某高速公路服务区污水处理工程设计 5页

'万方数据第22卷第2期V01．22No．2重庆工学院学报(自然科学)JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)2008年2月Feb．2008某高速公路服务区污水处理工程设计。杨斌(重庆交通科研设计院，重庆400067)摘要：通过对高速公路服务区常用污水处理工艺的分析比较，根据某服务区污水处理设计原则，确定采用土壤毛管渗滤处理工艺．结合工程设计，介绍了处理系统组成、主要设计参数和主要构筑物设计，并对工程投资和技术经济指标进行了分析．关键词：高速公路服务区；污水处理；土壤毛细管渗滤中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1671—0924(2008)02一0068—03DesignofSewageTreatmentProjectinanExpresswayAreaYANGBin(cb彻砰ngCommunicatior,sResearch&DesignInstitute，ChongqiTI：g400067，Chins)Abstract：Throughtheanalysisoffrequently·-usedsewagetreatmentprocessesintheexpresswayservicearea。soilinfiltrationtreatmentsystemwaschoseninallexpresswayservicearea．Theprocesscomposition，technicalparametersandconstructionsdesignwereintroduced．Theinvestmentofthepmjectandtechnicalandeconomicindexeswereanalyzed．Keywords：expresswayservicearea；sewagetreatment；soilinfiltration某服务区位于国家高速公路网荣成至乌海高速公路十七沟至大饭铺路线上，设有餐饮、住宿、加油、洗车、维修、公厕等服务设施．该服务区地处郊外，附近无配套的污水处理系统，因此，污水必须经过处理达标后排放．服务区生活污水是运营期主要的污水来源，设计规模为100m3／d．1工程设计服务区污水排放量较少，水质波动较大，氮、磷浓度较高，故处理工艺选择应遵循下列原则：①工艺成熟稳定，具有较强的抗冲击负荷能力；参数选择略有余地，确保处理达标．②工艺运行简单，维护管理方便，在满足工艺条件下尽量降低运行费用．1．1设计进、出水水质进水水质根据相似服务区资料类比确定．出水rIP按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)中的一级B标准控制，其他水质指标按《污水综合排放标准))(GB8978--1996)中的；·收稿日期：2007—12—12基金项目：交通部西部交通科技项目——山区隧道环保关键技术研究子项目．作者简介：杨斌(1肛)，男，四川自贡人，硕士，工程师，主要从事污水处理技术研究． 万方数据杨斌：某高速公路服务区污水处理工程设计69一级标准控制．设计进、出水水质见表1．表1进、出水水质mg／L1．2工艺选择长期以来，高速公路服务区污水一般采用化粪池处理、地埋式一体化设备处理、SBR(Sequenc．m。gBatchReactor)-F艺处理及土壤渗滤处理等方式．化粪池处理难以满足直排要求，且存在爆炸安全隐患，因此本项目不予考虑．下面对后3种工艺进行比选，情况见表2．通过比选可知，地埋式一体化设备的布水、曝气不易均匀[1J，生物填料容易堵塞，且需定期更换，费用较高，操作繁琐，埋于地下的机电设备一旦出故障，维修更换麻烦；SBR工艺虽然运行稳定、出水水质好【2]2，但投资和运行费用较高，且对管理的要求也较高；土壤渗滤处理系统具有系统运行稳定、可靠，抗冲击负荷能力强，在高效去除BOD5的同时能去除氮、磷，建设容易，维护简便，基建投资少，运转费用低的特点，且整个系统在地表下，不会散发臭气，地面草坪还可以美化环境，将污水处理与绿化建设相结合，实现了污水的资源化利用．因此本设计选用土壤渗滤处理系统．