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    天津众迈高速公路服务区污水一体化处理技术

    发布时间: 2021-04-12  点击次数: 62次

     天津众迈高速公路服务区污水一体化处理技术

    高速服务区污水组成情况

    高速公路服务区的主要组成设施包括住宿(含停车)、超市、餐饮、休闲、加油、汽车修理等功能。
    服务站区污水除了常规的生活污水之外,还有加油站、饭店、汽修厂等产生的部分含油污水及冲洗污水。其主要污染因子为石油类、COD、BOD、SS等,服务区污水主要有以下特点:
    (1)污染点多,处理规模小,一般情况下,单边服务区用水量不超过10m³/h;
    (2)污水以公厕和清洗为主,氮、磷含量较高;
    (3)餐饮废水占有较大的比重,同时停车区和广场及加油站和车辆冲洗污水中含油脂类污染物;
    (4)污水不均匀,处理难度高于典型生活污水。
    建成较早的高速公路附属区如收费站、服务区等对生活污水多采用旱厕和化粪池处理,没有专业的服务区污水处理设备。旱厕多用于干旱或半干旱地区公路施工营地或已建成的服务区内,化粪池多用于有一定卫生要求的水冲式厕所。
    旱厕和化粪池投资低、管理方便,都是因地制宜的环保措施,但其出水及沉积物一般难以达到有关污水排放标准的要求。由于高速公路沿线设施生活污水排放量小,一般小型生活污水处理器即可满足要求,没有专业针对服务区设计的污水设备。
    因此我国不少高速公路开始尝试采用一体化生活污水处理器来处理服务区的生活污水。既节约了宝贵的公路用地,又满足了相关环境要求。地埋式一体化生活污水处理设施的诸多优点,使其逐渐成为我国高速公路服务区生活污水处理的主要选择
    服务区污水水量特点:
    高速公路服务区污水水量季节性变化很大,夏季污水量可能是冬季的5~6倍,由于车流量的影响,污水量不仅在不同季节有较大变化,而且一天的不同时段也会产生较大的波动。
    因此服务区污水排放具有很大的波动性,但目前服务区污水处理设备一般均选择定型产品,不能根据实际情况进行现场设计,设计能力与实际污水量有较大偏差,经常会遇到处理能力不足或投资浪费等后果。
    我国高速公路服务区污水处理技术,其明显缺点是不能应对污水量动态变化、动力耗费大、运行管理费用较高及设备易损坏等问题。因此基建成本低、运行效果好、管理方便的污水处理设备是目前服务区需要的。

    服务区污水处理工艺分析

    服务区污水处理技术的选取应根据服务区的水质水量、出水用途、处理技术特点、服务区整体规划及建筑特点等进行优化选取,尽可能的实现出水的回收再利用。服务区污水处理技术主要分为生物处理技术、生态处理技术。生物处理技术主要包含生物接触氧化法、SBR、MBR,生态处理技术主要包含人工湿地、土壤渗滤、稳定塘。

    生物处理技术

    生物接触氧化

    生物接触氧化法为生物膜法的一种,在污水与池中填料上的生物膜充分接触过程中,污水中有机污染物、氮在微生物的作用下得以去除,目前为高速服务区污水治理采用的技术,工艺流程见图1。该技术应用于服务区污水治理中一般采用A/O(缺氧-好氧)运行方式,可依次实现缺氧反硝化、好氧硝化反应,可具有较好的脱氮效果。运行中应在接触氧化池的好氧区和缺氧区之间应设置回流,以保证缺氧区的生物脱氮作用,且可根据污水量采取连续或间歇运行。

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      生物接触氧化法的优点主要为污染物去除效率高,运行费用低,污泥产量较少,占地面积少。该工艺出水水质可达到《污水综合排放标准》一级A标准。但其存在出水SS较高,且对污水水质水量波动适应性差,出水水质不稳定;生物填料易堵塞,且需定期更换填料;设备维修成本较高,且操作繁琐。

    SBR

    SBR技术是把进水、反应、沉淀、排水、闲置等工序置于同一反应器中依次交替进行的活性污泥法,污水中污染物主要在进水、反应阶段得以降解,适用于废水产生分散,且排放量不大的污水治理,工艺流程见图2。SBR反应池中污泥浓度高,可交替形成好氧、缺氧及厌氧环境,对氮污染物具有较好的去除效果;其间歇运行方式可较好的抵抗服务区污水水质水量的波动,达到较好的出水水质。

