湖北宜昌某高速公路服務(wù)區(qū)主要承擔(dān)為來(lái)往車(chē)輛及人員提供餐飲、加油等職能。在此過(guò)程中，包括食堂、辦公樓及員工宿舍等單位將會(huì)產(chǎn)生一些生活污水及部分洗車(chē)、修車(chē)廢水，這類廢水如不經(jīng)過(guò)處理直接排放將會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成很大影響。

　　1、設(shè)計(jì)規(guī)模及水質(zhì)

　　該服務(wù)區(qū)分為南區(qū)和北區(qū)，該項(xiàng)目為北區(qū)污水處理站。北區(qū)廢水主要為食堂、辦公樓及員工宿舍等產(chǎn)生的生活污水，并有部分洗車(chē)、修理廢水。根據(jù)業(yè)主提供的環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件及批復(fù)資料，確定北區(qū)污水處理站的設(shè)計(jì)規(guī)模為150m3/d，平均時(shí)流量為6.25m3/h，出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目具體設(shè)計(jì)進(jìn)水和出水水質(zhì)指標(biāo)，見(jiàn)表1。

　　由表1可知，廢水可生化性較好，同時(shí)含有少量的動(dòng)植物油類，因此工藝設(shè)計(jì)以生物法為主，主要依靠微生物的代謝作用對(duì)CODCr、NH3-N等污染物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化;并輔助物化法對(duì)廢水中的懸浮物、油類等進(jìn)行去除。

　　2、工藝流程

　　該項(xiàng)目的生化處理單元采用A/O工藝。A/O工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，通過(guò)設(shè)置內(nèi)回流進(jìn)行前置反硝化。由于缺氧池設(shè)置在好氧池前段，兼性好氧菌可利用進(jìn)水中的有機(jī)物污染進(jìn)行反硝化脫氮，既可降低好氧池的有機(jī)負(fù)荷，也能補(bǔ)充好氧池內(nèi)硝化過(guò)程消耗的堿度。工藝流程簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，是應(yīng)用較為廣泛的污水處理工藝。A/O工藝前段設(shè)置隔油沉砂池，避免無(wú)機(jī)顆粒造成管道、水泵磨損，并去除廢水中的油脂;后段設(shè)置消毒單元，殺滅出水中的病原微生物。該項(xiàng)目污水中總磷的含量較低，經(jīng)該工藝處理后，出水即可達(dá)到要求，工藝流程見(jiàn)圖1。

　　該處理站的食堂廢水、衛(wèi)生間、辦公樓廢水進(jìn)入污水管網(wǎng)前，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，以防止堵塞管道和水泵，主要預(yù)處理措施包括化糞池和隔油隔渣池?；S池是處理糞便并加以過(guò)濾沉淀的設(shè)備，隔油隔渣池用于攔截員工食堂排放廢水中含有的大量飯菜殘?jiān)透∮?，以減輕后續(xù)處理設(shè)施的處理負(fù)荷。經(jīng)前端預(yù)處理后廢水進(jìn)入服務(wù)區(qū)污水站進(jìn)行處理。

　　格柵井主要用于攔截懸浮物和毛發(fā)，之后廢水經(jīng)過(guò)沉砂隔油池，少量溶解性的含油廢水沿水平方向緩慢流動(dòng)，在流動(dòng)中油上浮至水面，泥砂以及易沉降的無(wú)機(jī)性顆粒物沉淀在池底，之后廢水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池采用上部蓋板的全封閉形式，確保無(wú)異味散出。

　　廢水在調(diào)節(jié)池通過(guò)提升泵提升進(jìn)入水解酸化池，水解酸化處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其他工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。該處理階段的主要目的是將難降解有機(jī)物分解成易降解有機(jī)物，同時(shí)將大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物，可以大大提高污水的可生化性，為后續(xù)的生化處理做好準(zhǔn)備。

　　水解酸化池出水進(jìn)入A/O池，A/O生物脫氮工藝是由缺氧和好氧兩部分反應(yīng)組成的污水生物處理系統(tǒng)。污水進(jìn)入缺氧池后，依次經(jīng)歷缺氧反硝化、好氧去有機(jī)物和硝化的階段，流程的特點(diǎn)是前置反硝化，硝化后部分出水回流到反硝化池，以提供硝酸鹽。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣中，使廢水中BOD5和TN濃度大幅度下降;在好氧池中，有機(jī)物被微生物降解轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降。伴隨著硝化過(guò)程，NO3-N的濃度增加，含NO3-N的混合液由好氧池末端的混合液回流泵回流至缺氧池完成反硝化過(guò)程。該階段完成后，好氧池的出水進(jìn)入二沉池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，沉淀池的上清液自流進(jìn)入消毒池，之后經(jīng)消毒達(dá)標(biāo)排放。

　　二沉池的沉淀污泥，一部分由污泥泵回流至好氧池前段，另一部分剩余污泥則由污泥泵抽至污泥儲(chǔ)池進(jìn)行儲(chǔ)存，定期清理外運(yùn)。

　　3、主要工藝單體及設(shè)計(jì)參數(shù)

