高速公路運(yùn)營(yíng)站區(qū)生活污水特征研究

史良于

（山西省交通環(huán)境保護(hù)中心站（有限公司），山西 太原 030032）

0 引言

根據(jù)《山西省2021 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至到2021 年年底，全省已建成高速公路5800 多公里，共設(shè)有335 處收費(fèi)站，全省高速公路站區(qū)年污水產(chǎn)生總量約212 萬(wàn)t，污水處理尤為重要[1]。高速公路運(yùn)營(yíng)站區(qū)污水水質(zhì)水量變化特征直接影響污水處理工藝選擇與運(yùn)行模式，因此，為了解山西省高速公路運(yùn)營(yíng)站區(qū)污水水質(zhì)水量變化特征與影響因素，本研究選取山西省北部地區(qū)收費(fèi)站，分析其水質(zhì)的季節(jié)變化特征和不同季節(jié)下的水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)果可為高速公路運(yùn)營(yíng)站區(qū)污水處理工藝的合理選擇提供科學(xué)依據(jù)，具有十分重要的意義[2]。

1 生活污水處理量現(xiàn)狀及分析

1.1 用水來(lái)源、用量及污水組成情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，站區(qū)用水主要來(lái)自自備井水、城鎮(zhèn)自來(lái)水、用水車?yán)确绞剑渲芯疄橹饕盟畞?lái)源，占90%左右，根據(jù)實(shí)地調(diào)查，該站日用水量為8～22 t/d。

該站區(qū)污水主要來(lái)源于衛(wèi)生間沖廁用水、工作人員產(chǎn)生的盥洗廢水、餐飲用水等，其中沖廁用水占比約為65%左右，盥洗廢水15%，餐飲用水占比20%左右[3]。

1.2 進(jìn)水水量分析

由于該站區(qū)產(chǎn)生的污水量主要以工作人員和接待來(lái)客產(chǎn)生的生活污水和餐飲廢水為主，人員產(chǎn)生的污水量隨著作息時(shí)間和季節(jié)變化均有波動(dòng)，具體有以下三方面因素[4]：

1.2.1 季節(jié)對(duì)水量的影響

天氣、季節(jié)以及其他一些特殊狀況等因素會(huì)造成污水量具有較大的波動(dòng)性。一般而言，夏季因洗漱增多、雨水較多而產(chǎn)生的污水量較大，冬季則較小。

1.2.2 作息對(duì)水量的影響

人員早晨和晚上盥洗、餐飲前后產(chǎn)生的污水量較大，其余時(shí)段則較小。

1.2.3 人數(shù)對(duì)水量的影響

高速管理站區(qū)產(chǎn)生的污水主要來(lái)自固定工作人員，污水量相對(duì)較小而且穩(wěn)定，如有臨時(shí)訪客將導(dǎo)致峰值突增，引起水量變化。收費(fèi)站若與維護(hù)中心、交警隊(duì)等單位合建，人員規(guī)模增大，相應(yīng)的污水量也將增大。

2 生活污水水質(zhì)特征分析

2.1 水質(zhì)的季節(jié)變化特征

為了解站區(qū)在空間和時(shí)間上污水水質(zhì)變化特征，按季度進(jìn)行了水樣采集與分析，其參數(shù)特征見(jiàn)表1。

表1 站區(qū)生活污水排放水質(zhì)參數(shù)特征

從表1 中可以看出，該站區(qū)生活污水pH 范圍在7～8，基本屬于中性廢水，但COD、BOD5、氨氮、總氮（TN）、總磷（TP）隨季節(jié)變化較大，夏季濃度較高，冬季濃度較低，這可能與工作人員用水量正相關(guān)。此外氨氮平均水質(zhì)，與站區(qū)污水主要來(lái)源于廁所污水有關(guān)。

2.2 不同季節(jié)下的水質(zhì)特點(diǎn)

為了準(zhǔn)確把握水質(zhì)的基本情況，選用合適的污水處理工藝技術(shù)，通過(guò)以下三項(xiàng)比值數(shù)據(jù)對(duì)污水水質(zhì)進(jìn)一步深入分析和判斷[5].

1）BOD5/COD 比值。該指標(biāo)是判斷污水可生化性的最簡(jiǎn)便易行和最常用的方法。一般認(rèn)為BOD5/COD>0.45 可生化性較好，BOD5/COD<0.3 較難生化，BOD5/COD<0.25 不易生化。表2 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明進(jìn)水B/C 比值在0.40～0.50 之間，表明站區(qū)污水具有可生化性，可以采用生化處理工藝。

表2 不同季節(jié)主要進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)一覽表（除pH 外）

2）BOD5/ρ（TN）比值（即B/N 比）。該指標(biāo)是鑒定能否采用生物脫氮的主要指標(biāo)。由于生物脫氮的反硝化過(guò)程中主要利用原污水中的含碳有機(jī)物作為電子供體，該值越大，碳源越充足，反硝化進(jìn)行越徹底，理論上BOD5/ρ（TN）≥2.86 就能進(jìn)行反硝化脫氮，但一般認(rèn)為BOD5/ρ（TN）≥3.5 才能進(jìn)行有效脫氮。從站區(qū)進(jìn)水水質(zhì)來(lái)看，BOD5/ρ（TN）介于0.62～2.08 之間，碳源明顯不足，為了保證出水TN 達(dá)標(biāo)，除充分利用原水中的碳源外還須額外投加一定量的碳源物質(zhì)，如乙酸鈉和葡萄糖等。

3）BOD5/ρ（TP）比值（即B/P 比值）。該指標(biāo)是鑒別是否能生物除磷的重要指標(biāo)。進(jìn)水中的BOD5是作為營(yíng)養(yǎng)物提供除磷菌活動(dòng)的菌質(zhì)，故BOD5/ρ（TP）是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為該值要大于17，比值越大，生物除磷效果越明顯。根據(jù)表2 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出BOD5/ρ（TP）比在12.5～27.8 之間，雖然采用生物除磷法可獲得一定的除磷效果，為達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，還須輔以化學(xué)除磷。因此，工藝設(shè)計(jì)中可采用生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的方法以強(qiáng)化除磷效果。

由上表可知，該站區(qū)生活污水四季均有較好的可生化性。

3 結(jié)論

該站區(qū)生活污水pH 范圍在7～8，基本屬于中性廢水，但COD、BOD5、氨氮、總氮、總磷隨季節(jié)變化較大，夏季濃度較高，冬季濃度較低，這可能與工作人員用水量正相關(guān)。此外氨氮平均水質(zhì)，與站區(qū)污水主要來(lái)源于廁所污水有關(guān)，該站區(qū)生活污水四季均有較好的可生化性。應(yīng)該加強(qiáng)高速公路服務(wù)區(qū)污水水質(zhì)水量調(diào)研分析，并根據(jù)實(shí)際情況制定針對(duì)性的設(shè)計(jì)規(guī)范和出水標(biāo)準(zhǔn)，并建立適宜的運(yùn)行方式和監(jiān)管系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)針對(duì)性的污水處理工藝，強(qiáng)化處理工藝的抗沖擊負(fù)荷和脫氮除磷能力。加強(qiáng)高速公路服務(wù)區(qū)污水處理設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)，保證污水處理長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行。