论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国经济社会持续快速发展，机动车保有量保持较快增长。洗车废水回收利用势在必行，对不同类型洗车废水各种处理工艺进行了阐述分析，展望我国洗车废水回用及环保洗车的发展方向。
[关键词]洗车废水，处理及回用，混凝，沙滤，活性炭吸附，膜滤法，电解法；
中图分类号：TU949 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0045-01
1.研究目的及意义
随着我国经济社会持续快速发展，机动车保有量飞速增长。截至2017年6月底，全国汽车保有量达2.05亿辆，23个城市保有量超过200万辆，西安254万辆。清洗1辆小型汽车需用水0.06～0.10m3，1座大中城市1年用于洗车的水量则可供6万人口使用1年，由此可见洗车用水的消耗量之大。而90%以上的洗车场采用的是传统水洗方式。洗车废水中含有油类、有机物、阴离子合成洗涤剂类等大量污染物质，如不经处理直接排放，势必对水体造成污染。而我国绝大多数城市对洗车业管理欠规范，废水随意排放，严重影响市容和市民的生活环境[1]。政府为节水又采取一系列限制政策，使洗车成本不断增加。为了实现环保经济型洗车，洗车废水回收利用势在必行。
2.国内外现状
国外在洗车废水方面已经有比较完善的法规制度及规范，经验值得我们借鉴。美国对洗车业污水排量严格限制，排放几乎为零。德国政府运用价格杠杆对水的使用严格限制。日本在加大废水处理力度的同时大力普及中水管道，使用“杂用水”，同时鼓励使用雨水。我国一些城市已做出相应的限制。哈尔滨市曾多次季节性禁止清水洗车，一些城市用经济手段控制洗车水消耗，如：北京市洗车用水41.5元/吨、西安市洗车商业用水21.5元/吨，并呈持续上升趋势。
3.洗车废水分类及水质特征
洗车废水不同分类方式，其水质特征也不尽相同。可以按照清洗车辆类型、洗车行功能、清洗方式、主要污染物特征等不同进行分类。但是，污染程度高，特别是有机物、阴离子洗涤剂、悬浮物含量高，是各类洗车废水共同的特征。
4.洗车废水处理及回用技术
按洗车行的规模可以分为大型洗车场和小型洗车行。前者水量集中，且量大，一般含有大量机修废油；而后者水量相对较小，水质稍简单，受空间和资金限制较显著。但是由于二者污染物种类相似因此工艺差别不大，且大型洗车管理规范，环境影响较小，所以下文著重阐述小型洗车行废水处理工艺。国内外在小型洗车水回用工艺与设备研究方面，已经开展了一定的工作，目前所采用的处理工艺主要有常规过滤工艺、膜过滤工艺及生物处理工艺或这几种工艺的组合工艺。
4.1 膜滤法
适用于水量小但水质变化大的情况。一般是让污水经过一系列的过滤介质，如石英沙、活性炭、陶粒等，使得污水中含有的泥沙等大颗粒物质及部分有机物质得以去除。其中，石英沙等滤料以滤除水中的泥、沙、铁锈、油污等；活性炭用来将水中的气味、颜色、洗涤剂、肥皂等吸附去除；精密过滤器可将水中残留的泥、沙、铁锈、油污等过滤掉；膜则将水中大分子化合物、粘土、颜料、矿物质、乳液粒子、微生物、润滑脂洗涤剂以及油等去除。
崔福义等采用混凝沉淀—砂滤—活性炭过滤—精密过滤—超滤工艺处理洗车废水。其中，活性炭对COD和阴离子洗涤剂的去除起着重要的作用，混凝沉淀和砂滤对除浊起主要作用，精密过滤虽对有机物、阴离子表面活性剂的去除意义不大，但可以降低30～50%的浊度，使进入膜处理的浊度<10NTU，减少了膜堵塞。出水效果良好，设备安装简便、占地面积小，使用经济。但需经常反洗，活性炭需再生，精密过滤滤芯和超滤滤膜需定期更换，且对进水水质要求较高。周国强等将机械分离工艺、生物滤池工艺、膜分离工艺有机结合，设计了水力旋流器、生物过滤器、纳滤器组合体化处理装置。处理后的出水水质达到回用标准。
