高速公路運營站區生活污水特征研究

史良于

（山西省交通環境保護中心站（有限公司），山西 太原 030032）

0 引言

根據《山西省2021 年國民經濟和社會發展統計公報》統計數據，截至到2021 年年底，全省已建成高速公路5800 多公里，共設有335 處收費站，全省高速公路站區年污水產生總量約212 萬t，污水處理尤為重要[1]。高速公路運營站區污水水質水量變化特征直接影響污水處理工藝選擇與運行模式，因此，為了解山西省高速公路運營站區污水水質水量變化特征與影響因素，本研究選取山西省北部地區收費站，分析其水質的季節變化特征和不同季節下的水質特點，結果可為高速公路運營站區污水處理工藝的合理選擇提供科學依據，具有十分重要的意義[2]。

1 生活污水處理量現狀及分析

1.1 用水來源、用量及污水組成情況

經現場調研，站區用水主要來自自備井水、城鎮自來水、用水車拉水等方式，其中井水為主要用水來源，占90%左右，根據實地調查，該站日用水量為8～22 t/d。

該站區污水主要來源于衛生間沖廁用水、工作人員產生的盥洗廢水、餐飲用水等，其中沖廁用水占比約為65%左右，盥洗廢水15%，餐飲用水占比20%左右[3]。

1.2 進水水量分析

由于該站區產生的污水量主要以工作人員和接待來客產生的生活污水和餐飲廢水為主，人員產生的污水量隨著作息時間和季節變化均有波動，具體有以下三方面因素[4]：

1.2.1 季節對水量的影響

天氣、季節以及其他一些特殊狀況等因素會造成污水量具有較大的波動性。一般而言，夏季因洗漱增多、雨水較多而產生的污水量較大，冬季則較小。

1.2.2 作息對水量的影響

人員早晨和晚上盥洗、餐飲前后產生的污水量較大，其余時段則較小。

1.2.3 人數對水量的影響

高速管理站區產生的污水主要來自固定工作人員，污水量相對較小而且穩定，如有臨時訪客將導致峰值突增，引起水量變化。收費站若與維護中心、交警隊等單位合建，人員規模增大，相應的污水量也將增大。

2 生活污水水質特征分析

2.1 水質的季節變化特征

為了解站區在空間和時間上污水水質變化特征，按季度進行了水樣采集與分析，其參數特征見表1。

表1 站區生活污水排放水質參數特征

從表1 中可以看出，該站區生活污水pH 范圍在7～8，基本屬于中性廢水，但COD、BOD5、氨氮、總氮（TN）、總磷（TP）隨季節變化較大，夏季濃度較高，冬季濃度較低，這可能與工作人員用水量正相關。此外氨氮平均水質，與站區污水主要來源于廁所污水有關。

2.2 不同季節下的水質特點

為了準確把握水質的基本情況，選用合適的污水處理工藝技術，通過以下三項比值數據對污水水質進一步深入分析和判斷[5].

1）BOD5/COD 比值。該指標是判斷污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法。一般認為BOD5/COD>0.45 可生化性較好，BOD5/COD<0.3 較難生化，BOD5/COD<0.25 不易生化。表2 統計數據表明進水B/C 比值在0.40～0.50 之間，表明站區污水具有可生化性，可以采用生化處理工藝。

表2 不同季節主要進水水質指標一覽表（除pH 外）

2）BOD5/ρ（TN）比值（即B/N 比）。該指標是鑒定能否采用生物脫氮的主要指標。由于生物脫氮的反硝化過程中主要利用原污水中的含碳有機物作為電子供體，該值越大，碳源越充足，反硝化進行越徹底，理論上BOD5/ρ（TN）≥2.86 就能進行反硝化脫氮，但一般認為BOD5/ρ（TN）≥3.5 才能進行有效脫氮。從站區進水水質來看，BOD5/ρ（TN）介于0.62～2.08 之間，碳源明顯不足，為了保證出水TN 達標，除充分利用原水中的碳源外還須額外投加一定量的碳源物質，如乙酸鈉和葡萄糖等。

3）BOD5/ρ（TP）比值（即B/P 比值）。該指標是鑒別是否能生物除磷的重要指標。進水中的BOD5是作為營養物提供除磷菌活動的菌質，故BOD5/ρ（TP）是衡量能否達到除磷的重要指標，一般認為該值要大于17，比值越大，生物除磷效果越明顯。根據表2 統計數據得出BOD5/ρ（TP）比在12.5～27.8 之間，雖然采用生物除磷法可獲得一定的除磷效果，為達到污水排放標準要求，還須輔以化學除磷。因此，工藝設計中可采用生物除磷與化學除磷相結合的方法以強化除磷效果。

由上表可知，該站區生活污水四季均有較好的可生化性。

3 結論

該站區生活污水pH 范圍在7～8，基本屬于中性廢水，但COD、BOD5、氨氮、總氮、總磷隨季節變化較大，夏季濃度較高，冬季濃度較低，這可能與工作人員用水量正相關。此外氨氮平均水質，與站區污水主要來源于廁所污水有關，該站區生活污水四季均有較好的可生化性。應該加強高速公路服務區污水水質水量調研分析，并根據實際情況制定針對性的設計規范和出水標準，并建立適宜的運行方式和監管系統。開發針對性的污水處理工藝，強化處理工藝的抗沖擊負荷和脫氮除磷能力。加強高速公路服務區污水處理設施的維護保養，保證污水處理長效穩定運行。