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    SBR工艺优点为自动化程度高、泥水分离效果好、无污泥膨胀、抗冲击负荷强,脱氮除磷效果好、占地面积小等。该工艺处理出水经消毒后可达标排放。该工艺存在工程造价较高,自控要求高,对操作管理人员专业水平要求高,日常维护需专业的技术人员操作等缺点。

    MBR

    MBR为膜过滤与生物处理相结合的污水处理技术,其通过膜过滤截留活性污泥而无需设置二沉池。MBR工艺可实现污水的预处理、生化处理和膜过滤的有机结合。随膜技术及自动化控制技术的不断提高,MBR污水处理技术日趋成熟、其应用日益广泛,已被应用于服务区污水处理工程中,工艺流程见图3。MBR利用膜的高效分离使泥水分离彻底,截留活性污泥提高其浓度的同时可强化出水水质;MBR技术可将HRT、SRT有效分离,缩短HRT同时延长SRT,SRT的增长可为慢生型的硝化微生物的生长增值提供适宜条件提高工艺脱氮效果,同时还可有效降低剩余污泥量,降低运行费用。MBR工艺可基本解决传统污水生物处理工艺存在的各类突出问题。

    MBR工艺自动化程序高,可高度集成及模块化,占地面积少,出水稳定且经消毒后可直接回用,无污泥膨胀,具备优良的硝化和反硝化脱氮功能和除磷的能力,耐低温效果相对较好,耐冲击负荷好等优点。但该技术存在一次性投资建设高及能耗大等问题影响了其广泛的普及,但随膜生产技术的提高和生产成本的降低,其已在高速服务区污水治理中得到应用,经技术经济分析证明其投资回收期较短,具有良好的经济效益与节水效果。

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    生态处理技术

     人工湿地

      人工湿地是一种模拟自然湿地结构功能的生态净化污水的技术,服务区污水经化粪池、调节池进行预处理后,投配到人工湿地中,通过湿地中的土壤介质的截留、吸附,土壤中及植物根系上附着功能微生物的生物转化降解,植物根系的吸附、吸收等作用对污水进行净化。该技术在对污水中污染物降解的同时,可营造良好的生态景观环境,并具有一定的经济效益。人工湿地近年已被被国内外广泛应用于城市污水的深度处理,其具有投资低、运营成本低、操作简易、能耗低的特点,且对污染物去除效果良好且功能持久。自20世纪30年代开始,国外已开展服务区污水人工湿地处理技术及装置研究。经多年研究与工程应用,该技术对服务区污水处理中已取得较好的处理效果,可从容适应服务区污水的水质水量波动,并保证出水水质稳定。近几年,人工湿地也已在部分服务区污水处理工程中得到应用,如安徽潜山服务区、湖北孝感服务区、江西庐山服务区等,均取得了良好的污水处理效果,甚至经处理后全部回用,达到“零排放”,在全国高速公路服务区的污染控制中起到了示范作用。

    土壤渗滤

    土壤渗滤技术为人工强化型污水生态处理技术,其由污水土地处理技术逐步衍生而来,其也称为土壤含水层处理技术。服务区污水经化粪池或水解池预处理后由布水装置引入土壤渗滤系统,通过土壤、微生物等的化学、物理及生物的综合作用实现对有机物、氮、磷等的有效去除,经集水管收集经消毒处理后可作为中水回用。因其成本较低,操作简便,已得到广泛应用。国内外土壤渗滤工程运行结果表明土壤渗滤系统可对污水中的有机物、氨氮、总磷以及病原体都具有良好的去除效果。近年江西鄱阳服务区、江西彭湖服务区、广东仰塘服务区先后建设了集污水处理、中水回用、景观观赏于一体的土壤渗滤处理系统。

    稳定塘

    稳定塘技术是通过人工方式对生物氧化过程进行掌控,污水中有机物在稳定塘中经过絮凝、沉淀后得到部分去除,同时在好氧微生物、厌氧微生物、浮游生物及植物的共同作用下得到进一步降解的污水生态处理技术。稳定塘污水处理系统具有投资少、运行成本较低,维护简易等特点,在服务区的污水处理工程中,稳定塘污水处理技术有着非常广阔的应用空间。

    生态处理法较生物处理法在综合性能上占有明显优势,但其占地面积大、易受气候条件影响的短板严重限制了其在服务区污水处理中的应用,尤其在北方地区更甚。故如何从节约集约利用土地、提高水质处理稳定性和有效性方面出发,有效解决生态处理技术的瓶颈问题,提高生态处理技术在服务区污水处理中的可行性、适用性,已成为公路行业及技术领域内研发的热点和趋势。

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