高速公路运营站区污水处理现状研究

史良于

（山西省交通环境保护中心站（有限公司），山西 太原 030032）

随着公路在全球范围内的迅速发展，其重要的地位和作用逐渐被人们所认识。中国高速公路快速发展，截止到2020年，高速公路突破16.1万km。同时，山西省交通运输事业也取得了辉煌的成就，截至2020年底，公路总里程达到 14.5万 km，高速公路为5 760 km，具体数值见表1。截至2020年底，山西省高速公路全线设置了包括服务区、停车区、收费站、养护工区、隧道管理站等附属设施约450处，其中设置了300多处收费站，每年产生约1万t污水，因此妥善处理高速公路运营站区的污水已经成为公路运营过程中的重要环节。

表1 山西省历年通车里程

1 收费站污水基本情况

为了解山西省高速公路运营站区的污水处理现状，调查人员对山西省高速公路运营站区进行实地调查，并采集水样带回实验室监测，对数据分析汇总，对调查结果进行总结提炼，寻找存在的问题，探究解决方案。从分析调查结果可知山西省高速公路运营站区污水水量、水质规律、污水处理设施的类型、运营状况[1]。

1.1 收费站污水水量

排放的污水具有如下特征：a）处理污水规模偏小；b）污水中往往含有较高浓度的氨氮、悬浮物以及油脂等污染物[2]。

现场调查结果可知，收费站的污水水量与收费站站区规模有关，规模不同污水产生量不同。收费站的污水水量与季节有关，夏天污水产生量显著多于冬天污水产生量。气温、国家法定休息日、周末等特殊情况也可能使污水量的波动性加大。图1是对调查收费站产生污水量的分析。

图1 晋北、晋中、晋南地区部分收费站污水日产生量占比

由图1可知，从晋北地区（大同北、朔州公司）、晋中地区（太旧公司）和晋南地区（运城北公司）来看，晋北地区收费站的污水产生量小于30 t/d，主要集中在10 t/d之内和10～20 t/d之间，其中，大同北公司收费站64%的污水产生量在10～20 t/d之间，朔州公司收费站60%的污水产生量在10 t/d之内；晋中地区（太旧公司）收费站污水产生量主要集中在10 t/d之内和10～20 t/d之间，占比相同均为46%；晋南地区（运城北公司）收费站污水产生量主要集中在10 t/d之内，10～20 t/d之间和20～30 t/d之间的占比分别为21%和25%.

综上，山西省不同地区收费站的污水量具有一定的差异性，同一地区的收费站由于是路产维护站、养护中心、收费站等合建，站区规模大，工作人员数量多，污水量由于站区规模的大小也有一定的差异性[3]。

1.2 收费站污水水质

选取晋北地区、晋中地区、晋南地区15处站区（阳高县收费站、五里墩收费站、新平堡收费站、新荣收费站、新荣南收费站、寿阳收费站、东梁收费站、清徐收费站、松庄收费站、临汾收费站、金井收费站、卿头收费站、黄营收费站、解州收费站、东郭收费站），选取各站区化粪池处的进水进行水质监测，结果如表2所示。

表2 15处收费站生活污水进水水质

从表2中可知：站区污水属于中性废水，不同站区COD浓度范围有较大的差异性，波动范围在120～300 mg/L之间，BOD5波动范围在 40～100 mg/L，氨氮浓度范围在25～55 mg/L之间。大同位于山西北部，冬季气温较低，生活用水量较少，COD、BOD5和氨氮浓度普便偏高；而运城位于山西南部，气温较高，生活用水量较多，COD、BOD5和氨氮浓度较低。

收费站污水主要由冲厕、工作人员住宿、餐饮等构成，污水水质与日常的生活污水相似，此外其还存在特殊性[4]。特殊性在于其水质有较大的波动性。与收费站工作人员上班制度、节假日等因素有一定的关系，各不同功能区活动时产生的污水水质差异较大，因此收费站污水处理设施的进水水质也具有一定的波动性。

2 收费站污水处理工艺

山西省高速公路运营站区所采用的污水处理工艺类型主要有地埋式A/O一体化处理、MBR膜生物反应器、地埋式A/O一体化处理+多介质过滤工艺以及生物转盘4种形式[5-6]，统计结果见表3。

表3 污水处理设施统计一览表

调查显示303处收费站共有192个污水处理设施，其中采用地埋式A/O一体化工艺的169个，占88%.其中晋北地区63处污水处理设施中，该工艺有58个，占92%；晋中地区43个污水处理设施，该工艺有33个，占77%；晋南地区86个污水处理设施，该工艺有78个，占91%.采用MBR工艺的有16处，其中晋北、晋南各5处，晋中地区6处。采用地埋式A/O一体化+多介质过滤工艺的5处，主要集中在晋中、晋南地区。采用生物转盘工艺的有2处。

地埋式A/O一体化处理工艺运行稳定、建设和运行成本低、处理效果好，适合于山西省高速公路运营站区污水的处理。在后续污水设备升级改造中，应根据进水水质水量的规律、气温、站区规模等合理选择工艺参数，优化污水处理工艺流程。

3 结语

山西省高速公路运营站区污水水量、水质存在波动大、不稳定的状况，在污水处理设施选型上应全面考量污水的最大负荷量和峰值，设备运行过程中应有一定的抗冲击负荷能力。现有的污水处理设备出水不能满足回用水的水质指标，应在末端设置深度处理单元，管理部门应长期监管污水处理设施的出水水质相关指标，掌握污水处理设施的状况和出水水质情况，对污水实现资源化利用。