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摘 要：本文对高速公路服务区污水处理中存在的问题进行研究，通过对中试实验验证工艺流程，对研究结果进行讨论分析。
关键词：高速公路；服务区；污水处理；处理工艺
由于高速公路远离城市，其污水无法直接排入城市下水管网，需要设置单独的小型污水处理系统进行处理后达标排放。按建设项目环境保护“三同时”的要求，我国多数高速公路服务区均投资建设了污水处理站。
1.中试试验平台建设
课题组在宁杭高速太湖服务区西区设置中试装置一套，其具体研究工艺流程图如图1所示：
平台研究的流程如下：进水由位于服务区污水调节池内的提升泵打入调节水箱，再由计量泵打入A/O池。A/O池前端為缺氧区，反硝化细菌在缺氧条件下利用进水中的碳源进行反硝化，达到生物脱氮的目的，同时削减污水的有机负荷，同时可以在缺氧池中添加外加碳源；后端连接好氧区，好氧微生物有氧条件下，将废水中的有机物进行吸附并氧化分解，硝化菌将氨氮氧化成硝态氮及亚硝态氮，并通过泵实现内回流。废水经生化处理后在沉淀池内进行泥水分离，部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥排放至污泥池，上清液进入出水池。
2实验研究与结果讨论
2.1废水来源及水质
宁杭高速太湖服务区污水处理站处理的污水属于生活污水类型，而其中又以公厕污水水量最大，餐饮污水次之，因此氮磷指标高于普通生活污水。经过分析，原水水质分析结果如表3所示：
2.2中试装置操作参数研究
针对于服务区废水高氨氮的性质，为达到排放标准，必须进行生物脱氮。生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程。废水中存在着有机氮、NH3-N、NOx-N等形式的氮，其中以NH3-N和有机氮为主要形式。在生物处理过程中，有机氮被异养微生物氧化分解，即通过氨化作用转化为成NH3-N，而后经硝化过程转化变为NOx-N，最后通过反硝化作用使NOx-N转化成N2，而逸入大气。由此可见，进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。本课题的相关研究也在此认识的基础上进行，首先进行生物脱氮操作参数筛选的研究。
中试装置的操作参数主要针对反应器污泥浓度（MLSS）、溶解氧（DO）、停留时间（HRT）、回流比以及AO停留时间比等因子的选择，主要分析TN指标的去处效果，首先进行稳定工况，中试装置单机调试完毕后，进行进水实验，投加附近污水厂污泥回流泵房高浓度回流污泥，调试中试装置，在不加外加碳源的条件下，待COD的去除率超过60%，总氮的去除率30%，系统挂膜情况良好，认为生化系统达到平稳运行。
系统在设计时，考虑到系统的停留时间和A：O停留时间比，可将O段尺寸进行调整，因此A：O停留时间可在1：1.5～1：3之间变化。根据曝气的实际情况，确定好氧DO=3.0mg/L左右，缺氧DO=0.5mg/L左右，水温维持在20～25℃，按照生化脱氮经典参数，在上述实验条件下进行正交实验，每工况运行1周。
正交实验中，级差（R）越大，表明因子对实验指标的影响越大，也就越重要。每个因子的均值（Ki）的最大值相应表示最佳水平。由表可知，试验结果表明：对系统TN去除影响因子最大的为回流比，其余依次为污泥浓度MLSS，A：O和总停留时间。
最佳的试验条件为A2B1C1D1，即推荐的工艺参数为，MLSS=4000mg/L，r=400%，总HRT=32h，A：O=1：1.5。考虑到回流比直接与运行成本有关，因此推荐回流比为r=300%。
在确定最佳操作参数的条件下（MLSS=4000mg/L，R=300%，A：O=1：1.5，HRT=32h），研究好氧DO对系统脱氮的影响（缺氧段DO为0.5mg/L），单因素运行时间为1周。
结束语
服务区废水为典型的高氨氮生活污水，可生化性比较高，但波动性较大，冲击负荷较高，氮磷浓度、动植物油脂和悬浮物浓度较高。中试结果表明，高速公路服务区污水处理工艺推荐的工艺参数为，MLSS=4000mg/L，r=300%，总HRT=32h，A：O=1：1.5，缺氧DO=0.5mg/L，好氧DO=3.0mg/L。
参考文献
[1]王阿华.MBR在高速公路服务区污水处理中的应用现状[J].中国给水排水，2009，25（22）：1-3.
[2]陈肖飞，林新斌.高速公路服务区污水处理现状与对策[J].现代交通技术，2007，4（1）：88-91.
[3]BAN Fu-chen，李亚峰，CHENG Lin等.高速公路服务区污水处理工程[J].中国给水排水，2008，24（16）：75-77.
