高速公路服務(wù)區(qū)污水處理工藝選擇及應(yīng)用管理分析

劉雅莉

改革開放以來，高速公路的建設(shè)十分快速，2016 年我國(guó)的高速公路總長(zhǎng)度居世界第一，到2017 年底高速公路超過60 萬(wàn)公里，其中各省出資建設(shè)的比例大幅增加。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、慣例，高速公路一般間隔50 km 左右設(shè)一處服務(wù)區(qū)，為過往車輛及車載人員提供加油、餐飲、購(gòu)物、娛樂、通訊、汽車維修、休息等一系列服務(wù)，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(shè)施，也是保證高速公路更安全、暢通、快捷運(yùn)營(yíng)的配套設(shè)施。服務(wù)區(qū)的建設(shè)是高速公路完善程度、服務(wù)水平的重要體現(xiàn)，但污水處理等問題一直是服務(wù)區(qū)管理的難題，一些服務(wù)區(qū)的每日污水量多達(dá)100 多噸，而服務(wù)區(qū)遠(yuǎn)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(huì)影響沿線居民飲用水、灌溉水的質(zhì)量，因此，服務(wù)區(qū)需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及自身污水情況，選用合適的污水處理工藝，建設(shè)相關(guān)的配套設(shè)施和管理機(jī)制，才能保證污水系統(tǒng)能有效、穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行。

1 高速公路服務(wù)區(qū)污水特征分析

1.1 服務(wù)區(qū)用水、污水組成分析

高速公路服務(wù)區(qū)一般通過附近城鎮(zhèn)或自身儲(chǔ)水系統(tǒng)來獲取用水，一些地區(qū)還可能通過水車?yán)男问将@取水源。每處服務(wù)區(qū)日用水量均不同，和自身的位置、服務(wù)區(qū)大小、不同時(shí)段車流量等因素有關(guān)，每日用水少則十幾噸，多則幾百噸。

服務(wù)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(shí)產(chǎn)生的污水。因污水產(chǎn)生形式多樣、位置復(fù)雜，導(dǎo)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(diǎn)；一般而言，服務(wù)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(wù)區(qū)污水量分析

服務(wù)區(qū)污水主要由服務(wù)區(qū)人員和服務(wù)區(qū)司乘人員的活動(dòng)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(jī)性，服務(wù)區(qū)不同時(shí)段、每天的污水量都不同，一般而言，交通高峰季節(jié)、時(shí)段污水量更多，如節(jié)假日期間、飯點(diǎn)時(shí)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(wù)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(wù)區(qū)污水量也相應(yīng)減少。污水處理體系完善的情況下，服務(wù)區(qū)污水設(shè)施的進(jìn)、出口均會(huì)安裝水表，并由專業(yè)人員記錄和分析污水量，從而調(diào)整污水處理技術(shù)、設(shè)施。

1.3 服務(wù)區(qū)污水成分特點(diǎn)

服務(wù)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(jī)污染物和動(dòng)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(yù)處理后，再與其他污水混合入綜合處理設(shè)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(jī)修污水因其污染物復(fù)雜、濃度高，因此是服務(wù)區(qū)污水處理的重難點(diǎn)。

2 高速公路服務(wù)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(wù)區(qū)適用的處理工藝也較多，因服務(wù)區(qū)污水量變化和污水成分差異，不同處理工藝會(huì)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(shù)。

2.1 地埋式一體化處理

該工藝是最常見的服務(wù)區(qū)污水處理形式，該工藝流程較簡(jiǎn)單，且具有處理密度大、管理方便、占地面積小等特點(diǎn)，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)、分散程度高的服務(wù)區(qū)中應(yīng)用廣泛，有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。此工藝的核心為生物接觸氧化法，處理污水停留時(shí)間短、抗沖擊力強(qiáng)，且預(yù)處理加油站沖地等污水后污泥量小、模式簡(jiǎn)單，因此可定型生產(chǎn)；不過，該技術(shù)存在適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，不能很好適應(yīng)大幅變化的進(jìn)水量及成分變化明顯的污水，其對(duì)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(dǎo)致降低污水處理質(zhì)量、效率。在地埋一體化處理的基礎(chǔ)上，還可以加入多介質(zhì)的過濾工藝，即增加了一套多介質(zhì)的過濾、消毒系統(tǒng)，從而深層處理污水，有利于污水再利用。

2.2 SBR 法

該工藝是在同一處理器中交替進(jìn)行初沉、二沉、反應(yīng)等工序，有明顯的間歇性特征。曝氣池包括進(jìn)水、反應(yīng)、污水沉淀、排水等運(yùn)行工序，進(jìn)水、反應(yīng)工序中降解污染物。該工藝沒有單獨(dú)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(wù)區(qū)。污染物根據(jù)間歇處理時(shí)間順序，通過好氧、厭氧等階段實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，間歇運(yùn)行能降低污水對(duì)處理系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷，使該系統(tǒng)能更穩(wěn)定、長(zhǎng)久的運(yùn)行。該技術(shù)還擁有管理自動(dòng)化、造價(jià)低、操作簡(jiǎn)單、靜沉效果好、泥水分離情況還、污泥活性高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 MBR 膜生物反應(yīng)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(dá)到水回用標(biāo)準(zhǔn)。近年來該技術(shù)更成熟、應(yīng)用廣泛，是新型污水處理技術(shù)中發(fā)展、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。MBR 膜生物反應(yīng)器去氨、氮能力很強(qiáng)，設(shè)備擁有緊湊、自動(dòng)化、占地面積小、耐沖擊強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能廣泛適用于污水量、成分變化大服務(wù)。但該工藝能耗、運(yùn)行成本很高。