表23种处理工艺的比较、＼工艺类型＼地埋式一体化处理工艺SBR工艺土壤毛细渗滤工艺比较项目、＼系统概况工艺成熟、运行简单间歇运行，自动控制要求高工艺成熟、运行简单抗负荷冲击能力较强COD的去除效果较好，氮的去除COD、氮、磷去除效果均较COD、氮、磷去除效果均处理效果效果一般，磷的去除效果较差好较好污泥处理剩余污泥需定期外运处理无污泥排放初投资及运行费用初次投资较高，运行费用较高初次投资高，运行费用较高初次投资低，运行费用低需定期维护，一般需要专运行管理需定期维护维护管理简单业人员维护1．3土壤渗滤处理系统工艺原理、流程及主要构筑物1．3．1工艺原理及流程[3—4]污水首先进入预处理设施，使用的预处理设施有水解池和化粪池．污水经厌氧发酵作用，降低了污染物负荷，也提高了污水中速效养分的含量，有利于进一步净化和利用．预处理后的污水经过水泵提升通过管道输送至渗滤场．在配水系统控制下，污水经布水管分配到每条渗滤沟中．污水投配到渗滤沟后，沿土壤毛细管上升，通过土壤的物理阻留、土壤吸收吸附、微生物分解利用，以及植物吸收等一系列作用，污水中的有机物被去除．其中土壤微生物的活性对有机污染物的去除起着十分重要的作用，被阻留和吸附在土壤中的有机污染物在微生物的作用下，经生物化学反应被分解转化成无机物，这是去除有机污染物的关键过程．草坪植物对营养元素的吸收也是污水净化的重要途径．污水中的氮、磷等作为植物生长所必需的养分，通过植物根系被吸收利用，当割草或剪枝时被移出系统达到脱除的目的．经常的修剪草坪可以使营养元素的去除量达到最大，植物的生长也极大地改变了污水处理过程的环境条件．由于植物根系深入土壤和增加土壤有机质，既提高了土壤的水力渗透速率，还有助于创造一个良好的植物根区的微环境，有利于微生物对污染物的降解．工艺流程见图1． 万方数据70重庆工学院学报图1土壤毛细管渗滤系统工艺流程1．3．2预处理构筑物设计①格栅．格栅间尺寸为5．0m×4．0m×3．5m，内设2座自动清渣机械格栅(1用l备，交替使用)．清除的栅渣被送至螺旋输送压榨一体机，经压榨后外运．为保证操作间的运行条件，室内考虑必要的通风设施．格栅的主要设计参数见表3．表3格栅的主要设计参数项目参数值设计流量／(矗／h)格栅间距／tran栅条宽度／r啪格栅安装角度尸栅槽宽度／nan过栅流速／(m／s)50510754000．5②化粪池及调节池．化粪池水力停留时间取为ld，尺寸为12．0m×3．0m；调节池水力停留时间也取为1d，尺寸为9．0m×4．0m×3．0m．③提升水泵．提升水泵选用2台WQ型潜污泵(I用1备)，水量为5m3／h，扬程为12m．1．3．3渗滤沟设计从工艺流程可知，调节池或化粪池作为预处理设施设置于提水泵站之前，因此渗滤场地的进水水质实际上反映了污水经预处理后的水质情况，一般BOD5为30～80n∥L，CODcr约为50—150me／L．毛细管渗滤系统的水力负荷一般为0．03—0．04m3／(m·d)，所需渗滤沟的总长度由下式计算．渗滤沟总长度=泵另面撇磊瓦≯／m丽3／d本设计水力负荷取0．04m3／(m·d)，则渗滤沟总长为2500m，渗滤沟间距以1．5m计，则渗滤场总占地面积为渗滤沟总长度乘以1．5m，即占地面积约3750m2．每条渗滤沟的长度取25m，将整个渗滤场分成5个单元，每个单元分为2个组，每组设lO条渗滤沟，每条宽1．0m，沟间中心距为1．5m，渗滤沟内设陶土管搭接形成的布水管，管径为100rFlln．通常渗滤系统的BOD5负荷应小于2．0g／(辞·d)．负荷校核：经过调节池后BOD5取50叫L，则BOD5负荷为1．33g／(m2·d)，满足要求．渗滤沟是本系统的关键设施，污水主要是在流经渗滤沟的过程中得以净化的，结构见图2．渗滤沟主要由5部分组成：“底层”又称布水层或垫层，由直径为20一40mm的砾石和粒径为0．25～1．00Inln的粗砂组成，起承托渗滤层和使污水均匀分布的作用，内设埋深0．6m的陶土布水管；“渗滤层”是用当地土壤搀和炉渣及10％的草炭配制而成的特殊土壤层，厚度为40伽，是污水净化的主要作用层；“表层”由较肥沃的耕作土壤组成，厚度在10cm内，是草坪植物的生长层，其上种植当地适生植物紫花苜蓿、披碱草、沙打旺、翦股颖和早熟禾等，实现污水绿地利用；“防渗层”位于沟床最底层，由厚度为O．23mm的聚氯乙烯薄膜构成。其作用是防止污水直接下渗，使砾石层经常处于水饱和状态，促使水分的毛细上升；“隔离层”设置在特殊土壤层下，由可透水的无纺布构成，以防止上层土壤下落填入砾石层，破坏均匀布水．图2土壤毛细管渗滤沟结构1．3．4监测系统本设计不考虑进行净化水回收，但为了准确反映系统运行状况，指导和调整其运行参数，保证其良好的污水净化能力，考虑在每组渗滤沟下游方向设置一个取样监测井，定时取样分析，尺寸为0．