关于河南高速公路服务区污水处理改造方案的研究＊

（河南交通职业技术学院，河南 郑州 450000）

服务区作为高速公路网络的重要组成部分，主要功能是为往来车辆及人员提供加油、修理、休息及紧急救援的服务场所，服务区的污水处理也是影响生态环境的一个重要方面。由于高速公路服务区远离市区，地点相对独立，产生的污水无法就近排放到市政污水处理系统，如果不经处理直接排放到周边的河流、农田中，会对周围环境产生不利影响。河南省目前建成的服务区污水处理设备，由于各种原因污水处理效率不高。

本文拟选取河南区域周口东服务区的污水处理系统进行研究，提出关于污水处理工艺改造的可行性方案。

1 污水来源

周口东服务区地点位于河南省G45 大广高速公路K2069+354 处，占地面积220 000 m2，总建筑面积10 000 m2。服务区设有超市、餐厅、公厕、停车（洗车）场、维修站和加油站等设施。所以，污水包含厨房餐厅排放的污水、卫生间排放的污水和加油站及车辆冲洗排放的污水，其具有以下特点：流量变化系数大，有机物、氨氮浓度高，主要污染物有碳氢化合物、悬浮物、含N 和P 的化合物等。

2 污水处理现状

周口东服务区的污水处理设备于2006 年投入使用，东、西区生活用水设计能力均为120 m3/d。主要采用厌氧好氧工艺，前端污水均能顺利排入污水处理设备，水泵、风机等可以正常运转，但设备老化锈蚀严重，有加药设备，场区未铺设中水管网，污水经处理后直接排入边沟。

对周口东服务区污水进行取样，水质化验结果如表1所示。

表1 周口东服务区水质化验结果

GB 18918—2002《城镇污水厂污染物排放标准》一级A标准对COD、SS、总氮和总磷的最高允许排放浓度要求为50 mg/L、10 mg/L、15 mg/L 和5 mg/L，从上述水质化验结果来看，这几个数值指标均不符合国标一级A 标准的最高允许排放浓度要求。

3 污水处理改造措施

3.1 改进思路

根据服务区污水水质的特点，综合分析评价本服务区污水处理系统；按照服务区污水处理系统改造原则、改造目标，提出满足排放要求的改造方案。

具体改进思路：达到环保部门要求的排放标准后排放或回用要求；采用合理、有效、经济的污水处理工艺；在污水处理运行过程中，保证设备运行的稳定性、可靠性；尽量降低建成后的运行维护成本；尽量减少污水处理设备在建设、运营中对生态环境的影响。

3.2 改造方案

周口东服务区污水处理设施2006 年投入运营，采用地埋式一体化处理设备，钢制，工艺为厌氧好氧，设备严重锈蚀，需要进行全面改造，即对原有设施进行拆除，新建污水处理建（构）筑物，更换设备，采用“格栅+调节池+（水解酸化）+A/O+接触过滤”的处理工艺[1]。

3.3 调节池

污水处理前端设置调节池。高速公路服务区污水突出特点之一就是水质、水量变化大，白天几个时段车流量及客流量较大时集中排水，其他闲时排水量较小。这种变化对污水处理设备不利，影响或破坏设备的净化功能。水量和水质波动越大，就会影响污水的参数，参数控制不好，直接导致处理效果不好；反之，波动越小，效果就越稳定。因此，应在服务区污水进入生化处理之前采用调节时间长、耐冲击负荷大的调节池，对水质、水量的调节，以保证生化反应稳定运行。是否合理设置调节池，对后续整个设备的处理效果有很大的影响。

3.4 A/O 法

A/O 工艺也称缺氧好氧工艺，又称“接触曝气法”“固着式活性污泥法”，其原理为：废水经格栅后，去除大颗粒的杂物，进入调节池进行水质水量的均化，由提升泵送至缺氧池；在缺氧池中，氨化菌将废水中的有机氮转化成NH3-N，然后废水进入好氧池，在好氧池中，利用活性污泥法的原理氧化含碳有机物，除此以外，在适宜条件下，亚硝化菌和硝化菌将废水中的NH3-N 硝化生成NOx-N，最终变成氮气。在这个过程中，降低了有机污染物浓度，去除了部分氨氮。由于A/O 工艺脱氮除碳效果好，污水在这一步得到净化，出水到二沉池固液分离后上清液流入消毒池，过滤消毒达标后排出。

A/O 工艺为传统的污水处理方法，流程简单，工艺稳定可靠，占地面积小，建设费用低，并且具有广泛的脱氮除磷等优点；其缺点为污泥量大、降解率较低、脱氮率不高。

3.5 深度处理

深度处理单元的主要任务是进一步对二级生化处理出水中SS 和磷加以去除，而除磷是本处理单元的首要目标。常见的除磷工艺有化学沉淀法和人工湿地等。

人工湿地除磷以人工湿地系统为基础，实施人为控制措施让系统更优来去除磷的一种技术，既经济又有效。目前，该技术已经广泛应用于生活污水的污染处理。其优点明显：效率高、投资少、耗能低，并且操作简单，维护和运行费用低，可以替代传统除磷技术。但该方法也受占地面积、温度等因素影响。

4 预期效果

本着保护环境、改善生态以及节约水资源的目的，提出高速公路服务区污水处理以“回用为主，排放为辅”的处理原则。GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》将常规污染物标准值分为3 个标准，一级标准又分为A 级和B 级标准，对于城镇污水处理厂排放的污水，无论是流入地表水，还是作为回用，都应执行A 标准。因此，本项目改造方案设计的出水标准应达到标准中的A 级。标准中污染物排放浓度表如表2 所示。

表2 标准中污染物排放浓度表

参考河南省内其他服务区污水处理进水口水质取样检测结果，进水COD 最低值为112 mg/L，最高值为706 mg/L，平均值为312 mg/L；SS 最低值为40 mg/L，最高值为412 mg/L，平均值为70 mg/L；总氮最低值为55 mg/L，最高值为113 mg/L，平均值为85 mg/L；氨氮最低值为57 mg/L，最高值为105 mg/L，平均值为78 mg/L；总磷最低值为2.8 mg/L，最高值为13.6 mg/L，平均值为7.3 mg/L。比较周口东服务区的进水水质指标，污水BOD/COD 值在0.5 以上，属可生化性较好，但含有大量的氨氮、磷，且出水COD 等指标要求严格，采用“格栅+水解酸化池+A/O 法+沉淀+反硝化过滤+絮凝除磷过滤”处理工艺是完全可以达到要求的。经处理达标的再生水有多种回用途径，可进行循环利用，这样不仅可以彻底消除污染物排放对周边区域的污染，同时节约大量新鲜用水[2]。

5 结语

高速公路服务区一般都建在距离城区偏远的地方，污水不能直接排放到城市管网，也不能直接排放农田、河流，需要设置长期有效的污水处理系统。通过调查，由于运营管理随意、制度不健全、维护管理人员专业素质有限等原因，河南省高速公路服务区污水处理情况并不理想，循环利用水平总体也较低，本文通过河南区域周口东服务区污水处理改造方案的探讨，改善服务区区域周围环境，营造出水清景美、人水和谐的环境，提升了河南省高速公路的整体形象。