以防止池子底部積泥，主要設備為污水提升泵2臺，1用1備。

　　3.3 水解酸化池

　　水解酸化階段主要利用的是水解酸化菌，這類(lèi)微生物具有種類(lèi)繁多，代謝能力強，繁殖速度快，對外界環(huán)境適應能力強等特點(diǎn)。水解酸化池可以將廢水中部分難降解的復雜的大分子有機物質(zhì)分解為易降解的簡(jiǎn)單小分子有機物。該水解酸化池的設計中采用了脈沖布水器，底部進(jìn)水方式采用的是穿孔布水管，可以達到布水均勻的效果，并能使泥水充分混合，提高處理效率。設計水量150m3/d，設計尺寸為5.0m×2.0m×5.0m，有效水深為4.5m，設計停留時(shí)間為6.0h，設計上升流速為1.0m/h，主要設備有脈沖布水器1臺。

　　3.4 A/O池

　　A/O池利用硝化-反硝化作用去除廢水中的氨氮、總氮，在好氧段利用好氧微生物的新陳代謝作用，將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水，從而達到降解有機污染物的目的，并將氨氮轉化為硝酸鹽。該項目設計水量為150m3/d，缺氧池設計尺寸為5.0m×1.0m×4.5m，設計停留時(shí)間為3.2h，好氧池設計尺寸為L(cháng)×B×H=5.0m×3.0m×4.5m，設計停留時(shí)間為9.6h，有效水深為4.0m，氣水比為10∶1，污泥回流比為100%，硝化液回流比為400%，可以滿(mǎn)足運行要求。

　　3.5 二沉池

　　二沉池采用斜管沉淀池。設計水量為150m3/d，設計尺寸為4.0m×3.5m×4.5m，有效水深為3.8m，設計表面負荷為0.65m3/(m2·h)。

　　3.6 消毒池

　　消毒池采用次氯酸鈉對出水進(jìn)行消毒，殺滅廢水中的病原微生物，確保出水中糞大腸菌群數能達標排放。設計水量為150m3/d，設計尺寸為3.0m×1.0m×2.5m，有效水深2.0m，設計停留時(shí)間為50min，設計次氯酸鈉中有效氯投加量為10mg/L。

　　4、運行情況

　　該項目2016年8月左右設備安裝完成，經(jīng)設備聯(lián)動(dòng)調試運行后，投入污泥菌種進(jìn)行調試運行，經(jīng)過(guò)2個(gè)月左右的菌種培養和接種，系統進(jìn)、出水指標趨于穩定，污水站平均水量約為100m3/d，節假日高峰期可達到150m3/d。進(jìn)水COD指標為350～450mg/L，進(jìn)水NH3-N平均指標為30mg/L，滿(mǎn)足原設計要求。經(jīng)過(guò)污水站處理后，出水COD、NH3-N分別為60～80mg/L、8～10mg/L，滿(mǎn)足設計排放要求，目前系統已連續投運2年多，各處理單元運行效果穩定。

　　5、投資及運行費用分析

　　該污水處理站總投資約為90萬(wàn)元，其中土建投資50萬(wàn)元，設備安裝投資40萬(wàn)元，噸水投資約為6000元/m3。主要的運行費用包括電費、藥劑費等，其他折舊、大修等不計，人員由服務(wù)區機修人員兼職，不設置專(zhuān)職污水操作人員。污水處理系統運行費用，見(jiàn)表2。

　　6、結論

　　經(jīng)過(guò)2年多的實(shí)踐運行表明，該項目所采用“水解酸化+A/O+消毒”工藝處理高速公路服務(wù)區廢水，出水COD、NH3-N分別可穩定在60～80mg/L、8～10mg/L，達到《污水綜合排放標準》GB8978—1996一級標準后達標排放。該工程對于南方及中部地區的高速服務(wù)區廢水處理系統的設計具有一定的參考和借鑒意義。工程在實(shí)際運行過(guò)程中發(fā)現，如若污水站前端預處理裝置(隔油池、化糞池)清理不及時(shí)，極易導致污水站前端格柵池被糞渣以及浮油堵塞，從而容易引起污水站裝置運行故障，同時(shí)不美觀(guān)。故在實(shí)際運行中需要定期做好隔油池及化糞池清掏工作，保證后端污水站裝置的穩定運行。(來(lái)源：武漢生物工程學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢亞維環(huán)�？萍加邢薰�司)