5mx0．5m×1m．(下转第138页) 万方数据138重庆工学院学报图5中给出了信号的工作时序，清楚地表现出各个信号在该系统中的变换和转化过程，为了解该系统的工作流程和原理提供了帮助，验证了数据计算的正确性．3结束语本研究概述了并口的分布式传动误差测试系统，该系统是当前测试系统发展的重要方向．在分布式传动误差测试系统的整体设计方面采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)替代复杂的外围电路，分布式测试系统具有可靠性高、扩展性好、灵活性强的特点，对于提高系统的整体效能，提高系统的性能价格比，降低测试费用，缩短测试周期，具有很高的研究价值．参考文献：[1]彭东林，张光辉．传动误差测试系统FMl’[J]．制造机床与技术，1996(5)：35—37．[2]那怡超．并行端口大全[M]．北京：中国电力出版社，2001．[3]李建忠．单片机原理及其应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2002．[4]赖麒文．8051单片机c语言彻底应用[M]．北京：科学出版社。2002．[5]胡汉才．单片机原理及其接I：／技术[M]．北京：清华大学出版社，1999．[6]苏伟斌．051系列单片机应用手册[M]．北京：科学出版社．2000．[7]马家辰．MCS一51单片机原理及接口技术[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001．[8]辛长安．Vc++编程技术与难点分析[M]．北京：清华大学出版社，2000．[9]廖裕评．CPLD数字电路设计：MAX+PLUSII入门篇[M]．北京：清华大学出版社，2002．[10]宋万杰，罗丰，吴顺君．㈣技术及其应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社。2002．(责任编辑陈松)(上接第70页)2主要技术经济指标该服务区占地5．67hm2，绿化面积占地2hm2．土壤毛细渗滤系统占地3750m2，工程总造价约30万元(包括整个服务区绿化)，其中土建投资为20万元，设备工程投资为2万元，其他费用为8万元．运行期污水单位处理费用约为0．2元每立方米．3结束语服务区污水排放量变化系数较大，氮、磷等营养物浓度较高，处理难度较大．选择土壤毛细渗滤工艺处理服务区污水，出水rIP可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准))(GBl8918--2002)中的一级B标准，其他水质指标可达到《污水综合排放标准))(GB8978--1996)中的一级标准．技术经济比较表明，土壤毛细渗滤工艺相比地埋式一体化工艺、SBR工艺，具有一定的经济优势．参考文献：[1]张自杰．排水工程：下册[M]．北京：中国建筑工业出版社．2000．[2]宋夫才，田伟平，赵迁乔．思小高速公路附属设施污水处JE．x-艺的选择[J】．公路，2003，47(8)：152—155．[3]田宁宁．土壤毛细管渗滤处理生活污水[J]．中国给水排水，2001，16(5)：12—15．[4】高拯民．城市污水土地处理利用设计手册[M]．北京：中国标准出版社，1991．(责任编辑刘舸) 某高速公路服务区污水处理工程设计作者：杨斌，YANGBin作者单位：重庆交通科研设计院,重庆,400067刊名：重庆工学院学报（自然科学版）英文刊名：JOURNALOFCHONGQINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY(NATURALSCIENCE)年，卷(期)：2008,22(2)被引用次数：1次参考文献(4条)1.高拯民城市污水土地处理利用设计手册19912.田宁宁土壤毛细管渗滤处理生活污水[期刊论文]-中国给水排水2001(05)3.宋夫才;田伟平;赵迁乔思小高速公路附属设施污水处理工艺的选择[期刊论文]-公路2003(08)4.张自杰排水工程2000引证文献(1条)1.杨志敏.陈玉成.何娟.陈庆华我国高速公路服务区污水水质的集对分析[期刊论文]-三峡环境与生态2010(5)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cqgxyxb200802018.aspx'