山西省高速公路服务区生活污水回用可行性分析

周海林

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

交通运输部《关于实施绿色公路建设的指导意见》（交办公路〔2016〕93号）中提出了建设“以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路”，“实现公路建设健康可持续的发展”的总体目标，并将“推进绿色服务区建设”作为绿色公路建设的五大专项行动之一，而“推行服务区污水治理等新技术的应用”又是实现“绿色服务区建设”的重要前提。

本文以山西省中西部某高速公路服务区为例，对服务区生活污水的产生量进行预测，从水量和水质两方面对生活污水处理后回用的可行性进行分析。

1 高速公路服务区生活污水产生量及水质

1.1 服务区人员估算

服务区生活污水主要来源于站区工作人员日常生活和旅客餐饮、如厕等，服务区工作人员和旅客的数量直接决定了生活污水的产生量。

1.1.1 服务区工作人员人数估算

服务区的人员配备根据服务区的规模及服务内容确定，一般中等规模服务区的人员编制通常为：经营管理人员3～8人；服务人员（餐饮、商店、加油等）75人；后勤人员（后勤、保障、厨厕等）10人，总人数一般控制在90～95人。

1.1.2 过往旅客停留人数估算

根据《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》（JTG D80—2006）规定，服务区的服务能力是按预测的第10年交通量进行设计，而通常途经服务区的车辆停留率[1-2]分别为：小型车10%、中型车15%、大型车15%。各车型车辆单车载客人数分别为：小客车3人、大客车46人、货车2人。

在服务区停留的旅客主要进行如厕、餐饮、购物、住宿及检修等其他活动。根据实际调查统计[3]，以上各类活动人数占停留总人数的比例分别为69.3%、15.12%、11.39%、0.27%和3.92%。

1.2 生活污水产生量及水质

1.2.1 生活污水产生量

服务区工作人员生活及旅客如厕、餐饮、住宿等活动过程中生活污水产生量，可按照《公路建设项目环境影响评价规范》（JTG B03—2006）附录D中定额进行估算，其中工作人员日常生活污水产生量为100～140 L/人·d（山西省按二分区计），旅客住宿为45～90 L/人·d，旅客就餐为 8～20 L/人·d，旅客如厕为 10～20 L/人·d。

1.2.2 生活污水水质

高速公路服务区的生活污水主要以餐饮废水和粪便污水为主，污水产生量受天气、季节、时段等因素影响，具有较大的波动性，通常采用生物接触氧化等二级生化处理工艺进行处理。根据山西省某高速公路服务区生活污水处理设施监测资料[4]，采用该类工艺处理进出水水质情况见表1。

表1 我国高速公路服务区生活污水水质分析结果一览 mg/L

2 高速公路服务区回用水量及水质

2.1 生活污水回用去向及用水量

经处理后的生活污水可以回用于服务区冲厕、道路浇洒、绿化等，根据《建筑给水排水设计规范（2009年版）》（GB50015—2003）规定，服务区以上活动用水量定额为：冲厕3～6 L/人·次，道路浇洒1～3 L/m2·d，绿化 2～3 L/m2·d。

2.2 生活污水回用水质要求

《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB 18920—2002）和《公路服务区生活污水再生利用 第1部分：水质》（JT/T 645.1—2016）均对冲厕、道路浇洒、绿化等用水水质提出要求，详见表2。

表2 回用水质指标一览 mg/L

3 工程实例

3.1 工程概况

某高速公路位于山西省中西部，全长93.86 km，按双向四车道高速公路标准建设，路基宽度25.5 m，全线设服务区1处，停车区1处。该高速公路第10年预测交通量为26 222 pcu/d，车型比例分别为：小客26%、大客9%、小货4%、中货2%、大货9%、拖挂50%，其中小客和小货统计为小型车，中货统计为中型车，大客、大货和拖挂统计为大型车。

该高速公路服务区占地面积6.67 hm2，总建筑面积5 100 m2，停车场及道路面积约3.6 hm2，绿化面积约1.2 hm2，工作人员按照95人计。

3.2 服务区生活污水产生量

3.2.1 工作人员生活污水量

该服务区工作人员生活污水产生量定额取140 L/人·d，则生活污水产生量Q1=140 L/人·d×95人=13.3 m3/d。

3.2.2 旅客生活污水产生量

该高速公路各车型折算系数分别为：小客车、小货车1.0；中货车、大客车1.5；大货车3.0；拖挂4.0。则第10年绝对交通量分别为：小客2 493辆/d，大客 863辆 /d，小货 384辆 /d，中货 192辆 /d，大货863辆/d，拖挂4 794辆/d。

服务区车辆停留数量为：小客车249辆/d，大客车 129辆 /d，货车 915辆 /d，停留旅客人数为8 511人/d，其中如厕5 898人/d，餐饮 1 287人/d，购物969人/d，住宿23人/d，其他337人/d。旅客各活动生活污水产生总量Q2为145.7 m3/d，其中如厕117.9 m3/d，餐饮 25.7 m3/d，住宿 2.1 m3/d。

服务区生活污水产生总量Q为159 m3/d。

3.3 服务区回用水需求量

该高速公路服务区生活污水可回用于冲厕、道路浇洒和绿化。

冲厕用水量按工作人员和如厕旅客总人数，每日每人如厕一次计，则如厕用水量Y1=36 m3/d；服务区内道路及停车区面积按3.6 hm2计，则道路浇洒用水量Y2=108 m3/d；服务区绿化面积按1.2 hm2计，则绿化用水量Y3=36 m3/d。

服务区冲厕、浇洒和绿化总用水量Y为180 m3/d。

3.4 服务区生活污水回用可行性分析

3.4.1 水量可行性

从以上分析可知，该高速公路服务区日常冲厕、道路浇洒和绿化用水总量为180 m3/d，而生活污水预计产生量为159 m3/d，生活污水产生量小于用水量，则可全部回用。

此外，考虑到绿化用水季节性以及客流量月际变化等因素，服务区应设置回用水存储池，在用水量较少的季节将处理后的生活污水进行存储，在用水量较多的季节进行使用。

3.4.2 水质可行性

根据省内高速公路竣工验收监测数据，服务区生活污水采用二级生活处理工艺后，出水水质中SS、氨氮浓度较低，满足回用水质要求，而COD和BOD5指标较高，不能稳定满足冲厕和浇洒用水水质要求。

此外，回用水水质指标中对总余氯、总大肠菌群等指标也提出了要求，因此，为保证服务区生活污水回用的稳定性和可靠性，应在常规二级生化处理工艺后，增加混凝、沉淀、过滤、消毒等三级物化处理工艺。

4 结语

本文以山西省内某高速公路项目为例，结合设计资料和现有文献，对服务区生活污水产生量和回用水量进行估算，从水量预测结果看，在回用水较多的季节，服务区生活污水可全部回用于冲厕、道路浇洒和绿化等，但单纯二级生化处理工艺无法保证回用水质的稳定性和达标性。因此，在服务区生活污水回用设计时，应增设混凝、沉淀、过滤、消毒等三级物化处理工艺。