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洗車(chē)廢水處理及回用技術(shù)研究

1 洗車(chē)廢水水質(zhì)

汽車(chē)在行駛過(guò)程中很容易受污染，車(chē)體和玻璃所粘附的污垢主要是塵埃，燃料燃燒不完全的油煙和空氣中漂浮的各種微粒等。底盤(pán)和車(chē)輪粘附的污垢主要是泥沙，路面瀝青，煤焦油和燃燒油等。它們重復(fù)污染或混合污染時(shí)，會(huì)形成粘附力很強(qiáng)的污垢。發(fā)動(dòng)機(jī)中的污垢主要來(lái)自燃料。由于汽車(chē)各部位粘附的污垢類(lèi)型不同，清洗時(shí)所用的洗滌劑及清洗方式也有差別。就洗滌劑成分而言，其主要成分為烷基酚聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑以及起潤(rùn)滑作用和光亮作用的陰離子表面活性劑，常用的為烷基硫酸鈉和磷酸醋鹽等。由此可以看出洗車(chē)廢水中主要的污染物為油類(lèi)污物、泥沙、洗滌劑。由于清洗車(chē)輛類(lèi)型的不同(小型車(chē)輛和大型運(yùn)輸車(chē))、洗車(chē)行功能不同(單純洗車(chē)與修車(chē)洗車(chē)相結(jié)合)、清洗方式不同(機(jī)械洗車(chē)與人工高壓水沖洗)，洗車(chē)廢水污染物成分會(huì)有差異。但本質(zhì)上洗車(chē)廢水水質(zhì)相差不大。在有些情況下，洗車(chē)廢水中可能還含有重金屬。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及參考資料研究,典型性洗車(chē)廢水水質(zhì)狀況如表1所示。

2 洗車(chē)廢水處理及回用技術(shù)

2.1 大型車(chē)輛場(chǎng)洗車(chē)廢水的處理
2.1.1傳統(tǒng)工藝
采用沉淀-除油-過(guò)濾的處理工藝。運(yùn)輸車(chē)輛場(chǎng)的洗車(chē)廢水多為修車(chē)后的含油廢水和洗車(chē)廢水的混合水，一般水量比較大。如成都車(chē)輛段的洗車(chē)廢水處理廠，其處理工藝流程見(jiàn)圖1。在這個(gè)處理工藝中，沉砂槽、格柵的作用主要是對(duì)客車(chē)洗刷的污水進(jìn)行初次沉淀，將大顆粒物質(zhì)沉于沉砂槽中，水中大的懸浮物則被格柵攔截。斜板隔油池則用來(lái)處理漂浮油和沉淀較大顆粒物，可用集油器收集漂浮油，輸送至貯油池中。通過(guò)調(diào)節(jié)沉淀池對(duì)水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)后，在氣浮池中除去污水中的乳化油和懸浮物。整個(gè)處理工藝所產(chǎn)生的污泥則被輸送至污泥干化場(chǎng)中干化。這種傳統(tǒng)的處理工藝適用于普通的洗車(chē)廢水處理，但由于該流程有專(zhuān)門(mén)的除砂、除油工藝，占地面積較大，出水可滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)但卻在總大腸桿菌、濁度等指標(biāo)上不一定滿足《中華人民共和國(guó)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GJ25.1-89)的回用洗車(chē)用水要求。因此，若需回用則還要有更為嚴(yán)格的深度處理工藝。
2.1.2 電解法
除了采用上述的傳統(tǒng)處理工藝外，還有采用生物接觸氧化池、膜過(guò)濾等技術(shù)，也不乏采用電解的方法來(lái)對(duì)洗車(chē)廢水進(jìn)行處理。以天津市運(yùn)輸七場(chǎng)貨車(chē)洗刷廢水的處理為例，該廢水為機(jī)械修理和清理沖洗貨車(chē)及場(chǎng)地的廢水。處理這種廢水可以采用重力分離法和吸附聚結(jié)法，但是占地面積大，且處理效果不是十分理想。該運(yùn)輸場(chǎng)采用電解槽處理法對(duì)洗車(chē)廢水進(jìn)行了處理。

2.2 小型洗車(chē)行洗車(chē)廢水的回用工藝
2.2.1 膜生物反應(yīng)器
用膜生物反應(yīng)器處理洗車(chē)廢水的工藝流程見(jiàn)圖3。沖洗汽車(chē)的污水與生活污水混合后進(jìn)入污水沉砂隔油池，去除污水中比重較大的無(wú)機(jī)砂粒和浮油有利于后續(xù)膜生物反應(yīng)器的處理，反應(yīng)器中膜組件的主要功能是對(duì)污泥混合液進(jìn)行泥水分離，濾出處理后的水。此法可以采用較高的污泥濃度(≥10g／L)，剩余污泥排放量可達(dá)到最低限度，從而泥齡很長(zhǎng)，可使世代周期長(zhǎng)的細(xì)菌(如硝化菌)在反應(yīng)器內(nèi)得以截留和繁殖，并使出水被代謝物含量很低，水質(zhì)穩(wěn)定；占地小，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但是必須采用連續(xù)的運(yùn)行方式以保持活性污泥的活性，如間斷了較長(zhǎng)時(shí)間后，罐體內(nèi)的活性污泥會(huì)失去活性。且當(dāng)膜生物反應(yīng)器進(jìn)水水溫低于8℃時(shí)，活性污泥的活性也將受到一定的影響，這必將導(dǎo)致出水的惡化。并且，該工藝需注意避免對(duì)微生物新陳代謝有抑制作用的消毒劑混入系統(tǒng)中，否則微生物的正常生理機(jī)能將受到破壞，也會(huì)使出水惡化。

