广南高速服务区污水处理与回用工程设计_田玉萍

广南高速是川东北地区南北向重要交通通道，项目始建之初便考虑到了环保要求，设计并修建了污水处理设施。但是由于当时技术局限性以及管理运行等原因，污水处理设施大多崩溃，未能运行，出水不能达标，污水排放至农业用地或鱼塘其等，容易引发地表水及地下水污染，引起了运营公司与当地老百姓的矛盾。随着百姓环保意识的增强，环保压力将会持续加大[1-2]。因此，探索“地下水淡化+污水深度处理+中水回用+雨水补给”的地下水、污水全过程资源化利用模式，对改善广南高速服务区的生态环境，保障生态安全，缓解水资源压力，解决运营公司与当地百姓的矛盾具有突出作用。目前服务区用水主要来自井用地下水，矿化度过高，造成供水管道腐蚀，服务区饮用水、饭菜呈现苦卤味等问题，不适宜直接饮用。因此，需对地下水进行有效处理后方能作为饮用水使用。地下水处理主要采用淡化膜处理系统，该工艺是目前最为成熟、稳定工艺，广泛应用于海水淡化、卤水淡化[3-4]。通过对服务区客流量调查，地下水淡化系统处理量为4m3/d，设计处理量为8m3/d，利用原有地下水提升系统，地下水通过预处理后进入淡化膜系统，处理后消毒，增压进入原有供水管网。工艺流程及处理前后水质分别见图1和表1所示。由表1可知，经过淡化膜处理后的地下水水质得到明显改善，各项指标远低于饮用水标准（GB5749－2006），可供服务区生活用水，保证饮用水安全问题[5]。对地下水淡化处理各工艺进行详细的设计计算，可得到服务区地下水净化系统主要建（构）筑物硝酸盐氮钠离子氟化物地下水淡化膜处理后258925918819118120.1330.0126.72.70.160.02表1淡化膜处理前后地下水水质Tab.1Groundwaterqualitybeforeandafterdesalinationmembranetreatment水样矿化度/(mg·L-1)硫酸盐籽/(mg·L-1)氯化物田玉萍，刘杰（西华师范大学化学应用与污染控制技术重点实验室，四川南充637002）针对广南高速某服务区缺水问题突出、远离城市、工程性引入自来水造价惊人等问题，设计采用“地下水淡化+污水深度处理+中水回用+雨水补给”的全过程资源化利用模式。地下水经淡化膜系统净化处理后，达到GB5749－2006规定指标，可供服务区生活用水；然后，服务区产生的废水经污水处理系统处理后，达到GB8978－1996中一级标准，设计处理量为140m3/d。中水回用系统对污水处理系统出水和收集雨水进行深度处理，使之达到GB/T18920－2002标准，根据最大用水量，中水回用系统处理量为200m3/d。增加雨水收集与利用系统，通过计算，设计处理量为50m3/d。污水工程设计；高速服务区；地下水淡化；污水深度处理；中水回用；雨水补给X734B1000-3770(2020)01-0137-004收稿日期：2018-12-27基金项目：四川省科技厅定向财力转移支付项目（2015ZYZF0041）作者简介：田玉萍（1980－），女，硕士，副教授，研究方向为水污染控制等；联系电话：13696200118；电子邮件：yupingtian2007@126.com图1地下水淡化处理工艺流程Fig.1TechnologicalprocessofgroundwaterdesalinationDOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2020.01.029第46卷第1期2020年1月Vol.46No.1Jan.,2020137网络首发时间：2020-01-0813:03:00网络首发地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/33.1127.p.20200106.1115.029.html及设备的相关参数[6-7]。详见表2所示。污水处理系统主要处理服务区产生废水，废水主要来自生活污水、地面清洗和厕所排水等。废水首先通过隔油池去除浮油，进入化粪池通过物理沉淀作用、微生物初步分解；然后进入调节池；随后污水进入一体化设施利用微生物处理，去除污水中的污染物，使污水COD、BOD5等污染指标达到GB8978－1996的一级排放标准[8-9]。服务区用水量150m3/d，损耗系数取0.8，则每天产生污水为120m3/d，目前污水处理系统处理能力约为40m3/d，需新增80m3/d污水处理系统1套，Kz取1.25，则设计新增污水处理系统为100m3/d。污水处理系统处理量为120m3/d，设计处理量为140m3/d，原有污水处理系统修整后处理量为40m3/d，新增污水处理系统为100m3/d。污水处理工艺流程及处理前后水质分别见图2和表3所示。由表3可知，该污水处理系统能有效去除废水中的污染物，使污水处理后出水水质达到GB8978－1996的一级标准，满足排放要求。中水回用系统