MBR工艺在高速公路服务区中水回用中的应用

文章编号:１６７３－６０５２(２０１８)０６－００９０－０３ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０１８.０６.０２４ＭＢＲ工艺在高速公路服务区中水回用中的应用张艳(博天环境集团股份有限公司上海市２０００７０)摘要:通过对高速服务区污水处理设施调查分析ꎬ指出了高速公路中水回用存在的主要问题ꎬ在对沈海高速某服务区排放污水的水质和水量进行９６ｈ的连续监测分析的基础上ꎬ提出采用ＭＢＲ工艺为核心工艺的中水回用技术ꎬ阐述了其运行效果及中水回用的经济性ꎬ对相关区域污水处理有借鉴意义ꎮ关键词:高速公路ꎻ服务区ꎻ中水回用ꎻＭＢＲ工艺中图分类号:Ｘ７０３文献标识码:Ｂ随着环保要求的不断提高ꎬ以及水资源日益紧张ꎬ远离城市的高速服务区在带来巨大经济效益和社会效益的同时ꎬ也对周边环境产生了一定程度的污染ꎮ２０１５年４月国务院印发«水污染防治行动计划»ꎬ其中第七条“促进再生水利用”中明确提出“推进高速公路服务区污水处理和利用”ꎬ服务区污水从处理后达标排放转为中水回用ꎬ用于厕所冲洗、绿化、场地清扫、车辆冲洗等用水ꎬ以达到节约用水和使废水资源化的目的是今后的发展方向ꎮ１高速公路服务区污水水质情况(１)服务区污水流量特征高速服务区污水总流量较小ꎬ受车流量、天气、季节、假期等诸多因素影响ꎬ污水流量变化系数大ꎮ根据时段不同服务区污水流量变化系数很大ꎬ对污水处理设施造成很大冲击负荷ꎬ设备开停频繁[１]ꎮ(２)服务区污水性质高速服务区污水主要来源自冲洗厕所污水和餐饮废水ꎮ污水中含有大量的生活杂质、悬浮物ꎮ冲洗公厕的粪便污水中含氨氮和色度较高ꎮ服务区进水ＣＯＤ值在３００~４００ｍｇ/Ｌ之间ꎬ进水氨氮值在３０~９０ｍｇ/Ｌ之间ꎬ属于高氨氮的生活污水ꎬ另外污水中动植物油的含量也较高[１]ꎮ(３)根据规范ꎬ生活污水水质设计值ＣＯＤ一般取值３００ｍｇ/Ｌꎬ但由于受服务区车流量影响ꎬ污水水质波动较大ꎬ且ＣＯＤ浓度偏差值较高ꎬ进水水质比一般作为中水源水的优质杂排水、生活污水恶劣ꎬ进水水质不稳定导致处理效果不理想ꎮ２服务区ＭＢＲ工艺中水回用方案设计江苏省高速公路某服务区排放的污水污染物主要有ＣＯＤ、氮磷营养元素、悬浮物、动植物油ꎬ大肠菌群等ꎮ因此ꎬ服务区污水在进入水处理装置前需进入化粪池发酵处理ꎬ以降低进入主体生化工艺中的悬浮固体含量ꎮ通过对服务区来水进行９６ｈ的连续监测ꎬ预计该服务区废水排放水量约为１２０ｍ３/ｄꎬ设计水量处理能力按照５ｍ３/ｈ进行设计ꎮ２.１进出水水质通过对沈海高速江苏段某服务区排放污水的水质进行９６ｈ的监测ꎬ该服务区进水水质见图１:图１某服务区排放污水９６ｈ进水监测数据依据沈海高速某服务区排放污水的水质监测结果及城镇污水处理厂进水相关设计规范要求确定进水水质如表１ꎮ因中水处理后主要用于服务区绿化用水ꎬ场地清扫ꎬ车辆冲洗ꎬ景观环境用水等ꎮ因此ꎬ确定服务区中水水质指标ꎬ达到«公路服务区生活—０９—北方交通２０１８年第６期污水再生利用１部分:水质»(ＪＴ/Ｔ６４５.１—２０１６)要求ꎮ因冲厕水质要求较高ꎬ在出水水质指标选择时ꎬ应在冲厕、场地清扫、车辆冲洗中选低值作为回用水质的标准ꎮ设计进出水指标详见表１ꎮ表１设计进出水指标ＣＯＤｃｒＢＯＤ５ＴＰ氨氮ＳＳＰＨ值进水水质≤５００ｍｇ/Ｌ≤３００ｍｇ/Ｌ≤１０ｍｇ/Ｌ≤８５ｍｇ/Ｌ≤１００ｍｇ/Ｌ６~９出水水质≤５０ｍｇ/Ｌ≤１０ｍｇ/Ｌ－≤１０ｍｇ/Ｌ≤５ｍｇ/Ｌ６~９２.２进水水质分析及工艺流程选择由进水水质指标可以看出ꎬ来水中的污染指标主要有:ＣＯＤ、ＢＯＤ、氨氮及ＳＳꎮ由于服务区中接收的废水主要是餐饮废水及冲厕废水ꎬ废水性质接近生活污水ꎬＢ/Ｃ比>０.４ꎬ废水的可生化性比较好ꎬ从运行维护、降低运营成本考虑ꎬ可以采用生化处理工艺作为主体处理工艺是经济可行的ꎮ此外ꎬ生物处理工艺在去除有机污染物ＣＯＤ、ＢＯＤ的同时ꎬ活性污泥中的硝化细菌、亚硝化细菌也可有效地去除污水中的氨氮ꎬ从而使出水的氨氮达到回用标准ꎮ污水的ＳＳ主要是通过活性污泥的吸附降解去除ꎮ膜生物反应器作为新型的污水生物处理工艺与传统的活性污泥法相比ꎬ具有污染物去除效率高ꎬ出水水质稳定ꎬ出水中基本无悬浮固体ꎮ膜生物反应器可使生物反应器中保持较高的污泥浓度ꎬ从而降低污泥负荷且同时提高反应器的容积负荷ꎬ进而减少反应器容积和污水处理系统的占地面积ꎮ其基本可以实现生物固体平均停留时间与污水的水力停留时间的分离ꎬ有利于生物反应器中细菌种群多样性的培养和保持ꎬ使世代时间长的细菌也能生长ꎮ此外ꎬ膜生物反应器易于自动化控制ꎬ运行管理较方便ꎬ可实现无人值守ꎮ综上分析ꎬ膜生物反应器(ＭＢＲ)作为主体生化处理工艺ꎬ详细工艺流程框图见图２ꎮ图２工艺处理流程框图２.３工艺参数及主要构筑物(１)调节池由于服务区水质、水量变化较大ꎬ为了确保后续生化工艺的稳定运行ꎬ需要增设调节池ꎬ