高速公路服務(wù)區污水可生化性較好，但有機物、氨氮等污染物濃度較高，污水水量受車(chē)流量影響，水量波動(dòng)較大。該項目根據高速公路服務(wù)區污水的特點(diǎn)選取相應的污水處理工藝并合理地進(jìn)行組合，實(shí)現了污水的達標排放，為高速公路服務(wù)區的污水處理工程設計提供參考。

　　1、工程概況

　　某高速公路服務(wù)區的污水主要源自沖廁和地面沖洗，另有少量餐飲污水，污水可生化性好，有機物及氮、磷污染物濃度較高。該高速公路服務(wù)區以大型客車(chē)和貨車(chē)?？繛橹?，人流量具有不確定性，因此污水水質(zhì)水量波動(dòng)較大，污水產(chǎn)生量約為80～120m3/d，工程設計規模為120m3/d，污水水質(zhì)及排放要求見(jiàn)表1。

　　針對該服務(wù)區污水水質(zhì)特點(diǎn)，并結合實(shí)際情況，采用水解酸化/MBR/水平潛流人工濕地組合工藝進(jìn)行處理。出水總氮、懸浮物執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準，其它主要指標達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)IV類(lèi)標準的要求，最終直接排入地表水體。

　　2、工藝流程及設計參數

　　2.1 工藝流程

　　污水經(jīng)過(guò)超細格柵去除水中漂浮物及部分懸浮物，然后進(jìn)入調節池均化水質(zhì)、均衡水量，降低水質(zhì)水量波動(dòng)對后續處理單元的沖擊。

　　調節池出水由提升泵定量輸入水解酸化池，污水中的部分有機物及懸浮物在該處理單元中被去除，削減了污水的有機負荷，同時(shí)能夠促進(jìn)有機氮磷污染物的分解。水解酸化池的出水進(jìn)入缺氧池，反硝化細菌在缺氧條件下，利用進(jìn)水中的碳源進(jìn)行反硝化，膜反應池內為好氧條件，有機物和氨氮在好氧微生物的作用下被氧化分解，最終通過(guò)膜組件進(jìn)行泥水分離。出水進(jìn)入中間池，然后經(jīng)水平潛流人工濕地深度處理后達標排放。工藝流程見(jiàn)圖1。

　　考慮到生物除磷的效果具有很大的局限性，因此在缺氧池投加聚合氯化鋁(PAC)將污水中的磷酸鹽沉淀，并最終隨剩余污泥的排放被去除。水解酸化池及MBR池的產(chǎn)生的剩余污泥排入貯泥池，定期外運，貯泥池上清液回流至調節池內，進(jìn)行處理。

　　2.2 主要構筑物設計參數

　　2.2.1 格柵井1座，地下式磚砌結構，尺寸(L×B×H)為1800mm×1000mm×700mm，安裝轉鼓式細格柵1臺，格柵間隙為1mm。

　　2.2.2 調節池1座，地下式鋼砼結構，尺寸(L×B×H)為5200mm×4300mm×3000mm，水力停留時(shí)間(HRT)為11.2h。安裝液位控制器1套，提升泵2臺，1用1備，Q=6m3/h，H=100kPa，池底安裝低速潛水攪拌器1臺，間歇運行，每隔30min攪拌5min。

　　2.2.3 水解酸化池1座，全地上式鋼砼結構，尺寸(L×B×H)為2000mm×1500mm×4500mm，有效水深4m，有效容積為12.0m3，水力停留時(shí)間2.4h。水解酸化池為升流式，采用枝狀布水，堰式出水，污泥采用重力排泥。

　　2.2.4 缺氧池1座，半地上式鋼砼結構，尺寸(L×B×H)為3200mm×1500mm×4500mm，有效水深3.8m，有效容積為18.24m3，水力停留時(shí)間3.6h。池底安裝潛水攪拌器2臺，用于將污水與活性污泥充分混合。

　　設置加藥系統1套，除磷劑為PAC(聚合氯化鋁)，PAC配制濃度為10%，通過(guò)計量泵投入缺氧池進(jìn)水口。

　　2.2.5 膜反應池1座，半地上式鋼砼結構，尺寸(L×B×H)為4800mm×1500mm×4500mm，有效水深3.8m，有效容積為27.36m3，水力停留時(shí)間5.5h。膜組件面積300m2，膜通量16.7L/m2?h。MBR出水抽吸泵2臺，1用1備，=5m3/h，H=100kPa，回流泵2臺，Q=6m3/h，H=100kPa，污泥泵1臺，Q=6m3/h，H=100kPa，配套清洗裝置1套。

　　2.2.6 中間池1座，半地下式鋼砼結構，尺寸(L×B×H)為2000mm×1500mm×4000mm，水力停留時(shí)間2h，安裝提升泵2臺，一用一備，Q=6m3/h，H=100kPa。

