高速公路運營站區污水處理現狀研究

史良于

（山西省交通環境保護中心站（有限公司），山西 太原 030032）

隨著公路在全球范圍內的迅速發展，其重要的地位和作用逐漸被人們所認識。中國高速公路快速發展，截止到2020年，高速公路突破16.1萬km。同時，山西省交通運輸事業也取得了輝煌的成就，截至2020年底，公路總里程達到 14.5萬 km，高速公路為5 760 km，具體數值見表1。截至2020年底，山西省高速公路全線設置了包括服務區、停車區、收費站、養護工區、隧道管理站等附屬設施約450處，其中設置了300多處收費站，每年產生約1萬t污水，因此妥善處理高速公路運營站區的污水已經成為公路運營過程中的重要環節。

表1 山西省歷年通車里程

1 收費站污水基本情況

為了解山西省高速公路運營站區的污水處理現狀，調查人員對山西省高速公路運營站區進行實地調查，并采集水樣帶回實驗室監測，對數據分析匯總，對調查結果進行總結提煉，尋找存在的問題，探究解決方案。從分析調查結果可知山西省高速公路運營站區污水水量、水質規律、污水處理設施的類型、運營狀況[1]。

1.1 收費站污水水量

排放的污水具有如下特征：a）處理污水規模偏小；b）污水中往往含有較高濃度的氨氮、懸浮物以及油脂等污染物[2]。

現場調查結果可知，收費站的污水水量與收費站站區規模有關，規模不同污水產生量不同。收費站的污水水量與季節有關，夏天污水產生量顯著多于冬天污水產生量。氣溫、國家法定休息日、周末等特殊情況也可能使污水量的波動性加大。圖1是對調查收費站產生污水量的分析。

圖1 晉北、晉中、晉南地區部分收費站污水日產生量占比

由圖1可知，從晉北地區（大同北、朔州公司）、晉中地區（太舊公司）和晉南地區（運城北公司）來看，晉北地區收費站的污水產生量小于30 t/d，主要集中在10 t/d之內和10～20 t/d之間，其中，大同北公司收費站64%的污水產生量在10～20 t/d之間，朔州公司收費站60%的污水產生量在10 t/d之內；晉中地區（太舊公司）收費站污水產生量主要集中在10 t/d之內和10～20 t/d之間，占比相同均為46%；晉南地區（運城北公司）收費站污水產生量主要集中在10 t/d之內，10～20 t/d之間和20～30 t/d之間的占比分別為21%和25%.

綜上，山西省不同地區收費站的污水量具有一定的差異性，同一地區的收費站由于是路產維護站、養護中心、收費站等合建，站區規模大，工作人員數量多，污水量由于站區規模的大小也有一定的差異性[3]。

1.2 收費站污水水質

選取晉北地區、晉中地區、晉南地區15處站區（陽高縣收費站、五里墩收費站、新平堡收費站、新榮收費站、新榮南收費站、壽陽收費站、東梁收費站、清徐收費站、松莊收費站、臨汾收費站、金井收費站、卿頭收費站、黃營收費站、解州收費站、東郭收費站），選取各站區化糞池處的進水進行水質監測，結果如表2所示。

表2 15處收費站生活污水進水水質

從表2中可知：站區污水屬于中性廢水，不同站區COD濃度范圍有較大的差異性，波動范圍在120～300 mg/L之間，BOD5波動范圍在 40～100 mg/L，氨氮濃度范圍在25～55 mg/L之間。大同位于山西北部，冬季氣溫較低，生活用水量較少，COD、BOD5和氨氮濃度普便偏高；而運城位于山西南部，氣溫較高，生活用水量較多，COD、BOD5和氨氮濃度較低。

收費站污水主要由沖廁、工作人員住宿、餐飲等構成，污水水質與日常的生活污水相似，此外其還存在特殊性[4]。特殊性在于其水質有較大的波動性。與收費站工作人員上班制度、節假日等因素有一定的關系，各不同功能區活動時產生的污水水質差異較大，因此收費站污水處理設施的進水水質也具有一定的波動性。

2 收費站污水處理工藝

山西省高速公路運營站區所采用的污水處理工藝類型主要有地埋式A/O一體化處理、MBR膜生物反應器、地埋式A/O一體化處理+多介質過濾工藝以及生物轉盤4種形式[5-6]，統計結果見表3。

表3 污水處理設施統計一覽表

調查顯示303處收費站共有192個污水處理設施，其中采用地埋式A/O一體化工藝的169個，占88%.其中晉北地區63處污水處理設施中，該工藝有58個，占92%；晉中地區43個污水處理設施，該工藝有33個，占77%；晉南地區86個污水處理設施，該工藝有78個，占91%.采用MBR工藝的有16處，其中晉北、晉南各5處，晉中地區6處。采用地埋式A/O一體化+多介質過濾工藝的5處，主要集中在晉中、晉南地區。采用生物轉盤工藝的有2處。

地埋式A/O一體化處理工藝運行穩定、建設和運行成本低、處理效果好，適合于山西省高速公路運營站區污水的處理。在后續污水設備升級改造中，應根據進水水質水量的規律、氣溫、站區規模等合理選擇工藝參數，優化污水處理工藝流程。

3 結語

山西省高速公路運營站區污水水量、水質存在波動大、不穩定的狀況，在污水處理設施選型上應全面考量污水的最大負荷量和峰值，設備運行過程中應有一定的抗沖擊負荷能力。現有的污水處理設備出水不能滿足回用水的水質指標，應在末端設置深度處理單元，管理部門應長期監管污水處理設施的出水水質相關指標，掌握污水處理設施的狀況和出水水質情況，對污水實現資源化利用。