余浩軍
[摘 要]隨著我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展,機動車保有量保持較快增長。洗車廢水回收利用勢在必行,對不同類型洗車廢水各種處理工藝進行了闡述分析,展望我國洗車廢水回用及環(huán)保洗車的發(fā)展方向。
[關(guān)鍵詞]洗車廢水,處理及回用,混凝,沙濾,活性炭吸附,膜濾法,電解法;
中圖分類號:TU949 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)37-0045-01
1.研究目的及意義
隨著我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展,機動車保有量飛速增長。截至2017年6月底,全國汽車保有量達(dá)2.05億輛,23個城市保有量超過200萬輛,西安254萬輛。清洗1輛小型汽車需用水0.06~0.10m3,1座大中城市1年用于洗車的水量則可供6萬人口使用1年,由此可見洗車用水的消耗量之大。而90%以上的洗車場采用的是傳統(tǒng)水洗方式。洗車廢水中含有油類、有機物、陰離子合成洗滌劑類等大量污染物質(zhì),如不經(jīng)處理直接排放,勢必對水體造成污染。而我國絕大多數(shù)城市對洗車業(yè)管理欠規(guī)范,廢水隨意排放,嚴(yán)重影響市容和市民的生活環(huán)境[1]。政府為節(jié)水又采取一系列限制政策,使洗車成本不斷增加。為了實現(xiàn)環(huán)保經(jīng)濟型洗車,洗車廢水回收利用勢在必行。
2.國內(nèi)外現(xiàn)狀
國外在洗車廢水方面已經(jīng)有比較完善的法規(guī)制度及規(guī)范,經(jīng)驗值得我們借鑒。美國對洗車業(yè)污水排量嚴(yán)格限制,排放幾乎為零。德國政府運用價格杠桿對水的使用嚴(yán)格限制。日本在加大廢水處理力度的同時大力普及中水管道,使用“雜用水”,同時鼓勵使用雨水。我國一些城市已做出相應(yīng)的限制。哈爾濱市曾多次季節(jié)性禁止清水洗車,一些城市用經(jīng)濟手段控制洗車水消耗,如:北京市洗車用水41.5元/噸、西安市洗車商業(yè)用水21.5元/噸,并呈持續(xù)上升趨勢。
3.洗車廢水分類及水質(zhì)特征
洗車廢水不同分類方式,其水質(zhì)特征也不盡相同??梢园凑涨逑窜囕v類型、洗車行功能、清洗方式、主要污染物特征等不同進行分類。但是,污染程度高,特別是有機物、陰離子洗滌劑、懸浮物含量高,是各類洗車廢水共同的特征。
4.洗車廢水處理及回用技術(shù)
按洗車行的規(guī)模可以分為大型洗車場和小型洗車行。前者水量集中,且量大,一般含有大量機修廢油;而后者水量相對較小,水質(zhì)稍簡單,受空間和資金限制較顯著。但是由于二者污染物種類相似因此工藝差別不大,且大型洗車管理規(guī)范,環(huán)境影響較小,所以下文著重闡述小型洗車行廢水處理工藝。國內(nèi)外在小型洗車水回用工藝與設(shè)備研究方面,已經(jīng)開展了一定的工作,目前所采用的處理工藝主要有常規(guī)過濾工藝、膜過濾工藝及生物處理工藝或這幾種工藝的組合工藝。
4.1 膜濾法
適用于水量小但水質(zhì)變化大的情況。一般是讓污水經(jīng)過一系列的過濾介質(zhì),如石英沙、活性炭、陶粒等,使得污水中含有的泥沙等大顆粒物質(zhì)及部分有機物質(zhì)得以去除。其中,石英沙等濾料以濾除水中的泥、沙、鐵銹、油污等;活性炭用來將水中的氣味、顏色、洗滌劑、肥皂等吸附去除;精密過濾器可將水中殘留的泥、沙、鐵銹、油污等過濾掉;膜則將水中大分子化合物、粘土、顏料、礦物質(zhì)、乳液粒子、微生物、潤滑脂洗滌劑以及油等去除。
崔福義等采用混凝沉淀—砂濾—活性炭過濾—精密過濾—超濾工藝處理洗車廢水。其中,活性炭對COD和陰離子洗滌劑的去除起著重要的作用,混凝沉淀和砂濾對除濁起主要作用,精密過濾雖對有機物、陰離子表面活性劑的去除意義不大,但可以降低30~50%的濁度,使進入膜處理的濁度<10NTU,減少了膜堵塞。出水效果良好,設(shè)備安裝簡便、占地面積小,使用經(jīng)濟。但需經(jīng)常反洗,活性炭需再生,精密過濾濾芯和超濾濾膜需定期更換,且對進水水質(zhì)要求較高。周國強等將機械分離工藝、生物濾池工藝、膜分離工藝有機結(jié)合,設(shè)計了水力旋流器、生物過濾器、納濾器組合體化處理裝置。處理后的出水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 電解法
儲金宇等采用調(diào)節(jié)池—電解反應(yīng)法處理洗車廢水。利用電解反應(yīng)產(chǎn)生絮凝體,使水中懸浮顆粒物和油乳化液小滴吸附在高度分散、有活性的氫氧化鋁微絮片上,富油絮片附著在氣泡上,隨氣泡上浮,在液面上形成易于刮去的殘渣。電解罐中的清液再經(jīng)砂濾罐過濾,送入蓄水池再利用。殘渣由刮板刮到出渣槽內(nèi)排出。此工藝無需添加化學(xué)藥品,設(shè)備體積小,占地面積少,操作簡便靈活且費用低。