　　3.1 格柵井/沉砂隔油池

　　格柵井中設(shè)置機(jī)械格柵，攔截污水中粗大的漂浮物和懸浮物，并去除廢水中易沉降的無(wú)機(jī)性顆粒物，同時(shí)將水中的浮油隔出，沉砂隔油池定期清理。設(shè)計(jì)水量150m3/d，設(shè)計(jì)尺寸為5.0m×1.0m×3.5m，有效水深為2.5m，結(jié)構(gòu)形式為鋼砼結(jié)構(gòu)，主要設(shè)備為RXG500機(jī)械格柵。

　　3.2 調(diào)節(jié)池

　　調(diào)節(jié)池用來(lái)調(diào)節(jié)來(lái)水水量和水質(zhì)，使后續(xù)處理設(shè)備和工藝構(gòu)筑物能穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)水量150m3/d，設(shè)計(jì)尺寸為7.0m×5.0m×4.5m，有效水深為3.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為17h，池底設(shè)置穿孔攪拌裝置，以防止池子底部積泥，主要設(shè)備為污水提升泵2臺(tái)，1用1備。

　　3.3 水解酸化池

　　水解酸化階段主要利用的是水解酸化菌，這類微生物具有種類繁多，代謝能力強(qiáng)，繁殖速度快，對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。水解酸化池可以將廢水中部分難降解的復(fù)雜的大分子有機(jī)物質(zhì)分解為易降解的簡(jiǎn)單小分子有機(jī)物。該水解酸化池的設(shè)計(jì)中采用了脈沖布水器，底部進(jìn)水方式采用的是穿孔布水管，可以達(dá)到布水均勻的效果，并能使泥水充分混合，提高處理效率。設(shè)計(jì)水量150m3/d，設(shè)計(jì)尺寸為5.0m×2.0m×5.0m，有效水深為4.5m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為6.0h，設(shè)計(jì)上升流速為1.0m/h，主要設(shè)備有脈沖布水器1臺(tái)。

　　3.4 A/O池

　　A/O池利用硝化-反硝化作用去除廢水中的氨氮、總氮，在好氧段利用好氧微生物的新陳代謝作用，將廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，從而達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的，并將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)水量為150m3/d，缺氧池設(shè)計(jì)尺寸為5.0m×1.0m×4.5m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為3.2h，好氧池設(shè)計(jì)尺寸為L(zhǎng)×B×H=5.0m×3.0m×4.5m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為9.6h，有效水深為4.0m，氣水比為10∶1，污泥回流比為100%，硝化液回流比為400%，可以滿足運(yùn)行要求。

　　3.5 二沉池

　　二沉池采用斜管沉淀池。設(shè)計(jì)水量為150m3/d，設(shè)計(jì)尺寸為4.0m×3.5m×4.5m，有效水深為3.8m，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為0.65m3/(m2?h)。

　　3.6 消毒池

　　消毒池采用次氯酸鈉對(duì)出水進(jìn)行消毒，殺滅廢水中的病原微生物，確保出水中糞大腸菌群數(shù)能達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)水量為150m3/d，設(shè)計(jì)尺寸為3.0m×1.0m×2.5m，有效水深2.0m，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為50min，設(shè)計(jì)次氯酸鈉中有效氯投加量為10mg/L。

　　4、運(yùn)行情況

　　該項(xiàng)目2016年8月左右設(shè)備安裝完成，經(jīng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)調(diào)試運(yùn)行后，投入污泥菌種進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，經(jīng)過(guò)2個(gè)月左右的菌種培養(yǎng)和接種，系統(tǒng)進(jìn)、出水指標(biāo)趨于穩(wěn)定，污水站平均水量約為100m3/d，節(jié)假日高峰期可達(dá)到150m3/d。進(jìn)水COD指標(biāo)為350～450mg/L，進(jìn)水NH3-N平均指標(biāo)為30mg/L，滿足原設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)污水站處理后，出水COD、NH3-N分別為60～80mg/L、8～10mg/L，滿足設(shè)計(jì)排放要求，目前系統(tǒng)已連續(xù)投運(yùn)2年多，各處理單元運(yùn)行效果穩(wěn)定。

　　5、投資及運(yùn)行費(fèi)用分析

　　該污水處理站總投資約為90萬(wàn)元，其中土建投資50萬(wàn)元，設(shè)備安裝投資40萬(wàn)元，噸水投資約為6000元/m3。主要的運(yùn)行費(fèi)用包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)等，其他折舊、大修等不計(jì)，人員由服務(wù)區(qū)機(jī)修人員兼職，不設(shè)置專職污水操作人員。污水處理系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，見(jiàn)表2。

　　6、結(jié)論

　　經(jīng)過(guò)2年多的實(shí)踐運(yùn)行表明，該項(xiàng)目所采用“水解酸化+A/O+消毒”工藝處理高速公路服務(wù)區(qū)廢水，出水COD、NH3-N分別可穩(wěn)定在60～80mg/L、8～10mg/L，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978―1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后達(dá)標(biāo)排放。該工程對(duì)于南方及中部地區(qū)的高速服務(wù)區(qū)廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的參考和借鑒意義。工程在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如若污水站前端預(yù)處理裝置(隔油池、化糞池)清理不及時(shí)，極易導(dǎo)致污水站前端格柵池被糞渣以及浮油堵塞，從而容易引起污水站裝置運(yùn)行故障，同時(shí)不美觀。故在實(shí)際運(yùn)行中需要定期做好隔油池及化糞池清掏工作，保證后端污水站裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。(來(lái)源：武漢生物工程學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢亞維環(huán)?？萍加邢薰?