加油加氣站污水處理與回用

文 _ 鄭爭旗 李旻辰 華電鄭州機械設計研究院有限責任公司

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，汽車已經成為人們主要的出行交通方式之一，這就需要建設大量的加油加氣站來滿足汽車的燃料供給需求。據統計，截至2013年底，高速公路沿線加油站達到了近萬座，其數量仍在增加。高速公路沿線加油站一般距離城市較遠，周邊無市政管網，站區的給水和排水受到影響，目前污水大都采用偷排或者收集后定期用車運輸至污水處理中心。一方面站區污水肆意排放對周邊居民和耕地產生污染；另一方面采用定期清淘的方式成本高。這種將污染轉移的方式也不是環保部門所倡導的，尤其是在干旱缺水地區。國內開發的重點是把站區的含油、生活污水通過處理后回收利用，用于站區的噴灑道路與綠化用水。這樣既可以避免污水排放對周邊環境的污染，又可以節約水資源，且節水效果非常明顯。

本文以筆者設計的某CNG和汽柴油加油站項目為例，對加油加氣站區生活污水的來源和處理回用系統做了介紹，針對處理回用的工藝進行選擇，并對工藝設計流程和設計參數做了具體的論述。

1 原污水與回用水水質

本工程的處理對象為加油站服務區廢水，主要包括工作人員生活用水、沖洗地面廢水，廚房廢水、沖廁排水等。污水進水水質根據各排水點的水質情況綜合考慮，本項目綜合考慮后按表1數據設計，總的設計規模6m3/d，污水經處理后達到《城市污水再生利用-城市雜用水水質》GB/T 18920-2002中的灌溉和澆灑用水標準。

表1 灌溉和澆灑用水標準 單位：mg/L

2 工藝選擇

選擇合理的污水處理工藝技術是十分重要的。只有處理選擇得當，才能使污水處理工程的處理效果好，運行管理方便，節省投資成本和運行費用。污水池處理工藝的選擇，首先需要適應污水的進水水質、出水水質、環境要求等等。同時綜合考慮工藝的可靠性、成熟型、實用性、投資省、操作管理簡單、運行費用低等多因素。

加油站的排水主要來自站區生活用水和站區地面沖洗等排水。其中生活排水主要來自于廁所、食堂和洗澡等，與城市常規生活用水水質比較接近。而常規的厭氧好氧工藝（AO）處理水質很難達到回用標準。

隨著近年來膜生產技術的提高和生產成本的降低，膜技術在污水處理領域中的應用，特別是與生物反應器相組合的膜生物反應器(MBR)作為一種新型高效污水處理技術在國際上受到了廣泛關注。MBR利用膜分離裝置將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物有效截留，替代傳統活性污泥工藝中的二沉池，使生化反應池中的活性污泥濃度(生物量)大大提高；實現水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)的分別控制，將難降解的大分子有機物截留在反應池中不斷反應、降解。系統內活性污泥濃度(MLSS)可提升至10000mg/L，污泥齡可延長30d以上。

該工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的,而且基本解決了傳統的活性污泥法存在的污泥膨脹、污泥濃度低等因素造成的出水水質達不到中水回用要求的問題。為保證再生水水質，本設計最終選定AO+MBR的處理工藝,其工藝流程如圖1所示。

3 工藝介紹

圖1 污水處理工藝流程圖

站區的含油、生活污水經格柵攔截去除粗的懸浮顆粒進入調節池，因為加油加氣站日排放污水量很少，設置太多的構筑物不經濟，所以本設計中的調節池兼備有集水池功能，調節池與格柵井設置在一起。

調節池內設置提升泵，污水經過調節池均質均量后由污水泵輸送到缺氧池，在缺氧池中有機污染物進一步得到分解，經缺氧池分解后的污水自流入MBR膜生物反應器中（好氧池設置一定數量的膜片），進行生物降解和膜分離處理。污水在反應器中通過好氧污泥將水中的有機污染物生化降解，同時利用膜將處理好的水與污泥分離，并通過自吸泵輸送到清水池中，根據需要用泵提升用于清掃道路或者站區的綠化用水。如果MBR出水不合格，將其用泵提升至前段調節池進行二次處理。清水池中人工定期投加消毒劑，殺滅污水中殘留的細菌和病毒。

4 主要構筑物與設備設計參數

4.1 構筑物

（1）格柵

格柵用于攔截部分雜物和纖維狀物質，確保在后續的處理過程中各個系統能夠正常運行。格柵采用機械格柵，安裝角度70°；寬度0.25m；柵條間隙0.15mm；污水過流速0.7m/s；過柵水頭損失0.05m；設計污水量6m3/d。

（2）調節池

考慮加油站日排水量較小，出于經濟方面的考慮取消集水池。因站區水量、水質波動較大，設置調節池對站區污水水量、水質進行均質調節尤為重要。調節池容積按36h設計，容積10m3。調節池為矩形鋼筋砼構筑物，工藝尺寸：4m×2.5m×2.2m，有效水深1.0m（除特別寒冷地區，進水管埋深一般不會超過1.2m）。格柵井與調節池設置在一起，規格為2.5m×0.5m×2.2m。

（3）缺氧池（A池）

為脫氮處理而設置，池內設置立體彈性填料，作為反硝化細菌的載體，硝化液中回硝態氨和亞酸態氧在反硝化細菌的作用下，還原成氮氣，達到脫氮的目的，缺氧池有效停留時間為2.5h，溶解氧控制在≤0.5mg/L。

(4)MBR池

設計流量（Q）6m3/d；總有效池容8m3；工藝尺寸：1m×2m×5.0m；有效水深（H）4.0m；混合液懸浮固體濃度2500mg/L。

（5）清水池

MBR過濾后的水送至清水池儲存，根據需要用泵提升作為站區的綠化和沖洗道路用水。半地下鋼筋混凝土結構，1座。工藝尺寸2m×2m×2m，貯存處理達標的再生水。

（6）污泥池

MBR池（生化池）的剩余污泥經污泥泵抽吸至污泥池內，定期清掏外運，由于膜生物反應器產生的污泥較少，半年或一年抽洗一次即可。

4.2 主要設備。

A池進料泵，采用潛水離心泵，2臺，一臺備用。Q=0.25m3/h，H=8m。

污泥回流泵，采用潛水離心泵，2臺，一臺備用。回流比200%，Q=0.5m3/h，H=8m。

剩余污泥泵，采用潛水離心泵，1臺。Q=0.5m3/h，H=10m。

MBR抽吸泵，采用自吸式離心泵，2臺。Q=0.33m3/h，H =6m。

回用水泵，采用潛水離心泵，2臺。Q=5m3/h，H=20m。

中空絲膜組件，數量1臺，中空纖維孔徑0.2μm，中空纖維膜設計通量為每小時15L/m2；中空纖維膜面積22.5m2；膜組件參數：簾式膜15片/件，每片為1.5m×1m；產水量Q為330ml/h；中空纖維膜采用離線清洗，化學清洗設備1套。

移動式吊裝設備，1臺，起吊重量1.0t。

離心鼓風機，2臺，2用1備，Q=（12）15m3/h，H=6m。

5 結論

利用AO+MBR對加油加氣站污水進行深度處理，自動化程度高、運行簡單，處理效果穩定，工程造價比較低，能源及藥劑消耗量較小。廢水處理系統建成運行后，將使站區的污水全部回用，是一種新型實用的節水技術。處理后的中水還可用于站區的噴灑道路與綠化用水，具有一定的經濟效益。

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