关键词：高速公路；服务区；污水处理；处理工艺
由于高速公路远离城市，其污水无法直接排入城市下水管网，需要设置单独的小型污水处理系统进行处理后达标排放。按建设项目环境保护“三同时”的要求，我国多数高速公路服务区均投资建设了污水处理站。
1.中试试验平台建设
课题组在宁杭高速太湖服务区西区设置中试装置一套，其具体研究工艺流程图如图1所示：
平台研究的流程如下：进水由位于服务区污水调节池内的提升泵打入调节水箱，再由计量泵打入A/O池。A/O池前端為缺氧区，反硝化细菌在缺氧条件下利用进水中的碳源进行反硝化，达到生物脱氮的目的，同时削减污水的有机负荷，同时可以在缺氧池中添加外加碳源；后端连接好氧区，好氧微生物有氧条件下，将废水中的有机物进行吸附并氧化分解，硝化菌将氨氮氧化成硝态氮及亚硝态氮，并通过泵实现内回流。废水经生化处理后在沉淀池内进行泥水分离，部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥排放至污泥池，上清液进入出水池。
2实验研究与结果讨论
2.1废水来源及水质
宁杭高速太湖服务区污水处理站处理的污水属于生活污水类型，而其中又以公厕污水水量最大，餐饮污水次之，因此氮磷指标高于普通生活污水。经过分析，原水水质分析结果如表3所示：
2.2中试装置操作参数研究
针对于服务区废水高氨氮的性质，为达到排放标准，必须进行生物脱氮。生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程。废水中存在着有机氮、NH3-N、NOx-N等形式的氮，其中以NH3-N和有机氮为主要形式。在生物处理过程中，有机氮被异养微生物氧化分解，即通过氨化作用转化为成NH3-N，而后经硝化过程转化变为NOx-N，最后通过反硝化作用使NOx-N转化成N2，而逸入大气。由此可见，进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。由于氨化反应速度很快，在一般废水处理设施中均能完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。本课题的相关研究也在此认识的基础上进行，首先进行生物脱氮操作参数筛选的研究。
中试装置的操作参数主要针对反应器污泥浓度（MLSS）、溶解氧（DO）、停留时间（HRT）、回流比以及AO停留时间比等因子的选择，主要分析TN指标的去处效果，首先进行稳定工况，中试装置单机调试完毕后，进行进水实验，投加附近污水厂污泥回流泵房高浓度回流污泥，调试中试装置，在不加外加碳源的条件下，待COD的去除率超过60%，总氮的去除率30%，系统挂膜情况良好，认为生化系统达到平稳运行。
系统在设计时，考虑到系统的停留时间和A：O停留时间比，可将O段尺寸进行调整，因此A：O停留时间可在1：1.5～1：3之间变化。根据曝气的实际情况，确定好氧DO=3.0mg/L左右，缺氧DO=0.5mg/L左右，水温维持在20～25℃，按照生化脱氮经典参数，在上述实验条件下进行正交实验，每工况运行1周。
正交实验中，级差（R）越大，表明因子对实验指标的影响越大，也就越重要。每个因子的均值（Ki）的最大值相应表示最佳水平。由表可知，试验结果表明：对系统TN去除影响因子最大的为回流比，其余依次为污泥浓度MLSS，A：O和总停留时间。
最佳的试验条件为A2B1C1D1，即推荐的工艺参数为，MLSS=4000mg/L，r=400%，总HRT=32h，A：O=1：1.5。考虑到回流比直接与运行成本有关，因此推荐回流比为r=300%。
在确定最佳操作参数的条件下（MLSS=4000mg/L，R=300%，A：O=1：1.5，HRT=32h），研究好氧DO对系统脱氮的影响（缺氧段DO为0.5mg/L），单因素运行时间为1周。
结束语
服务区废水为典型的高氨氮生活污水，可生化性比较高，但波动性较大，冲击负荷较高，氮磷浓度、动植物油脂和悬浮物浓度较高。中试结果表明，高速公路服务区污水处理工艺推荐的工艺参数为，MLSS=4000mg/L，r=300%，总HRT=32h，A：O=1：1.5，缺氧DO=0.5mg/L，好氧DO=3.0mg/L。
参考文献
[1]王阿华.MBR在高速公路服务区污水处理中的应用现状[J].中国给水排水，2009，25（22）：1-3.
[2]陈肖飞，林新斌.高速公路服务区污水处理现状与对策[J].现代交通技术，2007，4（1）：88-91.
[3]BAN Fu-chen，李亚峰，CHENG Lin等.高速公路服务区污水处理工程[J].中国给水排水，2008，24（16）：75-77.