于 湉，王 薇

(天津工業(yè)大學(xué)，天津 300387)

污水中洗浴廢水具有水量大，污染程度較輕，方便收集的特點(diǎn)[1]。洗浴廢水處理方法主要包括物理化學(xué)處理法，生物處理法，膜處理法[2]，目前國內(nèi)外的洗浴廢水處理工程多采用生物處理為主[3-4]，但生物法處理洗浴廢水所需停留時(shí)間較長，導(dǎo)致設(shè)備占地面積大，成本高，出水指標(biāo)不能達(dá)到雜用水排放標(biāo)準(zhǔn)。物理化學(xué)處理法的處理工藝流程短，運(yùn)行管理簡單、方便，占地相對較?。荒ぬ幚矸ǖ脑O(shè)備控制簡單，系統(tǒng)可自動運(yùn)行，占地小、結(jié)構(gòu)緊湊[5]。本文作者采用物理化學(xué)處理法和膜處理法相結(jié)合的處理方式[6-7]，從優(yōu)選工藝流程、推廣高效工藝、重視系統(tǒng)結(jié)合等方面對洗浴廢水回用的增效途徑進(jìn)行系統(tǒng)分析與探討，以期進(jìn)一步提高洗浴廢水回用的質(zhì)量與效益[8-9]。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 洗浴廢水污染物分析及水質(zhì)

洗浴廢水中所含污染物主要成分分為兩部分，一是人體皮膚排泄物，包括氯、鈉、鉀、鈣、尿素和乳酸，此外人體皮膚表面還會產(chǎn)生皮脂和皮脂腺細(xì)胞碎屑等物質(zhì)，其中皮脂中又含有膽固醇、蛋白質(zhì)滲出液等物質(zhì)；二是洗浴所用洗浴液[10]。另外這些人體皮膚分泌物附著在體表時(shí)也會滋生微生物 (細(xì)菌)，在洗浴時(shí)均會進(jìn)人洗浴廢水中[11]。本實(shí)驗(yàn)采用模擬洗浴廢水。

1.2 分析方法

濁度采用哈希TL2300濁度儀測定，COD采用哈希DR1010 COD測試儀測定，氨氮采用UV-2600紫外分光光度計(jì)采用水楊酸-次氯酸鹽光度法測定。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)工藝流程

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置流程圖Fig.1 Flow chart of experimental equipment

2 結(jié)果與討論

2.1 最佳運(yùn)行操作壓力的確定

從圖2可以看出超濾膜具有較強(qiáng)的濁度去除能力(去除率為99%以上)。濁度反映水中懸浮物(SS)對光線的透過的阻礙程度，測定結(jié)果表明超濾膜能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)水。

COD反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對含量的綜合指標(biāo)之一[12]。圖2中COD去除率對壓力的變化，可以看出，隨著超濾裝置運(yùn)行壓力的增大，COD去除率降低，壓力為6×104～8×104Pa時(shí)為最佳運(yùn)行壓力。分析原因，實(shí)驗(yàn)使用截留分子量為10000的中空纖維內(nèi)壓超濾膜，壓力增大，膜表面的有機(jī)污染物濃度增加，膜面濃差極化逐漸加劇，導(dǎo)致COD去除率降低。

TDS反映水中離子的電離程度，超濾膜的截留分子量遠(yuǎn)大于無機(jī)鹽離子的分子量，之所以隨著壓力的增加，溶液中無機(jī)鹽的去除率從18.6%增加到25.6%，分析原因是溶液中的無機(jī)鹽離子和溶液中的SS、膠體等物質(zhì)結(jié)合在一起，無機(jī)鹽離子隨SS和膠體等物質(zhì)一起被膜截留，超濾膜表面和孔徑中也會吸附很少量的無機(jī)鹽離子[13]。

如圖2所示，產(chǎn)水量隨著壓力的升高逐漸升高，綜合考慮各水質(zhì)指標(biāo)的去除率，最佳運(yùn)行操作壓力為8×104Pa。

圖2 壓力變化對COD、濁度、去除率和通量的影響Fig.2 The influence of pressure Changes on removal rate and flux

圖3 溫度變化對COD、濁度、氨氮去除率的影響Fig.3 The influence of temperature Changes on

2.2 系統(tǒng)最佳運(yùn)行溫度的確定

如圖3所示，當(dāng)升高洗浴廢水的運(yùn)行溫度時(shí)，SS、膠體、無機(jī)鹽離子等向膜表面運(yùn)動的速度大于SS等脫離膜表面的速度，導(dǎo)致SS等迅速在膜表面沉積，膜面濃差極化開始加?。涣硪环矫?，溫度升高SS，膠體，無機(jī)鹽離子等更為活躍，加速向膜的另外一面擴(kuò)散。綜上所述，綜合考慮各水質(zhì)指標(biāo)的去除率，較低運(yùn)行溫度對洗浴廢水中的污染物去除效果更好[14]。

2.3 組合工藝對洗浴廢水的處理效果

本實(shí)驗(yàn)對模擬洗浴廢水的主要污染物膠體、有機(jī)污染物等的處理效果均很好，從圖2來看，廢水經(jīng)過電絮凝粗濾，再經(jīng)過PP棉的吸附作用，最后經(jīng)過超濾膜過濾處理后的出水水質(zhì)達(dá)到GB/T18920-2002水質(zhì)的要求，可以作為中水使用。

因?yàn)殡娦跄?PP棉過濾出水的水質(zhì)指標(biāo)不能達(dá)到GB/T18920-2002的水質(zhì)要求，所以在后續(xù)增加超濾膜進(jìn)一步對廢水進(jìn)行過濾，超濾膜對小的SS等微小絮體去除效果顯著。

3 結(jié)論