4.3 膜生物反應(yīng)器
楊宗政等采用普通活性污泥膜生物反應(yīng)器處理洗車廢水,其中COD、NH4+-N和礦物油的去除有很好的效果,且比較穩(wěn)定,但是對TP、LAS以及色度的去除效果不明顯。隨后采用高效菌強化的膜生物反應(yīng)器,污染物去除能力明顯提高。還有人利用雙層的膜生物反應(yīng)器裝置處理洗車廢水。但是,由于洗車廢水水量、水質(zhì)波動大,可生化性能差,溫度不能保證在25℃左右最佳祛除率范圍內(nèi),生物活性無法保證,因此膜生物反應(yīng)器處理洗車廢水適應(yīng)性較差。
4.4 磁種-磁分離法
潘涌璋等針對洗車廢水中含有非磁性或弱磁性懸浮顆粒、總磷和油脂等污染物的特點,在洗車廢水中加入磁種和混凝劑,在攪拌桶中完成磁種、懸浮顆粒的混凝過程,然后由恒流泵或高位水箱,將含有磁性凝聚體的混合廢水送到磁分離器中進行固液分離。水經(jīng)過鋼毛介質(zhì)縫隙排出,而磁性凝聚體被捕集在鋼毛上,從而實現(xiàn)了廢水凈化。斷磁后,用水將鋼毛上的固體物沖洗下來,即為污泥。在磁種投量80mg/L,PAC用量45mg/L,磁場強度2000Gs,磁濾速度為80m/h的條件下,出水達(dá)標(biāo)。磁種-磁分離法與傳統(tǒng)的處理工藝比較,具有占地面積少、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資和運行費用低等優(yōu)點。
4.5 流化床工藝
造粒流化床工藝是通過控制凝聚過程中的化學(xué)和流體力學(xué)條件,使水中的懸浮顆粒形成一種結(jié)構(gòu)密實、粒徑大、沉降速度快的團粒型絮凝體。潘涌璋等通過實踐證明,其中PAC的作用在于通過壓縮雙電層和吸附架橋使水中的顆粒脫穩(wěn)凝聚,從而形成了密度高、空隙率低的凝聚顆粒群,PAM的作用在于其帶電的長鏈能把許多細(xì)小的顆?;蝾w粒群吸附、纏結(jié)在一起形成大顆粒。最終出水達(dá)到國家洗車回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),具有占地面積小、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資和運行費用低等優(yōu)點。
4.6 污泥處理
洗車廢水處理工藝產(chǎn)生的污泥不容忽視。由于其數(shù)量可觀,未做處理,任意堆放,任其污染,占用了土地,影響了環(huán)境。處理這些污泥,除了污泥填埋外,可考慮采用農(nóng)業(yè)利用。李揚成[2],洗車場污泥中的礦物油經(jīng)降解含量很低,對作物無不良影響,重金屬鉻和鉛含量遠(yuǎn)低于國家控制標(biāo)準(zhǔn),可用于造田、種植農(nóng)作物;也可用于客土、改土、增厚土層。受鉛污染的洗車場污泥最好用于植樹、種植花草或用于燒磚瓦。對于大型的洗車場,需有專門的污泥處置;對于小型的洗車行,可考慮定期收集污泥,由市政部門對污泥進行統(tǒng)一處置。
5 結(jié)論與展望
自2003年《當(dāng)前國家鼓勵發(fā)展的節(jié)水設(shè)備(產(chǎn)品)目錄》(第二批)公告頒布以來,關(guān)于洗車廢水處理研究力度加大,成型處理設(shè)備生產(chǎn)也如雨后春筍般崛起,據(jù)調(diào)查成型設(shè)備處理量大于1m3/h,功耗小于0.2kW,處理后水質(zhì)達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)。但是大多數(shù)洗車場生活污水與生產(chǎn)污水混排,導(dǎo)致處理工藝復(fù)雜,成本增加,離達(dá)到體積小于1m3,占地面積小于0.5m2的要求還有很大距離。國家相關(guān)部門應(yīng)進一步制定更加完善的法規(guī)制度,規(guī)范洗車行業(yè),采取措施鼓勵節(jié)水環(huán)保洗車。充分利用“污雨分流制”的優(yōu)勢,發(fā)展雨水洗車。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔福義,唐利,徐晶.洗車廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望.[J]環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003年第4卷第9期.
[2] 樊栓獅等.無機膜處理含油廢水.大連理工大學(xué)學(xué)報,2000,40(1):61—63.endprint