某高速公路服务区污水处理站改造工程实践.pdf

某高速公路服务区污水处理站改造工程实践徐玉璐 姚宁波 吴为旭(安徽舜禹水务股份有限公司 安徽 合肥)摘 要:以某高速公路污水处理场站为例针对服务区污水水量波动大、污染物浓度高、污泥产量大、出水不达标等问题对原有工艺进行改造 增加预处理装置初步削减污染物降低后续处理设备的污染负荷改造原有一体化污水处理设备填充纳米级纤维载体填料为微生物生长繁殖提供最佳环境条件增设储泥池储存系统定期排放的污泥保障系统的稳定运行 污水处理站改造后主要出水水质指标可稳定达到 城镇污水处理厂污染物排放标准的一级 标准 关键词:高速公路服务区 污水处理 工艺改造中图分类号:文献标志码:文章编号:():./.近年来我国高速公路建设发展迅速服务区用水量和排水量呈逐年递增趋势服务区排放污水引起的水环境污染问题逐渐显现 年国务院印发水污染防治行动计划明确提出“推进公路服务区污水处理和利用”年交通运输部印发推进交通运输行业生态文明建设实施方案明确规定“推进高速公路服务区的污水处理和循环利用”这表明国家越来越重视高速公路服务区的污水处理高速公路服务区包括住宿(含停车)、超市、餐饮、休闲娱乐、加油、汽车修理等功能除了生活污水外还会产生部分含油污水及冲洗污水 服务区污水量受天气、客流量、节假日等多种因素影响主要污染因子为石油类、等具有冲击负荷高、污染物浓度高、低碳氮比等特点其处理难度高于普通生活污水由于污水水质及污水量不稳定给污水处理设施的建设运营均带来一定困难 服务区污水处理工艺多种多样如 工艺生物处理生态强化工艺生物处理物化法深度处理工艺等 污水处理系统作为服务区污水的主要处理设施由于其设计参数取值不合理、工艺设备选择不合理、运行维护缺陷等诸多原因导致污水处理设施在运行一段时间后出现设备瘫痪出水不达标等问题 本文对服务区污水处理设施进行工艺改进并开展智能化的运营管理对保障污水处理设施长效稳定运行和出水稳定达标具有十分重要的意义污污水水处处理理站站现现状状 工艺现状污水处理站工艺为“隔油池/化粪池调节池一体化污水处理设备”其中一体化设备采用“改良型 斜管沉淀浸没式 膜工艺”污水处理设施存在生化系统及浸没式 膜系统崩溃生物膜难以形成沉淀池出水不达标调节池内有大量悬浮物等杂物污泥上浮、沉淀池斜管填料破损等问题 原因如下:进水浓度超设计标准化粪池容积偏小、清掏不及时且调节池前端无格栅污泥产量大且难以排出系统导致设备无法正常运行依靠单一的一体化生化处理设备难以满足出水长期稳定达标的要求 为使出水满足要求针对该污水处理站现存问题进行改造 水质现状某高速公路服务区设有餐饮、公共厕所、加油站、超市便利店、员工住宿等附属设施污水来源为服务区产生的生活污水主要污染物包括悬浮物、有机污染物、无机污染物、氮磷等营养性污染物、油类第 卷 第 期 年 月 供 水 技 术 .污染物及微生物等 污水处理站设计处理量为/进出水水质见表 服务区进水的、实际浓度均超设计浓度实际出水效果较差未能达到一级 的设计出水水质表 主要进出水水质指标主要指标/()/()/()/()/()设计进水实际进水设计出水().实际出水.注:当水温时氨氮取 /当水温时氨氮取 /污污水水处处理理站站改改造造工工艺艺 改造方案为有效解决该污水处理站污水浓度高、低碳氮比及产泥量大等现状问题对现有工艺整改如下:采用吸粪车对调节池内污泥、杂物进行抽吸对一体化设备内部进行清空、清淤、冲洗处理设备内外部及盖板重新防腐改造现有一体化设备工艺将内部生物填料更换为纳米级纤维载体填料更换原有曝气器、管道更换沉淀区内斜管填料为方便排泥增加型排泥斜板和穿孔排泥管对设备内原有浸没式微滤膜进行离线药洗设置储泥池更改排泥路径污泥定期外运储泥池内部污水及时抽吸至调节池最终提升至设备内进行处理增加一套预处理装置(见图)一是作初沉池降低进水 二是作预曝气池降低一体化污水处理设备进水负荷防止产生大量污泥量对生化区造成冲击负荷避免生化系统崩溃在预处理装置前段增加提篮格栅拦截污水中的悬浮物及漂浮物初沉池中间池沉淀池预曝气池图 预处理装置 根据污水来源含油污水经隔油池处理生活污水经化粪池处理之后在调节池进行水质水量调节再通过提升泵提升至预处理装置污水经预处理后进入一体化污水处理设备 预处理装置为地上式玻璃钢结构工艺单元包括格栅、初沉池、预曝气池、沉淀池及中间池预曝气池利用一体化污水处理设备间内风机的富余气量进行曝气一定程度上削减污水中悬浮物和有机物减轻一体化污水处理设备的处理负荷保证生化单元的进水稳定为便于排泥沉淀池底部设置污泥斗污泥定期排至新增储泥池内 预处理后的上清液提升至一体化污水处理设备设备内部填充纳米级纤维载体填料其超大横纵比和比表面积使活性污泥附着量为传统工艺的 倍能大幅度提高废水处理效率且该填料有生物量高且种类丰富耐冲击负荷能力高污泥产量低及处理费用低等优势 此外一体化设备配备碳源及除磷加药装置同时设置内回流系统从而实现有机物、氮、磷等污染物的有效去除 经一体化污水处理设备产生的污泥定期排至储泥池储泥池内的污泥定期外运 