北京市首发工贸有限责任公司 101116
摘要：
某高速公路服务区采用复合式A/O生物氧化+过滤消毒工艺处理运营期间产生的污水。出水水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB＼T18920．2002)标准，能够满足回用要求，具有良好的经济社会效益。
关键词：高速公路服务区；污水处理；复合式A/O；过滤消毒
高速公路服务区在运营期间，会产生包括公厕污水、餐饮污水、洗车废水和加油站清洗废水在内的大量污水。由于高速公路一般远离城市，其污水无法排入市镇下水管网，如果污水不加处理任意排放将会对公路沿线的环境质量、居民生活、人文景观价值产生极大的负面影响。某高速公路服务区的污水水质属于生活污水类型，污水主要为公厕污水，餐饮污水次之，污水可生化性较好，有机物浓度、氨氮、悬浮物含量较高。由于高速公路车流量和人流量相对较多，并以大客车和货车停靠为主，加上人流量的不确定性，因此服务区污水水质水量波动性很大，冲击负荷较高。根据污水特点，本工程采用复合式A/O生物氧化+过滤消毒工艺，该工艺具有处理效率高、抗冲击负荷能力强、操作维护简便的特点，适合于此类服务区的污水处理。
1水质及水量
在收集相关资料和对污水长期监测的基础上，确定污水水质如表1所示。
服务区日排放污水量平均为335m³/d，由于逢节假日污水变化波动比较大，考虑最大波动负荷，污水设计总量为500m³/d，处理后出水水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB＼T1 8920．2002)排放标准。
2工艺流程
污水首先经过格栅去除较大的漂浮物和悬浮物，然后进入调节池，均化水质、调节水量，以减少对后续处理单元的冲击，出水进入A/O池进行生化处理。A/O池前端为缺氧区，反硝化细菌在缺氧条件下利用进水中的碳源进行反硝化，达到生物脱氮的目的，同时削减污水的有机负荷。后端为好氧区，好氧微生物有氧条件下，将废水中的有机物进行吸附并氧化分解，硝化菌将氨氮氧化成硝态氮及亚硝态氮。同时考虑到生物除磷的局限性，需在生化的基础上进行化学除磷，在二沉池的前段投加絮凝剂将废水中的磷酸盐沉淀，并通过重力沉淀与污水分离，沉降污泥经污泥池收集后定期抽排外运。污水经生化处理后在二沉池内进行泥水分离，部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥排放至污泥池，上清液进入中间池。然后出水进入两级过滤器，分别为砂滤和活性炭过滤，进一步去除污水中的悬浮物，并对出水色度有一定的去除。处理完毕后进入清水池并加入二氧化氯消毒。工艺流程如图1所示。
3主要构筑物及设备设计参数
(1)调节池。1座，为钢砼结构，地埋式水池，尺寸为9.9 mx5.2 mx4．5 m，容积为23 1．66 m³，有效水深4 m，有效容积205.92 m³，水力停留时间10.3 h。安装有液位控制系统1套；提升水泵2台(1用1备)，流量20m³·h-1，扬程14m，配套电动机功率为1．5kW。
(2)A/O池。1座，为钢砼结构，一体化地埋式水池，廊道推流式结构。A池尺寸为7．4 mx5．5 mx4．5 m，有效水深4m，容积183．15m3，有效容积162.8 立方，分为两格，每格宽3.7 m，水力停留时间8.14 h；O池尺寸13.0mx5.5mx4．5m，有效水深4m，容积321.75m3，有效容积286m，分为3格，廊道宽分别为4.3 m、4.3 m、4.4 m，水力停留时间14.3 h。空气曝气选用微孔曝气方式，池内均设置高效生物填料提高微生物量，强化处理效果，组合生物填料300m³，层高3 m。
该构筑物相应安装鼓风机2台(1用1备)，风量为5.42 m3·min，压力49 kPa，配套电动机功率为11kW：混合液回流泵3台(2用l备)，流量40m³·h-1，扬程9 m，配套电动机功率为2.2 kW。
(3)二沉池。1座，为钢砼结构，地埋式水池，尺寸为8.4 mx4.2 mx4.5 m，有效水深4 m，有效容积141.12 m，，表面水力负荷0.6 m³·m-2·h-1，水力停留时间7 h。在沉淀池进水区增设混凝区，投加聚合氯化铝进行化学除磷。安装污泥泵2台，流量12.5 m3·h-1，扬程8 m，配套电动机功率为0.75 kW。
