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重庆直辖之后,交通建设日新月异,高速公路已成为“畅通重庆”的主要交通枢纽工程。但人们在享受高速公路带来巨大经济、社会效益的同时,随之而来的服务区环境保护问题也越来越突出。重庆是典型的低山丘陵地区,又是一个组团式城市布局,服务区均远离城镇污水管网,附近无配套的污水处理系统,污水大多只是经过简单处理甚至不经处理就地排放,对周围环境产生不利影响,甚至造成纠纷,影响到服务区的正常运行。为此,本文以重庆高速公路服务区为例,通过文献调研、现场勘查、采样分析,探讨服务区污水的产、排特征,并与全国平均水平进行比较;通过模拟试验,对服务区污水进行生态土壤渗滤处理,为我国高速公路服务区污水净化和循环利用等提供科学依据。首先通过文献调研,统计了全国15个省(市、区)的33对高速公路服务区污水的主要污染物浓度,发现除pH值呈正态分布外,SS、COD、BOD5、NH4+-N、磷酸盐、石油类和动植物油等指标均呈现出右偏的非正态分布,符合对数正态分布。pH平均值为7.47,置信范围为7.05~7.89,SS、COD、BOD5、NH4+-N、磷酸盐、石油类和动植物油等浓度均值为126.95、357~33、158.54、26.87、4.85、4.82、5.97mg/L,相应的置信范围为34.10~492.46、157.03~818.53、68.97~370.98、9.54~81.56、1.67~14.07、1.97~11.79和1.76-37.86mg/L。集对分析表明,我国高速公路服务区污水水质与典型的低浓度型生活污水水质相似,但服务区污水还含有SS、石油类等特征污染因子,因此筛选处理工艺时,应优先采用沉淀、隔油等措施降低SS、石油类污染负荷,然后采用低浓度型生活污水处理工艺。其次,根据车流量、建成时间、地理位置,在重庆地区境内的7条高速公路的30对服务区中,调查了永川、青杠、复盛、垫江、梁平、团山堡等6对服务区污水,并对重点服务区污水进行连续监测,考察污水组成的日变化与季节变化特征,发现重庆高速公路服务区污水排放量为4.38~131.50m3/d,平均为56.25m3/d(约2.34m3/h);污水处理率27.43%~71.39%,平均为51.76%;污水SS、COD、TN、NH4+-N、TP、可溶磷、石油类和动植物油的平均浓度分别为134.17、284.16、67.12、31.74、7.13、3.29、5.09、9.58mg/L。服务区污水水量、水质变化系数大,冲击负荷大。服务区污水的日变化中,中午水量大、浓度最高,夜间次之,早晨最低;季节变化中,冬春季节水量低而浓度高,而夏秋季节水量大而浓度低。考虑到重庆高速公路建设在山岭重丘区,地形起伏不平,建议服务区污水经过适度预处理后,采用地形高差的无动力或低能耗处理工艺,进入生态土壤渗滤处理系统。再次,通过清水常水头渗透试验、污水常水头渗透试验、污水给水度试验、污水静态吸附试验、污水动态穿透试验,从紫色土、潮土、河沙、卵石、碎石、煤渣等原始材料中,选取渗透系数相对较大、较稳定、去污能力较强的混合材料(配比为紫色土:河沙1:2+8%煤)为处理层基质;淹水时间1d、落干时间1.5d(湿干比为1:1.5)。通过渗透系数的测定及基质的配比、高度的组合,确定拟建生态土壤滤池在1.0、1.2、1.4、1.6m下的水力负荷分别为0.298、0.278、0.266、0.257m/d。最后,在上述试验的基础上,构建了长×宽×高为1000mm×1000mm×1700mm的模拟生态土壤渗滤池,考察了布水方式(表面布水、潜流布水)、水力负荷(高负荷、低负荷)、湿干比(1:1.0、1:1.5、1:2.0)、通气状态(不通气、中部通气和底部通气)等对处理效果的影响,发现选用紫色土:河沙1:2+8%煤作为处理层基质,湿干比参数为1:1.5,表面布水水力负荷≤0.5m/d,潜流布水水力负荷≤0.224m/d时,整体出水水质效果好,尤其对TN、NH4+-N、TP有较好的处理效果,出水能满足污水综合一级排放标准及一级A标准,可以实现中水回用。鉴于我国高速公路服务区污水研究尚属于起步阶段,本研究中的服务区污水产、排特征有待于进一步扩大统计和调查的样本量,以提高结果的可信度;同时限于试验条件,本研究中水力负荷设计偏低,致使很多处理之间、因子之间的差异不明显,其运行参数有待现场污水的进一步验证与优化。