2.2.2物理處理法
物理處理法——膜濾法，適用于水量小而水質(zhì)變化大的情況。一般是讓污水經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)濾介質(zhì)，使得污水中含有的泥砂等大顆粒物質(zhì)與一部分有機(jī)物質(zhì)通過(guò)過(guò)濾機(jī)理得以去除。其過(guò)濾介質(zhì)通常采用石英砂、活性炭、陶粒等。工藝流程如圖4。

其中，多介質(zhì)過(guò)濾器中可裝有石英砂等濾料以濾除水中的泥、砂、鐵銹、油污等；活性炭用來(lái)將水中的各種氣味、顏色、洗滌劑、肥皂等吸附去除；精密過(guò)濾器可將水中殘留的泥、砂、鐵銹、油污等過(guò)濾掉，從而保證最終出水水質(zhì)；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(rùn)滑脂、洗滌劑以及油、水乳液去除。此法運(yùn)用過(guò)濾、吸附等物理原理將水中的污染物去除，出水效果良好；設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，軟硬管均可；占地面積小，使用經(jīng)濟(jì)等。但是各工藝需要經(jīng)常反洗，活性炭使用一段時(shí)間后需再生精密過(guò)濾中的濾芯也需定期更換等。并且進(jìn)水需要有較好的水質(zhì)，否則各工藝的使用壽命將會(huì)縮短。
2.3 洗車(chē)廢水處理研究的新進(jìn)展
余志,范躍華,王仕匯,陳威采用渦流電凝聚——?dú)飧　佑|過(guò)濾組合工藝對(duì)洗車(chē)廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究,討論了操作電壓(U)、電流強(qiáng)度(I)、電解時(shí)間(t)、pH值等因素對(duì)處理效果的影響,結(jié)果表明其在最佳試驗(yàn)條件U為25V,I為0.6A,t為10min,pH值為7～7.5下,水中CODcr的質(zhì)量濃度從144.45mg/L降到60.96mg/L,濁度從39.06NTU降低到4.61NTU,CODcr和濁度去除率可分別達(dá)到57.8%和88.2%,處理水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還將該工藝與化學(xué)混凝工藝進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該工藝處理效果優(yōu)于化學(xué)混凝。潘涌璋，謝曉敏采用磁種一磁濾法對(duì)洗車(chē)廢水進(jìn)行處理，達(dá)到廢水回用的目的?？疾炝舜欧N投加量、混凝劑用量、磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁濾速度對(duì)出水濁度的影響，并在最佳條件下對(duì)實(shí)際廢水進(jìn)行了處理。結(jié)果表明，在磁種投加量為80mg/L,聚合抓化鋁用量為45mg/L，磁場(chǎng)強(qiáng)度為2000Gs，磁濾速度為80m/h的條件下，出水達(dá)到了生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求(CJ25. 1-89) 。
2.4 洗車(chē)廢水處理后污泥的處置
對(duì)于洗車(chē)廢水的處理不但要考慮水的處理，同時(shí)還要考慮洗車(chē)廢水處理后的污泥處置。由于汽車(chē)在行駛的過(guò)程中沾染了很多的泥土，清洗車(chē)輛過(guò)程中沉積的污泥數(shù)量可觀。李揚(yáng)成等認(rèn)為，洗車(chē)場(chǎng)污泥中的礦物油經(jīng)降解含量很微，對(duì)作物無(wú)不良影響。重金屬鉻和鉛含量遠(yuǎn)低于國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)。污泥可用于造田、種植農(nóng)作物，污泥也可用于客土、改土、增厚土層。受鉛污染的洗車(chē)場(chǎng)污泥最好用于植樹(shù)、種植花草，或用于燒磚瓦。

3 結(jié)論與展望

洗車(chē)廢水回用，目前各種工藝都存在一些缺陷僅采用混凝沉淀出水效果難以保證;采用砂濾或活性炭過(guò)濾吸附處理運(yùn)行費(fèi)用高;采用氣浮產(chǎn)品造價(jià)高;采用膜生物反應(yīng)器時(shí)操作不靈活、產(chǎn)品適應(yīng)性差。尋找處理效果好，造價(jià)運(yùn)行費(fèi)用低的工藝有待進(jìn)一步探索研究。
我國(guó)洗車(chē)廢水回用將來(lái)發(fā)展方向有以下三個(gè):①出現(xiàn)新工藝，能顯著降低回用成本，提高出水水質(zhì)，這主要是針對(duì)小型裝置而言，大型洗車(chē)場(chǎng)受空間制約少，工藝也較成熟;②隨著水價(jià)上漲，市場(chǎng)進(jìn)一步規(guī)范，小型洗車(chē)點(diǎn)將走向聯(lián)合，形成大型洗車(chē)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)洗車(chē)廢水采用大型處理設(shè)施集中處理，降低單位造價(jià)及處理成本，目前，洗車(chē)廢水回用較為成功的均為大型洗車(chē)場(chǎng)可以證明這一點(diǎn);③洗車(chē)采用中水或雨水以降低洗車(chē)成本。