(4)污泥池。1座，为钢砼结构，地埋式水池，尺寸为6．0mx4．2mx4．5m，有效水深4m，有效容积100.8m³。
(5)中间池。1座，为钢砼结构，尺寸为4.2 mx2.5 mx4.5 m，有效水深4 m，有效容积42 m3。安装有液位控制系统1套；提升水泵2台(1用1备)，流量20 m3·h-1，扬程14 m，配套电动机功率为1.5 kW。
(6)过滤罐。过滤器分为机械过滤器和活性炭过滤器，钢制单流式机械过滤器，型号为GJA．200，滤料层高1200 mm；钢制活性炭过滤器，型号为GHTA--200，滤料层高2000 mm。
(7)清水池。1座，为钢砼结构，尺寸为4.2 mx3.5 m×4.5 m，有效水深4 m，有效容积为58．8 m³。在清水池入口处安装二氧化氯发生器1台，功率1.0kW，投加二氧化氯进行消毒处理。
4系统调试运行
4．1污泥接种
为了缩短系统调试时间，A/O池在系统运行前需接种活性污泥。接种污泥取自某污水处理厂污泥浓缩池。该污水处理厂的主要处理对象为市政污水，污泥活性良好，污染物去除稳定。A／O池内投加污泥后，池内MLSS质量浓度为5000～6000 mg·L-1。
4．2生化系统的调试
生化系统采用复合式A/O工艺，即通过向曝气池内均设置高效生物填料，形成悬浮态活性污泥和附着态生物膜共生，并协同去除污染物质的系统。该工艺可在不增加池容的前提下提高系统生物总量，降低有机负荷，强化系统的硝化和抗冲击性能。
在调试过程中，控制池内pH在6.5---7.5之间。进水前在调节池向污水中投加适量的葡萄糖，保证污水中的C：N：P比例在100：5：1左右。污泥接种后第3天开始小流量进水并逐日提高进水水量，一周后按照满负荷水量进水，至此保持进水水量和回流流量稳定。为了获得较好脱氮效果，体积回流比控制在200％左右，气水体积比约为10：1。
A/O池运行一个月后，填料表面形成褐色粘性生物膜，镜检出现大量原生及后生动物。COD去除率在70％～85％之间，NH3-N去除率达到90%，TN去除率也达到83．3%，二沉池出水清澈，运行稳定。此时，表明生化系统启动调试成功。
4．3过滤罐和消毒设备的联动运行
由于污水悬浮物含量高，浊度大，故需经过过滤罐进行深度处理。过滤器分为机械过滤器和活性炭过滤器，机械过滤器以石英砂为滤料；活性炭过滤器内填充φ5mm的颗粒活性炭。运行初期，出水含有少量活性炭粉末，运行15 d后出水水质清澈。
服务区污水中含有大量冲厕污水，因此出水必须进行严格的消毒处理。二氧化氯具有广谱高效、快速、稳定的强力杀菌效果，且经过其处理后的水含三氯甲烷等致癌物产生【2】的特点。工艺采用高效二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸为原料现场制备二氧化氯，投加有效氯为6 mg·L-1，接触时间为1 h，可保证出水大肠杆菌≤2L-1。
经过30d调试运行后，系统达到稳定，对出水进行监测，各项出水指标均能达标，监测结果见表2。
5技术经济效益分析
该服务区污水处理工程总投资为171．53万元，运行成本为0.85元-m。污水；整个系统采用全自动方式运行，无需专人值守，可由高速公路服务区水电工兼职管理。服务区每天单用于厕所便器冲洗一项的水量最高就可达到200t，自来水水费以2.99元.t1计算，采用中水回用则可使每天服务区的用水成本减少598元，则每年可节省21.83万元。经济效益相当可观。
6小结
该处理系统工艺成熟可靠，各处理单元工艺设计合理，处理后水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB／T18920．2002)排放标准，能够满足回用要求。
该工艺流程简洁、运行稳定、占地和建设投资省，具有良好的经济、环境和社会效益，在该地区其它高速公路服务区具有一定的推广价值。
参考文献
【1】张杰，刘年丰，千琪，等．A／O工艺处理公厕废水脱氮运行参数的确定[J] 2006
【2】邓喜红、王超 生物接触氧化与二氧化氯工艺处理医疗废水2008
论文作者:付志刚
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
标签：污水论文; 污泥论文; 服务区论文; 容积论文; 水质论文; 水深论文; 生物论文; 《城镇建设》2019年第03期论文;