高速公路服務區污水處理工藝選擇及應用管理分析

劉雅莉

改革開放以來，高速公路的建設十分快速，2016 年我國的高速公路總長度居世界第一，到2017 年底高速公路超過60 萬公里，其中各省出資建設的比例大幅增加。按照國際標準、慣例，高速公路一般間隔50 km 左右設一處服務區，為過往車輛及車載人員提供加油、餐飲、購物、娛樂、通訊、汽車維修、休息等一系列服務，是保障過路車輛及人員基本生理、心理和車輛保障等需求的必要設施，也是保證高速公路更安全、暢通、快捷運營的配套設施。服務區的建設是高速公路完善程度、服務水平的重要體現，但污水處理等問題一直是服務區管理的難題，一些服務區的每日污水量多達100 多噸，而服務區遠離城市，沒有體系化的污水處理系統，因此往往需要就地處理，否則會影響沿線居民飲用水、灌溉水的質量，因此，服務區需要按照相關標準及自身污水情況，選用合適的污水處理工藝，建設相關的配套設施和管理機制，才能保證污水系統能有效、穩定的持續運行。

1 高速公路服務區污水特征分析

1.1 服務區用水、污水組成分析

高速公路服務區一般通過附近城鎮或自身儲水系統來獲取用水，一些地區還可能通過水車拉水的形式獲取水源。每處服務區日用水量均不同，和自身的位置、服務區大小、不同時段車流量等因素有關，每日用水少則十幾噸，多則幾百噸。

服務區污水主要包括生活、洗車、加油站等方面的污水，生活污水包括衛生間、住宿、餐飲、綠化等方面用水時產生的污水。因污水產生形式多樣、位置復雜，導致污水排放具有：產生區域多，處理規模小、難全面處理等特點；一般而言，服務區污水量最大的是生活類污水，主要是餐飲廢水，而洗車、加油站沖地等產生的污水，則含有油脂、氨、氮等污染性較高的成分。

1.2 服務區污水量分析

服務區污水主要由服務區人員和服務區司乘人員的活動產生，司乘人員是污水產生的主要主體，其使用衛生間、餐廳、加油站、住宿等方面產生的污水量存在差異和隨機性，服務區不同時段、每天的污水量都不同，一般而言，交通高峰季節、時段污水量更多，如節假日期間、飯點時段用水量和污水量明顯更多，且受地區降水和季節影響，夏季污水量一般大于冬季，且南方地區服務區污水量的季節差異性更明顯，而雨雪等天氣阻礙高速交通，服務區污水量也相應減少。污水處理體系完善的情況下，服務區污水設施的進、出口均會安裝水表，并由專業人員記錄和分析污水量，從而調整污水處理技術、設施。

1.3 服務區污水成分特點

服務區不同區域產生的廢水，污染物成分差別較大：（1）管理人員、賓客住宿方面產生的廢水，污染物濃度較低、易處理；（2）餐飲廢水，含大量有機污染物和動植物油；（3）公共衛生間污水，含高濃度懸浮物和氮、磷等污染成分；（4）加油站廢水、洗車廢水，主要是泥沙顆粒、石油類成分。一般而言，餐飲廢水、洗車廢水量不大，通過隔油池等預處理后，再與其他污水混合入綜合處理設施，而衛生間污水、住宿污水量十分大。沖廁污水和加油站、洗車、機修污水因其污染物復雜、濃度高，因此是服務區污水處理的重難點。

2 高速公路服務區多種污水處理工藝及工藝選擇分析

污水處理的工藝十分多樣，近年來也有許多新的生態工藝出現，而服務區適用的處理工藝也較多，因服務區污水量變化和污水成分差異，不同處理工藝會表現出不同的處理效果，本文主要介紹地埋式一體化、SBR、MBR 等常用處理工藝和超聲波等新型處理技術。

2.1 地埋式一體化處理

該工藝是最常見的服務區污水處理形式，該工藝流程較簡單，且具有處理密度大、管理方便、占地面積小等特點，尤其在偏遠地區、分散程度高的服務區中應用廣泛，有明顯的應用優勢。此工藝的核心為生物接觸氧化法，處理污水停留時間短、抗沖擊力強，且預處理加油站沖地等污水后污泥量小、模式簡單，因此可定型生產；不過，該技術存在適應性差等缺點，不能很好適應大幅變化的進水量及成分變化明顯的污水，其對氮、磷等污染物的處理效果差，二沉池容易出現污泥上浮等情況，導致降低污水處理質量、效率。在地埋一體化處理的基礎上，還可以加入多介質的過濾工藝，即增加了一套多介質的過濾、消毒系統，從而深層處理污水，有利于污水再利用。

