山西省高速公路服務區生活污水回用可行性分析

周海林

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

交通運輸部《關于實施綠色公路建設的指導意見》（交辦公路〔2016〕93號）中提出了建設“以資源節約、生態環保、節能高效、服務提升為主要特征的綠色公路”，“實現公路建設健康可持續的發展”的總體目標，并將“推進綠色服務區建設”作為綠色公路建設的五大專項行動之一，而“推行服務區污水治理等新技術的應用”又是實現“綠色服務區建設”的重要前提。

本文以山西省中西部某高速公路服務區為例，對服務區生活污水的產生量進行預測，從水量和水質兩方面對生活污水處理后回用的可行性進行分析。

1 高速公路服務區生活污水產生量及水質

1.1 服務區人員估算

服務區生活污水主要來源于站區工作人員日常生活和旅客餐飲、如廁等，服務區工作人員和旅客的數量直接決定了生活污水的產生量。

1.1.1 服務區工作人員人數估算

服務區的人員配備根據服務區的規模及服務內容確定，一般中等規模服務區的人員編制通常為：經營管理人員3～8人；服務人員（餐飲、商店、加油等）75人；后勤人員（后勤、保障、廚廁等）10人，總人數一般控制在90～95人。

1.1.2 過往旅客停留人數估算

根據《高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范》（JTG D80—2006）規定，服務區的服務能力是按預測的第10年交通量進行設計，而通常途經服務區的車輛停留率[1-2]分別為：小型車10%、中型車15%、大型車15%。各車型車輛單車載客人數分別為：小客車3人、大客車46人、貨車2人。

在服務區停留的旅客主要進行如廁、餐飲、購物、住宿及檢修等其他活動。根據實際調查統計[3]，以上各類活動人數占停留總人數的比例分別為69.3%、15.12%、11.39%、0.27%和3.92%。

1.2 生活污水產生量及水質

1.2.1 生活污水產生量

服務區工作人員生活及旅客如廁、餐飲、住宿等活動過程中生活污水產生量，可按照《公路建設項目環境影響評價規范》（JTG B03—2006）附錄D中定額進行估算，其中工作人員日常生活污水產生量為100～140 L/人·d（山西省按二分區計），旅客住宿為45～90 L/人·d，旅客就餐為 8～20 L/人·d，旅客如廁為 10～20 L/人·d。

1.2.2 生活污水水質

高速公路服務區的生活污水主要以餐飲廢水和糞便污水為主，污水產生量受天氣、季節、時段等因素影響，具有較大的波動性，通常采用生物接觸氧化等二級生化處理工藝進行處理。根據山西省某高速公路服務區生活污水處理設施監測資料[4]，采用該類工藝處理進出水水質情況見表1。

表1 我國高速公路服務區生活污水水質分析結果一覽 mg/L

2 高速公路服務區回用水量及水質

2.1 生活污水回用去向及用水量

經處理后的生活污水可以回用于服務區沖廁、道路澆灑、綠化等，根據《建筑給水排水設計規范（2009年版）》（GB50015—2003）規定，服務區以上活動用水量定額為：沖廁3～6 L/人·次，道路澆灑1～3 L/m2·d，綠化 2～3 L/m2·d。

2.2 生活污水回用水質要求

《城市污水再生利用 城市雜用水水質》（GB 18920—2002）和《公路服務區生活污水再生利用 第1部分：水質》（JT/T 645.1—2016）均對沖廁、道路澆灑、綠化等用水水質提出要求，詳見表2。

表2 回用水質指標一覽 mg/L

3 工程實例

3.1 工程概況

某高速公路位于山西省中西部，全長93.86 km，按雙向四車道高速公路標準建設，路基寬度25.5 m，全線設服務區1處，停車區1處。該高速公路第10年預測交通量為26 222 pcu/d，車型比例分別為：小客26%、大客9%、小貨4%、中貨2%、大貨9%、拖掛50%，其中小客和小貨統計為小型車，中貨統計為中型車，大客、大貨和拖掛統計為大型車。

該高速公路服務區占地面積6.67 hm2，總建筑面積5 100 m2，停車場及道路面積約3.6 hm2，綠化面積約1.2 hm2，工作人員按照95人計。

3.2 服務區生活污水產生量

3.2.1 工作人員生活污水量

該服務區工作人員生活污水產生量定額取140 L/人·d，則生活污水產生量Q1=140 L/人·d×95人=13.3 m3/d。

3.2.2 旅客生活污水產生量

該高速公路各車型折算系數分別為：小客車、小貨車1.0；中貨車、大客車1.5；大貨車3.0；拖掛4.0。則第10年絕對交通量分別為：小客2 493輛/d，大客 863輛 /d，小貨 384輛 /d，中貨 192輛 /d，大貨863輛/d，拖掛4 794輛/d。

服務區車輛停留數量為：小客車249輛/d，大客車 129輛 /d，貨車 915輛 /d，停留旅客人數為8 511人/d，其中如廁5 898人/d，餐飲 1 287人/d，購物969人/d，住宿23人/d，其他337人/d。旅客各活動生活污水產生總量Q2為145.7 m3/d，其中如廁117.9 m3/d，餐飲 25.7 m3/d，住宿 2.1 m3/d。

服務區生活污水產生總量Q為159 m3/d。

3.3 服務區回用水需求量

該高速公路服務區生活污水可回用于沖廁、道路澆灑和綠化。

沖廁用水量按工作人員和如廁旅客總人數，每日每人如廁一次計，則如廁用水量Y1=36 m3/d；服務區內道路及停車區面積按3.6 hm2計，則道路澆灑用水量Y2=108 m3/d；服務區綠化面積按1.2 hm2計，則綠化用水量Y3=36 m3/d。

服務區沖廁、澆灑和綠化總用水量Y為180 m3/d。

3.4 服務區生活污水回用可行性分析

3.4.1 水量可行性

從以上分析可知，該高速公路服務區日常沖廁、道路澆灑和綠化用水總量為180 m3/d，而生活污水預計產生量為159 m3/d，生活污水產生量小于用水量，則可全部回用。

此外，考慮到綠化用水季節性以及客流量月際變化等因素，服務區應設置回用水存儲池，在用水量較少的季節將處理后的生活污水進行存儲，在用水量較多的季節進行使用。

3.4.2 水質可行性

根據省內高速公路竣工驗收監測數據，服務區生活污水采用二級生活處理工藝后，出水水質中SS、氨氮濃度較低，滿足回用水質要求，而COD和BOD5指標較高，不能穩定滿足沖廁和澆灑用水水質要求。

此外，回用水水質指標中對總余氯、總大腸菌群等指標也提出了要求，因此，為保證服務區生活污水回用的穩定性和可靠性，應在常規二級生化處理工藝后，增加混凝、沉淀、過濾、消毒等三級物化處理工藝。

4 結語

本文以山西省內某高速公路項目為例，結合設計資料和現有文獻，對服務區生活污水產生量和回用水量進行估算，從水量預測結果看，在回用水較多的季節，服務區生活污水可全部回用于沖廁、道路澆灑和綠化等，但單純二級生化處理工藝無法保證回用水質的穩定性和達標性。因此，在服務區生活污水回用設計時，應增設混凝、沉淀、過濾、消毒等三級物化處理工藝。