高速公路中南部服务区污水处理工艺优化设计_黄小云

2009年第28卷增刊化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEE田NGPROGRESS高速公路中南部服务区污水处理工艺优化设计黄小云’,周惠德’,刘霖`,赵艳红2(’江西铜业德兴铜矿,德兴334224;2武汉清澄环保科技工程有限公司,湖北武汉430080)摘要:针对高速公路中南部服务区生活污水经过传统刀。法处理后,出水中c0D、BODS、N、P、石油类和粪大肠菌群等指标仍不能稳定达标等诸多问题,本文提出一种新的工艺,即采用习O法和人工湿地相结合的技术,对经过前处理(刀0法)后的出水采用人工湿地深度处理技术,进一步降解污水中的各种有机物,提高出水水质。此法由二工艺组成,相得益彰,可以保证寒冷冬季出水水质达标,而且可以保证长时间的稳定畅通运行。关键词:刀O法;人工湿地;污水处理;维护简易2007年底中国高速公路达5.36万千米,且每年以20%以上的速度快速发展巧年以上,其服务区污水治理不能不引起重视。服务区内生活污水污染已经严重影响到了农业生产和居民生活、引发了越来越多的群体事件、水污染已经到了非治不可的地步。其危害一是污染水质;二是传播疾病;三是影响城郊景观,与社会主义城市和新农村建设相形见拙。因此研究高速公路服务区污水处理的工艺是有现实意义的。据调查,高速公路中南部服务区已经建设好的污水处理站普遍采用水解+厌氧+生物接触氧化工艺,此工艺虽然建设成本较低,但出水中CoD、BODS、N、P、石油类和粪大肠菌群等指标不理想,很难达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918一2002)的一级A标准,不能够直接排入地表,因此需对此工艺进行革新。针对高速公路中南部服务区生活污水处理特征(①刀0工艺且出水不达标;②水量少;③水质水量变化大;④供水不方便;⑤地埋式;⑥土地资源丰富;⑦当地气候适宜),结合各种工艺特点及实用条件,选择低投资、低能耗、低处理成本、便于维护的人工湿地方法,提高出水水质,这样出水可直接排入河流,进行农田灌溉,或者直接进行中水回用,实现环境、经济、社会效益最大化。1人工湿地类型及特点人工湿地污水处理技术是20世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术,一般由人工基质和生长在其上的水生植物(如芦苇、香蒲等)组成,是一个独特的土壤(基质)一植物一微生物生态系统。当污水通过系统时,其中污染物质和营养物质被系统吸收、转化或分解,从而使水质得到净化〔`一。现有人工湿地分类及特点见表h由表1可知,人工湿地各分类及特点,结合高速公路现场特点,选择两组复合垂直流人工湿地并联,此方法不仅污染负荷高,与常规生活污水处理系统相比同时具有明显的优势。①低投资、低能耗、低处理成本:主要材料如碎石、砂砾、煤渣、土壤等均可就近获得;处理系表1人工湿地分类及特点人工湿地分类特点表面流型水平潜流型垂直流型组合式水面在固体介质表面以上,水力负荷一般较低,达到同等处理效果的条件下,其占地面积要比潜流型大,更不利的是易受季节影响,冬季会结冰,夏季有恶臭、蚊蝇滋生等问题水面在填料表面以下,较表面流型水力负荷和污染负荷大,对BODS、CODcr、55、重金属等污染指标的去除效果较好,且很少有恶臭和孽生蚊蝇现象单向垂直流型:普遍采用下行垂直流型,间歇运行,硝化能力高于水平潜流型,用于处理氨氮含量较高的污水复合垂直流型:由两个底部相连的池体组成,污水从一个池体垂直向下(或向上)流入另一个池体中后垂直向上(或向下)流出,连续运行,较高的污染负荷分为并联式、串联式、混合式化工进展2009年第28卷统依地势而建,污水可自流进入,无需额外动力;其建设成本和运营成本约为传统污水处理厂成本的10%一20%[l]。②对污染物处理的多样性:不同的基质能对不同的污染物质进行处理,多种基质的组合能对多种污染物进行处理;不同的植物对污染物质的处理具有一定的针对性,多种植物的组合能去除多种污染物。③处理污水的高效性:人工湿地对氮的去除率可达60%,对磷的去除率可达90%以上,对农药类、细菌总数等去除率在90%以上。④具有独特的绿化环境功能:人工湿地同自然湿地一样,由于栽种有大量的水生植物,所以对环境起到了绿化的功能,成规模的人工湿地不但可增加绿地面积,还能为人们提供一个优美的新型的生态景观。进水下行池上行池二”{’{{{填砂层寸一「了才j填砂层,=====斌〕>出水卵石层图2复合垂直流人工湿地示意图3设计实例以湖北省高速公路某服务区污水处理为例,以污水量为360吨旧设计复合垂直人工湿地。.31水质指标(见表2)表2湖北省高速公路某服务区生活污水水质指标进水水质mg/·L一1出水水质m/gL一1ōō溯绷邻2A/O十人工湿地系统工艺流程刀O十人工湿地系统是对经过前处理(刀O)后的出水采用人工湿地深度处理技术,进一步降解污水中的各种有机物,提高出水水质。此法相得益彰,可