2.2 SBR 法

該工藝是在同一處理器中交替進行初沉、二沉、反應等工序，有明顯的間歇性特征。曝氣池包括進水、反應、污水沉淀、排水等運行工序，進水、反應工序中降解污染物。該工藝沒有單獨的初沉、二沉步驟，節約了處理空間，因此適合水量小、污染源較分散的服務區。污染物根據間歇處理時間順序，通過好氧、厭氧等階段實現脫氮除磷，間歇運行能降低污水對處理系統的沖擊負荷，使該系統能更穩定、長久的運行。該技術還擁有管理自動化、造價低、操作簡單、靜沉效果好、泥水分離情況還、污泥活性高、出水水質好等優點。

2.3 MBR 膜生物反應器工藝

該處理工藝集膜生物高效分離能力與SBR 污泥降解等能力于一體，因此處理出水可達到水回用標準。近年來該技術更成熟、應用廣泛，是新型污水處理技術中發展、應用最廣泛的技術。MBR 膜生物反應器去氨、氮能力很強，設備擁有緊湊、自動化、占地面積小、耐沖擊強、適應性強等優點，能廣泛適用于污水量、成分變化大服務。但該工藝能耗、運行成本很高。

2.4 新型污水處理工藝

我國當前的新型污水處理技術有綠色氧化、膜分離、超聲波、生物絮凝等技術類型，其中MBR 膜生物反應器的應用已較廣泛，本節簡單介紹其他應用少或尚未應用的新技術：

（1）光催化氧化處理技術，半導體是主要催化劑，以導帶電子的還原特性產生空穴氧化性，將水體OH 負離子氧化為OH自由基，能氧化降解許多有機污染物。

（2）超聲波處理技術，在污水中通入超聲波產生超聲空化現象，污染物通過自由基反應、高溫分解等過程脫離水體，從而有效降低污染物質。

（3）超臨界水氧化處理技術。將有機物與超臨界水完全融合，促使有機物和氧均相反應，將污染物變為水、氣、固混合物。

3 高速公路服務區污水處理、管理對策分析

3.1 技術工藝的選擇

提升服務區污水處理的水平，可從技術工藝選擇、運行管理及監管等方面進行。選擇技術工藝，應考慮運行成本、維護成本和實用性，并考慮占用和技術模塊情況，盡量保障所選工藝便于施工安裝、穩定性能、降低費用。

服務區應結合實際，雖然目前常用處理技術均可滿足處理、排放標準，但要考慮自身所處地域的天氣、水來源及處理效率、污水再利用需求等因，如陜北地區若選擇生物過濾器等處理工藝，則需要加蓋大棚，才能解決低溫等環境影響。地埋一體化、SBR 法可較廣泛應用我國大部分的服務區，但為了提高服務區處理水平和污水再利用的能力，需要向組合多種技術提升回用能力的發展方向，如在地埋一體化基礎上加上多介質過濾器、消毒系統，提升處理系統的除氨氮能力。

3.2 運行管理

首先，需要強化處理系統的設計、施工等過程的管理，在重視處理設施造價的同時，重視處理設施施工獨立性，應單獨招標、設計、施工，嚴格執行相關技術的招投標、驗收標準，強化施工監管。

其次，提升設備運行管理員工的水平，通過第三方托管治理等方式提高管理水平。服務區自身應對設施管理人員進行更多的、針對性的業務培訓，要求其持證上崗，并制定日常管理計劃、標準，按照不同污水處理技術、設備的操作要求進行記錄、維護等工作，定期監測處理設施供氧等情況，確保各處理單元處于穩定、合理運行范圍。

3.3 監督管理方面

首先，服務區提高環保意識，在實現排水達標的同時，應更多地考慮建立污水回用水平高的處理體系，并落實相關工作責任。聘請環保專家對工作人員進行培訓，宣傳相關環保政策、要求，根據水污染防治方案報送自身的污水防治的實際情況，包括污水處理量、處理設施、處理能力等信息。

其次，應建立長效的運維制度，由專人負責考慮污水系統的運行、維護費用及監測費，從而合理的開展長期有效的運行維護工作。另外，應加強與運輸、執法等部門的聯動，通過建設生態環境大數據平臺，共享處理設施情況、污水處理水平等信息，由環境部門強化對服務區的監管，對水處理設施、能力不達標等情況的服務區予以處罰、通報批評。

4 結束語

綜上，高速公路是經濟運轉的重要支撐性資源，隨著人們日常出行和經濟等方面的需求增大，近年來高速公路加速建設，服務區數量增多，而產生的污染物也大幅增長，污水排放、處理成為一大難題，如果處理不當、排放成分不達標，則會對周邊環境造成不良影響，產生水污染等環境問題。因此服務區需要配置相關的污水處理設施，選擇合適的處理工藝，并通過強化監管、運行管理等途徑，保證服務區污水處理系統良好、穩定運行，保障污水處理達到排放，提高污水回收利用能力。