4.2 电解法
储金宇等采用调节池—电解反应法处理洗车废水。利用电解反应产生絮凝体，使水中悬浮颗粒物和油乳化液小滴吸附在高度分散、有活性的氢氧化铝微絮片上，富油絮片附着在气泡上，随气泡上浮，在液面上形成易于刮去的残渣。电解罐中的清液再经砂滤罐过滤，送入蓄水池再利用。残渣由刮板刮到出渣槽内排出。此工艺无需添加化学药品，设备体积小，占地面积少，操作简便灵活且费用低。
4.3 膜生物反应器
杨宗政等采用普通活性污泥膜生物反应器处理洗车废水，其中COD、NH4+-N和矿物油的去除有很好的效果，且比较稳定，但是对TP、LAS以及色度的去除效果不明显。随后采用高效菌强化的膜生物反应器，污染物去除能力明显提高。还有人利用双层的膜生物反应器装置处理洗车废水。但是，由于洗车废水水量、水质波动大，可生化性能差，温度不能保证在25℃左右最佳祛除率范围内，生物活性无法保证，因此膜生物反应器处理洗车废水适应性较差。
4.4 磁种-磁分离法
潘涌璋等针对洗车废水中含有非磁性或弱磁性悬浮颗粒、总磷和油脂等污染物的特点，在洗车废水中加入磁种和混凝剂，在搅拌桶中完成磁种、悬浮颗粒的混凝过程，然后由恒流泵或高位水箱，将含有磁性凝聚体的混合废水送到磁分离器中进行固液分离。水经过钢毛介质缝隙排出，而磁性凝聚体被捕集在钢毛上，从而实现了废水净化。断磁后，用水将钢毛上的固体物冲洗下来，即为污泥。在磁种投量80mg/L，PAC用量45mg/L，磁场强度2000Gs，磁滤速度为80m/h的条件下，出水达标。磁种-磁分离法与传统的处理工艺比较，具有占地面积少、设备结构简单、投资和运行费用低等优点。
4.5 流化床工艺
造粒流化床工艺是通过控制凝聚过程中的化学和流体力学条件，使水中的悬浮颗粒形成一种结构密实、粒径大、沉降速度快的团粒型絮凝体。潘涌璋等通过实践证明，其中PAC的作用在于通过压缩双电层和吸附架桥使水中的颗粒脱稳凝聚，从而形成了密度高、空隙率低的凝聚颗粒群，PAM的作用在于其带电的长链能把许多细小的颗粒或颗粒群吸附、缠结在一起形成大颗粒。最终出水达到国家洗车回用水水质标准，具有占地面积小、设备结构简单、投资和运行费用低等优点。
4.6 污泥处理
洗车废水处理工艺产生的污泥不容忽视。由于其数量可观，未做处理，任意堆放，任其污染，占用了土地，影响了环境。处理这些污泥，除了污泥填埋外，可考虑采用农业利用。李扬成[2]，洗车场污泥中的矿物油经降解含量很低，对作物无不良影响，重金属铬和铅含量远低于国家控制标准，可用于造田、种植农作物；也可用于客土、改土、增厚土层。受铅污染的洗车场污泥最好用于植树、种植花草或用于烧砖瓦。对于大型的洗车场，需有专门的污泥处置；对于小型的洗车行，可考虑定期收集污泥，由市政部门对污泥进行统一处置。
5 结论与展望
自2003年《当前国家鼓励发展的节水设备（产品）目录》（第二批）公告颁布以来，关于洗车废水处理研究力度加大，成型处理设备生产也如雨后春笋般崛起，据调查成型设备处理量大于1m3/h，功耗小于0.2kW，处理后水质达到《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）。但是大多数洗车场生活污水与生产污水混排，导致处理工艺复杂，成本增加，离达到体积小于1m3，占地面积小于0.5m2的要求还有很大距离。国家相关部门应进一步制定更加完善的法规制度，规范洗车行业，采取措施鼓励节水环保洗车。充分利用“污雨分流制”的优势，发展雨水洗车。
参考文献
[1] 崔福义，唐利，徐晶.洗车废水处理技术现状与展望.[J]环境污染治理技术与设备，2003年第4卷第9期.
[2] 樊栓狮等.无机膜处理含油废水.大连理工大学学报，2000，40（1）：61—63.
[关键词]洗车废水，处理及回用，混凝，沙滤，活性炭吸附，膜滤法，电解法；
中图分类号：TU949 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0045-01
1.研究目的及意义
随着我国经济社会持续快速发展，机动车保有量飞速增长。截至2017年6月底，全国汽车保有量达2.05亿辆，23个城市保有量超过200万辆，西安254万辆。清洗1辆小型汽车需用水0.06～0.10m3，1座大中城市1年用于洗车的水量则可供6万人口使用1年，由此可见洗车用水的消耗量之大。而90%以上的洗车场采用的是传统水洗方式。洗车废水中含有油类、有机物、阴离子合成洗涤剂类等大量污染物质，如不经处理直接排放，势必对水体造成污染。而我国绝大多数城市对洗车业管理欠规范，废水随意排放，严重影响市容和市民的生活环境[1]。政府为节水又采取一系列限制政策，使洗车成本不断增加。为了实现环保经济型洗车，洗车废水回收利用势在必行。
2.国内外现状
国外在洗车废水方面已经有比较完善的法规制度及规范，经验值得我们借鉴。美国对洗车业污水排量严格限制，排放几乎为零。德国政府运用价格杠杆对水的使用严格限制。日本在加大废水处理力度的同时大力普及中水管道，使用“杂用水”，同时鼓励使用雨水。我国一些城市已做出相应的限制。哈尔滨市曾多次季节性禁止清水洗车，一些城市用经济手段控制洗车水消耗，如：北京市洗车用水41.5元/吨、西安市洗车商业用水21.5元/吨，并呈持续上升趋势。
3.洗车废水分类及水质特征
洗车废水不同分类方式，其水质特征也不尽相同。可以按照清洗车辆类型、洗车行功能、清洗方式、主要污染物特征等不同进行分类。但是，污染程度高，特别是有机物、阴离子洗涤剂、悬浮物含量高，是各类洗车废水共同的特征。
4.洗车废水处理及回用技术
按洗车行的规模可以分为大型洗车场和小型洗车行。前者水量集中，且量大，一般含有大量机修废油；而后者水量相对较小，水质稍简单，受空间和资金限制较显著。但是由于二者污染物种类相似因此工艺差别不大，且大型洗车管理规范，环境影响较小，所以下文著重阐述小型洗车行废水处理工艺。国内外在小型洗车水回用工艺与设备研究方面，已经开展了一定的工作，目前所采用的处理工艺主要有常规过滤工艺、膜过滤工艺及生物处理工艺或这几种工艺的组合工艺。
4.1 膜滤法
适用于水量小但水质变化大的情况。一般是让污水经过一系列的过滤介质，如石英沙、活性炭、陶粒等，使得污水中含有的泥沙等大颗粒物质及部分有机物质得以去除。其中，石英沙等滤料以滤除水中的泥、沙、铁锈、油污等；活性炭用来将水中的气味、颜色、洗涤剂、肥皂等吸附去除；精密过滤器可将水中残留的泥、沙、铁锈、油污等过滤掉；膜则将水中大分子化合物、粘土、颜料、矿物质、乳液粒子、微生物、润滑脂洗涤剂以及油等去除。
崔福义等采用混凝沉淀—砂滤—活性炭过滤—精密过滤—超滤工艺处理洗车废水。其中，活性炭对COD和阴离子洗涤剂的去除起着重要的作用，混凝沉淀和砂滤对除浊起主要作用，精密过滤虽对有机物、阴离子表面活性剂的去除意义不大，但可以降低30～50%的浊度，使进入膜处理的浊度<10NTU，减少了膜堵塞。出水效果良好，设备安装简便、占地面积小，使用经济。但需经常反洗，活性炭需再生，精密过滤滤芯和超滤滤膜需定期更换，且对进水水质要求较高。周国强等将机械分离工艺、生物滤池工艺、膜分离工艺有机结合，设计了水力旋流器、生物过滤器、纳滤器组合体化处理装置。处理后的出水水质达到回用标准。
4.2 电解法
储金宇等采用调节池—电解反应法处理洗车废水。利用电解反应产生絮凝体，使水中悬浮颗粒物和油乳化液小滴吸附在高度分散、有活性的氢氧化铝微絮片上，富油絮片附着在气泡上，随气泡上浮，在液面上形成易于刮去的残渣。电解罐中的清液再经砂滤罐过滤，送入蓄水池再利用。残渣由刮板刮到出渣槽内排出。此工艺无需添加化学药品，设备体积小，占地面积少，操作简便灵活且费用低。
4.3 膜生物反应器
杨宗政等采用普通活性污泥膜生物反应器处理洗车废水，其中COD、NH4+-N和矿物油的去除有很好的效果，且比较稳定，但是对TP、LAS以及色度的去除效果不明显。随后采用高效菌强化的膜生物反应器，污染物去除能力明显提高。还有人利用双层的膜生物反应器装置处理洗车废水。但是，由于洗车废水水量、水质波动大，可生化性能差，温度不能保证在25℃左右最佳祛除率范围内，生物活性无法保证，因此膜生物反应器处理洗车废水适应性较差。
4.4 磁种-磁分离法
潘涌璋等针对洗车废水中含有非磁性或弱磁性悬浮颗粒、总磷和油脂等污染物的特点，在洗车废水中加入磁种和混凝剂，在搅拌桶中完成磁种、悬浮颗粒的混凝过程，然后由恒流泵或高位水箱，将含有磁性凝聚体的混合废水送到磁分离器中进行固液分离。水经过钢毛介质缝隙排出，而磁性凝聚体被捕集在钢毛上，从而实现了废水净化。断磁后，用水将钢毛上的固体物冲洗下来，即为污泥。在磁种投量80mg/L，PAC用量45mg/L，磁场强度2000Gs，磁滤速度为80m/h的条件下，出水达标。磁种-磁分离法与传统的处理工艺比较，具有占地面积少、设备结构简单、投资和运行费用低等优点。
4.5 流化床工艺
造粒流化床工艺是通过控制凝聚过程中的化学和流体力学条件，使水中的悬浮颗粒形成一种结构密实、粒径大、沉降速度快的团粒型絮凝体。潘涌璋等通过实践证明，其中PAC的作用在于通过压缩双电层和吸附架桥使水中的颗粒脱稳凝聚，从而形成了密度高、空隙率低的凝聚颗粒群，PAM的作用在于其带电的长链能把许多细小的颗粒或颗粒群吸附、缠结在一起形成大颗粒。最终出水达到国家洗车回用水水质标准，具有占地面积小、设备结构简单、投资和运行费用低等优点。
4.6 污泥处理
洗车废水处理工艺产生的污泥不容忽视。由于其数量可观，未做处理，任意堆放，任其污染，占用了土地，影响了环境。处理这些污泥，除了污泥填埋外，可考虑采用农业利用。李扬成[2]，洗车场污泥中的矿物油经降解含量很低，对作物无不良影响，重金属铬和铅含量远低于国家控制标准，可用于造田、种植农作物；也可用于客土、改土、增厚土层。受铅污染的洗车场污泥最好用于植树、种植花草或用于烧砖瓦。对于大型的洗车场，需有专门的污泥处置；对于小型的洗车行，可考虑定期收集污泥，由市政部门对污泥进行统一处置。
5 结论与展望
自2003年《当前国家鼓励发展的节水设备（产品）目录》（第二批）公告颁布以来，关于洗车废水处理研究力度加大，成型处理设备生产也如雨后春笋般崛起，据调查成型设备处理量大于1m3/h，功耗小于0.2kW，处理后水质达到《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）。但是大多数洗车场生活污水与生产污水混排，导致处理工艺复杂，成本增加，离达到体积小于1m3，占地面积小于0.5m2的要求还有很大距离。国家相关部门应进一步制定更加完善的法规制度，规范洗车行业，采取措施鼓励节水环保洗车。充分利用“污雨分流制”的优势，发展雨水洗车。
参考文献
[1] 崔福义，唐利，徐晶.洗车废水处理技术现状与展望.[J]环境污染治理技术与设备，2003年第4卷第9期.
[2] 樊栓狮等.无机膜处理含油废水.大连理工大学学报，2000，40（1）：61—63.