改造后的污水处理站工艺流程见图 第 卷 第 期 供 水 技 术 年 月含油污水隔油池调节池预处理装置生活污水化粪池一体化污水处理设备碳源气提回流碳源厌氧区缺氧区好氧区缺氧区气提回流PAC消毒MF膜区达标排放上清液储泥池定期外运好氧区污泥沉淀区图 改造后的污水处理站工艺流程 污水处理站改造后各工艺段设计参数 隔油池和化粪池隔油池和化粪池为服务区原有构筑物 现存隔油池能满足使用要求不进行改造 原化粪池为地下式钢砼结构尺寸 有效容积 停留时间 由于化粪池停留时间通常为 原化粪池容积偏小为保证后续设施处理效果定期对化粪池进行清掏根据类似项目运行经验设计对本服务区化粪池 个月抽吸清掏一次 调节池调节池为服务区原有构筑物主要作用为水质水量的均化 调节池为地下式钢砼结构尺寸 有效容积 停留时间 调节池内安装有两台潜污泵(用 备)潜污泵流量 /扬程 功率 同时配备液位控制系统一套 预处理装置预处理装置为服务区新增设备一体化玻璃钢结构主要作用是降低水中 及有机物含量减轻对后端处理设备的冲击 设备尺寸 有效容积 停留时间 中间池内潜污泵流量 /扬程 功率 一体化污水处理设备一体化污水处理设备是污水处理场站的核心工艺单元为避免冬季气温低对系统造成影响在一体化设备内部设置保温层使设备内水温保持在 以上进而保证生化系统的处理效果 一体化污水处理设备为耐候钢结构将处理单元与设备控制间高度集成设备尺寸 经改造后生化区停留时间 系统总停留时间 沉淀区水力负荷 /()改造中将设备内部生物填料更换为纳米级纤维载体填料该填料成内凹三棱状主丝直径微米级三棱末端直径纳米级横纵比 比表面积 /填料用量总计 帘每帘尺寸 设备间内置控制柜、紫外消毒器、进水流量计和自吸泵各 台风机 台设备为原设备再利用 储泥池储泥池为地下式钢砼结构由服务区原废弃集水井改造而成尺寸 有效容积 储泥池内新增排水泵 台(配置液位浮球)流量 /扬程 功率 系系统统运运行行分分析析本服务区污水处理站于 年 月底改造完成 月进入调试运行期通过调整系统回流量、曝气量、应碳源及除磷药剂投加量等确定出最佳工艺参数使系统运行逐渐稳定污染物去除率逐渐提高且趋于稳定 出水水质分析服务区污水处理站运行稳定后对出水水质进行取样化验时间分别为 年的 月 日、月 日、月 日、月 日、月 日和 月 日 由表 可知场站改造后在冬季气温低的情况下出水水质仍较好主要控制指标均可稳定达到 城镇污水处理厂污染物排放标准的一级 标准 年 月徐玉璐等:某高速公路服务区污水处理站改造工程实践第 卷 第 期表 改造后进出水水质主要指标/()/()/()/()/()进水.预处理装置出水.出水.改造后预处理装置对悬浮物及有机物削减效果明显有效减轻了后续生化单元的进水负荷一体化设备生化段水质提升效果显著纳米级纤维载体填料巨大的比表面积使其本身由内向外形成可形成厌氧、缺氧、好氧的微生态环境共存的状态可实现同步硝化、反硝化反应脱氮效果较好污泥产量低 经济效益分析本服务区改造总投资约 万元系统稳定运行后水处理成本约 元/运行模式为线上智慧运营线下人工巡检充分利用物联网、大数据、云技术等前沿技术通过建立起的远程管理控制系统实现污水站自动化及远程控制人工定期巡检保障污水处理设施长久稳定运行结结论论通过对本服务区污水处理设施的改造增加预处理装置一定程度上削减水中悬浮物及有机物可减轻后续生化单元的处理负荷对原有一体化污水处理系统外观、曝气、管道、生物填料、斜管填料等进行改造填充纳米级纤维载体填料耐冲击负荷高污染物去除率高且污泥产量低处理效果显著增设储泥池接收预处理装置及一体化污水处理设备排出的污泥 通过工艺设备的提升改造污水处理站出水主要指标可稳定达到 城镇污水处理厂污染物排放标准的一级 标准 服务区污水处理站改造中尽可能的利用原有构筑物及设备采用智慧化运营手段处理效果显著、投资成本低且运维管理方便为后期服务区污水处理设施的工艺设计、场站建设以及服务区老旧场站的改造提供借鉴参考文献:梁丽萍张林.江苏省高速公路服务区污水处理现状及解决对策.中国给水排水():.赵琴.我国高速公路附属设施污水处理方法研究.长安大学.夏阳光.高速公路服务区高冲击负荷低碳氮比污水处理工艺优化研究.东南大学.张水黄家琰张瑞雪等.贵州省高速公路服务区污水排放特征及处理工艺遴选.给水排水():.陈书雪刘宝双张峻峰.高速公路服务区分散式污水处理技术研究.中国资源综合利用():.刘学欣孔亚平.公路服务区污水处理工艺综合分析.公路():.胡锋平高超万聪等.组合曝气复合 工艺处理高速公路服务区污水.中国给水排水():.钱鸿.六潜高速公路服务区生态型污水处理工艺选择.工程与建设():.张平.广东省高速公路服务区污水再生回用处理现状与对策.现代经济信息():.作者简介:徐玉璐()女汉族安徽淮南人 硕士、工程师研究方向为污水处理设计及技术研究:.收稿日期:广告索引供水技术编辑部封二天津建设科技编辑部封三天津市政工程设计研究总院有限公司封底第 卷 第 期 供 水 技 术 年 月