　　2.2.7 人工濕地1座，水平潛流濕地，尺寸為(L×B×H)20000mm×7500mm×1100mm，有效水深0.8m，水力停留時(shí)間24h。人工濕地填料承托層厚度為30cm，采用粒徑為1～3cm的鵝卵石，中間采用粒徑0.5～1.0cm礫石和沸石作為填料，厚度為50cm，最上層為30cm的土壤層，種植植物為蘆葦、菖蒲和美人蕉。

　　3、系統調試運行

　　3.1 污泥接種

　　為了縮短系統的調試啟動(dòng)周期，生化系統運行前需接種活性污泥。接種污泥取自某城鎮污水處理廠(chǎng)剩余污泥(含水量80%)。該污水處理廠(chǎng)的主要處理對象為生活污水，運行穩定，出水執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準。投加污泥后，生化系統內MLSS濃度為3000～3500mg/L。

　　3.2 生化系統調試

　　水解酸化池進(jìn)水量首先按設計水量的40%運行。運行初期，污泥結構松散，出水渾濁，出水CODCr濃度時(shí)常高于進(jìn)水。連續運行15d后，污泥呈現黑色塊狀，出水逐漸清澈，CODCr去除率穩定在10%左右。隨后逐步提高進(jìn)水量，直至滿(mǎn)負荷運行，CODCr去除率逐漸提高至30%，并趨于穩定。這些表明水解酸化池啟動(dòng)成功。

　　MBR池污泥接種完成后，悶曝24h使污泥恢復活性，悶曝過(guò)程中開(kāi)啟各段回流泵，MBR池內的溶解氧濃度維持在3～4mg/L。悶曝結束后，以出水CODCr作為監測指標，在出水監測指標穩定的前提下，逐步提高進(jìn)水水量，直至滿(mǎn)負荷運行。污泥馴化約30d后，污泥濃度穩定且呈現土黃色，同時(shí)沉淀性能良好，SV30、SVI等指標正常，表明污泥馴化完成。

　　MBR池調試前，檢驗抽吸泵運行是否正常，產(chǎn)水管路需抽真空，調試過(guò)程中注意記錄真空壓力表數值，壓力增長(cháng)過(guò)快則暫停提高產(chǎn)水量。調試完成后，污泥齡控制在15～20d，膜系統進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。

　　3.3 運行效果

　　系統調試完成后，對出水指標進(jìn)行檢測，出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

　　由表2可知，該工藝處理高速公路服務(wù)區污水效果良好。污水中的大部分有機污染物、懸浮物均在無(wú)需提供外源動(dòng)力的水解酸化池中被去除，有效地降低了運行能耗，膜反應池占地面積小，結構緊湊，且出水水質(zhì)良好，人工濕地則進(jìn)一步對尾水的氮、磷等污染物進(jìn)行去除，保證了出水穩定達標。

　　3.4 系統抗沖擊負荷性能

　　污水處理站投入運行約3個(gè)月以后，由于旅游旺季到來(lái)，服務(wù)區客流量增大，沖廁廢水水量驟然增加，造成進(jìn)水水質(zhì)水量出現波動(dòng)。污水處理站連續3d，進(jìn)水水量在115～132m3/d。經(jīng)檢測，進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表3。

　　由表3可知，進(jìn)水中有機污染物濃度較平時(shí)有所下降，氮、磷污染物濃度較平時(shí)升高。造成水質(zhì)變化的原因是服務(wù)區衛生間產(chǎn)生的沖洗尿液的水量增加，尿液中含有大量的氮、磷營(yíng)養物質(zhì)，生活污水中質(zhì)量分數分別約80%的氮、50%的磷來(lái)源于尿液，而尿液的體積僅占生活污水總量的約1%左右。

　　由于操作人員提前將MBR池內的污泥濃度提高至7000mg/L左右，維持了污泥負荷，并充分利用調節池池容，平衡一天內各時(shí)間段的進(jìn)水水量，在沖擊負荷條件下，系統運行穩定，出水各項指標未出現超標。

　　4、效益分析

　　該服務(wù)區污水處理工程總投資186.19萬(wàn)元，運行成本為1.23元/m3，其中電費1.08元/m3，藥劑費用為0.06元/m3，污泥處置費用0.09元/m3，污水處理系統自動(dòng)化程度高，無(wú)需專(zhuān)人值守，可由服務(wù)區水電工兼職管理。

　　5、結論

　　工程運行結果表明，水解酸化/MBR/水平潛流人工濕地組合工藝成熟可靠，各處理單元設計合理，出水水質(zhì)能夠達到類(lèi)地表Ⅳ類(lèi)水標準，并具備一定的抗沖擊負荷能力。該工藝結構緊湊，運行簡(jiǎn)易，運行費用為1.23元/m3，具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟效益。(來(lái)源：沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì ))