針對服務區污水處理的相關技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
現有高速公路服務區污水處理系統的總體設計不合理,直接套用市政污水工藝,無法有效應對服務區高波動、高氨氮的水質特征,普遍存在設備運行維護難、生化系統穩定性差和經常崩潰、出水氮磷不達標等突出問題。產生黑臭水體,頻繁遭到附近村民投訴的現象。
為了解決以上問題,本技術為堅持生態優先與綠色發展,營造青山綠水的美好環境,解決服務區污水超標排放污染環境的問題,創新性的提出了針對高速服務區污水處理的新模式即“源頭分離、智能調蓄、分類處理、強化脫氮”的十六字字方針。即對服務區污水采用尿液分離技術,分離出高氮磷的尿液廢水,降低后續污水處理設施處理負荷;并采用人工智能算法動態控制尿液廢水的收、貯、排,實現尿液廢水智能動態調蓄,達到后續綜合污水氮磷濃度削峰填谷,降低波動率,減少沖擊;對尿液廢水和綜合污水采用分類處理策略,研發高效生化脫氮技術,結合智能控制系統,針對不同波動率的污水采用不同的抗沖擊抗波動策略,實現服務區污水針對性控制;最后強化綜合污水處理系統的脫氮能力,研發具有強化脫氮能力的“菌巢”材料及其反應器,實現主體污水處理工藝強脫氮、抗沖擊的效果,保證出水穩定達標。
目前國內沒有專門針對服務區污水處理的相關的技術,本技術已在實驗室小試和現場中試試驗尺度上驗證了該新工藝和新思路的可行性,目前本技術已經申請了三個國家發明專利,2篇學術論文正在撰寫中。這表明本技術具有很強的先進性和獨占性。
本技術的應用范圍為高速公路服務區/停車區的污水處理,目前已通過現場中試規模的實驗驗證,污水出水氨氮穩定達到《廣東省地方標準-水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準(<10 mg N/L),并且在受到1.5倍水量沖擊和250mg N/L的氨氮沖擊下系統不崩潰,能智能化自適應調節,實現出水水質穩定達標。目前正進行大型示范工程相關工作,預計2022年底完成示范工程并驗收結題。
目前正進行大型示范工程相關工作,預計2022年底完成示范工程并驗收結題。
隨著我國經濟快速發展,對陸地交通運輸的需求擴大,目前我國已經擁有全球最大的高速公路網路,總里程穩居世界第一。根據《2019-2024年中國高速公路行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》和《“十三五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》,至2020年底年我國高速公路里程達到16.10萬公里,對應的高速公路服務區(以下簡稱“服務區”)數量約3500對。而廣東省截至2021年底,全省高速公路里程突破1.1萬公里,廣東全省已建的高速公路服務區有237對,總共463個。按照《規劃》,至2035年,當廣東省高速公里通車里程達到15000公里時,全省高速公路服務區將達618對。可以看到僅就廣東省來說服務區數量會在未來的20多年間迅速增加。
目前應用的常規污水處理工藝在實際運行過程中,普遍存在設備運行維護差、生化系統穩定性差和經常崩潰、出水氨氮不達標等突出問題。多次引發社會關注與環保監管,造成惡劣影響。廣東省交通集團對現有高速公路服務區的摸查結果顯示,全省絕大多數的污水處理設施均需要升級改造,否則難以實現穩定達標。但由于缺乏針對性技術,這一問題難以解決。而且同類問題在全國普遍存在。目前國內還沒有針對高速服務區污水這一特征污水提出相應的解決方案,本技術是首次針對高速服務區污水提出了合理、可行、高效的處理方案。隨著高速服務區污水不達標排放的問題越來越突出,本技術的重要性也會越發凸顯,后續在廣東省乃至全國的服務區污水處理中都將擁有良好的實際應用前景。同時,本技術能夠從根本上解決服務區“污水橫流、惡臭熏天”排放大范圍超標問題,有利實現青山綠水的目標。
因此,本技術具有較好的經濟、社會和環境效益。
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