2.4 新型污水處理工藝

我國(guó)當(dāng)前的新型污水處理技術(shù)有綠色氧化、膜分離、超聲波、生物絮凝等技術(shù)類型，其中MBR 膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用已較廣泛，本節(jié)簡(jiǎn)單介紹其他應(yīng)用少或尚未應(yīng)用的新技術(shù)：

（1）光催化氧化處理技術(shù)，半導(dǎo)體是主要催化劑，以導(dǎo)帶電子的還原特性產(chǎn)生空穴氧化性，將水體OH 負(fù)離子氧化為OH自由基，能氧化降解許多有機(jī)污染物。

（2）超聲波處理技術(shù)，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(yīng)、高溫分解等過程脫離水體，從而有效降低污染物質(zhì)。

（3）超臨界水氧化處理技術(shù)。將有機(jī)物與超臨界水完全融合，促使有機(jī)物和氧均相反應(yīng)，將污染物變?yōu)樗?、氣、固混合物?/p>

3 高速公路服務(wù)區(qū)污水處理、管理對(duì)策分析

3.1 技術(shù)工藝的選擇

提升服務(wù)區(qū)污水處理的水平，可從技術(shù)工藝選擇、運(yùn)行管理及監(jiān)管等方面進(jìn)行。選擇技術(shù)工藝，應(yīng)考慮運(yùn)行成本、維護(hù)成本和實(shí)用性，并考慮占用和技術(shù)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(fèi)用。

服務(wù)區(qū)應(yīng)結(jié)合實(shí)際，雖然目前常用處理技術(shù)均可滿足處理、排放標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用我國(guó)大部分的服務(wù)區(qū)，但為了提高服務(wù)區(qū)處理水平和污水再利用的能力，需要向組合多種技術(shù)提升回用能力的發(fā)展方向，如在地埋一體化基礎(chǔ)上加上多介質(zhì)過濾器、消毒系統(tǒng)，提升處理系統(tǒng)的除氨氮能力。

3.2 運(yùn)行管理

首先，需要強(qiáng)化處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工等過程的管理，在重視處理設(shè)施造價(jià)的同時(shí)，重視處理設(shè)施施工獨(dú)立性，應(yīng)單獨(dú)招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)的招投標(biāo)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化施工監(jiān)管。

其次，提升設(shè)備運(yùn)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(wù)區(qū)自身應(yīng)對(duì)設(shè)施管理人員進(jìn)行更多的、針對(duì)性的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，要求其持證上崗，并制定日常管理計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)，按照不同污水處理技術(shù)、設(shè)備的操作要求進(jìn)行記錄、維護(hù)等工作，定期監(jiān)測(cè)處理設(shè)施供氧等情況，確保各處理單元處于穩(wěn)定、合理運(yùn)行范圍。

3.3 監(jiān)督管理方面

首先，服務(wù)區(qū)提高環(huán)保意識(shí)，在實(shí)現(xiàn)排水達(dá)標(biāo)的同時(shí)，應(yīng)更多地考慮建立污水回用水平高的處理體系，并落實(shí)相關(guān)工作責(zé)任。聘請(qǐng)環(huán)保專家對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，宣傳相關(guān)環(huán)保政策、要求，根據(jù)水污染防治方案報(bào)送自身的污水防治的實(shí)際情況，包括污水處理量、處理設(shè)施、處理能力等信息。

其次，應(yīng)建立長(zhǎng)效的運(yùn)維制度，由專人負(fù)責(zé)考慮污水系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用及監(jiān)測(cè)費(fèi)，從而合理的開展長(zhǎng)期有效的運(yùn)行維護(hù)工作。另外，應(yīng)加強(qiáng)與運(yùn)輸、執(zhí)法等部門的聯(lián)動(dòng)，通過建設(shè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)，共享處理設(shè)施情況、污水處理水平等信息，由環(huán)境部門強(qiáng)化對(duì)服務(wù)區(qū)的監(jiān)管，對(duì)水處理設(shè)施、能力不達(dá)標(biāo)等情況的服務(wù)區(qū)予以處罰、通報(bào)批評(píng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，高速公路是經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要支撐性資源，隨著人們?nèi)粘３鲂泻徒?jīng)濟(jì)等方面的需求增大，近年來高速公路加速建設(shè)，服務(wù)區(qū)數(shù)量增多，而產(chǎn)生的污染物也大幅增長(zhǎng)，污水排放、處理成為一大難題，如果處理不當(dāng)、排放成分不達(dá)標(biāo)，則會(huì)對(duì)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(wù)區(qū)需要配置相關(guān)的污水處理設(shè)施，選擇合適的處理工藝，并通過強(qiáng)化監(jiān)管、運(yùn)行管理等途徑，保證服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)良好、穩(wěn)定運(yùn)行，保障污水處理達(dá)到排放，提高污水回收利用能力。