洗車(chē)廢水處理技術(shù)

【資料簡(jiǎn)介】

 

 

洗車(chē)廢水處理

洗車(chē)廢水含有油污、泥沙、表面活性劑及其他可溶性有機(jī)物。因洗車(chē)規(guī)模大小不同洗車(chē)廢水處理回用技術(shù)存在很大差別。

 

一、洗車(chē)廢水的分類(lèi)及水質(zhì)特征

 

根據(jù)洗車(chē)廢水的產(chǎn)生方式或污染物特征，可以按4種方式進(jìn)行分類(lèi)。

 

1.按清洗的車(chē)輛類(lèi)型不同分類(lèi)

 

按照清洗的車(chē)輛類(lèi)型不同，大致分為兩類(lèi)：（1）清洗小型車(chē)輛的洗車(chē)廢水。由于此類(lèi)車(chē)輛多跑短途，車(chē)輛上沾染的灰塵和泥砂較多，而油類(lèi)物質(zhì)相對(duì)較少，因此這類(lèi)廢水污染物較為單一，主要是泥砂類(lèi)物質(zhì)、清洗汽車(chē)時(shí)耗用的洗滌劑類(lèi)物質(zhì)和少量的油。（2）清洗運(yùn)輸類(lèi)大型車(chē)輛的洗車(chē)廢水。這類(lèi)車(chē)輛大多跑遠(yuǎn)途，車(chē)輛上沾染的煤焦油或燃料油較多，且承載的物品也會(huì)給車(chē)體帶來(lái)污染，此類(lèi)廢水污染物較為復(fù)雜，需設(shè)有除油的處理單元。

 

2.按洗車(chē)行功能不同分類(lèi)

 

按照洗車(chē)行功能的不同，可以分為單純洗車(chē)行的洗車(chē)廢水和兼具有修車(chē)功能洗車(chē)行的洗車(chē)廢水。前者的洗車(chē)廢水水質(zhì)中泥砂、洗滌劑類(lèi)物質(zhì)較多，油類(lèi)物質(zhì)相對(duì)較少，而后者由于在修車(chē)時(shí)采用潤(rùn)滑油類(lèi)物質(zhì)，使水中的含油量大大增加，同時(shí)水中其他污染物質(zhì)的濃度也明顯增加。

 

3.按清洗方式不同分類(lèi)

 

按清洗方式的不同，分為機(jī)洗的洗車(chē)廢水和人工清洗的洗車(chē)廢水。一些發(fā)達(dá)國(guó)家較多采用機(jī)械洗車(chē)，洗車(chē)時(shí)所采用的石油類(lèi)產(chǎn)品比較多，因此含油量較高；我國(guó)多采用人工高壓水沖洗洗車(chē)，洗車(chē)廢水中含有的洗滌劑類(lèi)物質(zhì)相對(duì)較多。

 

4.按主要污染物特征分類(lèi)

 

從上述分析可知，油類(lèi)是洗車(chē)廢水中的主要污染物質(zhì)。因此，可以按油類(lèi)污染物情況將洗車(chē)廢水分為兩大類(lèi)：*類(lèi)是含油量少，含泥砂、洗滌劑較多的洗車(chē)廢水；第二類(lèi)是含油量、泥砂、洗滌劑類(lèi)物質(zhì)均較高的洗車(chē)廢水，這類(lèi)廢水的處理工藝相對(duì)復(fù)雜。據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，兩種典型洗車(chē)廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。

 

從表1中可以看出，兩種洗車(chē)廢水的污染程度不同，除洗滌劑外，第二類(lèi)廢水的各項(xiàng)污染指標(biāo)均高于*類(lèi)廢水，這就決定了兩種水質(zhì)處理側(cè)重點(diǎn)的不同。第二類(lèi)廢水處理要加強(qiáng)相應(yīng)的除油措施。污染程度高，特別是有機(jī)物、陰離子洗滌劑、懸浮物含量高，則是各類(lèi)洗車(chē)廢水的共同特征。

 

二、洗車(chē)廢水處理及回用技術(shù)

 

洗車(chē)廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀典型的洗車(chē)廢水處理主要有兩種情況：一是處理洗車(chē)廢水比較集中、水量較大的運(yùn)輸車(chē)輛場(chǎng)的洗車(chē)廢水，含油量等污染物量較高，屬于表1中的第二類(lèi)水質(zhì)；另一種是處理分散在城市中的小型洗車(chē)行的洗車(chē)廢水，按洗車(chē)行功能的不同，表1中的兩類(lèi)水質(zhì)均有可能出現(xiàn)，一般以*類(lèi)水質(zhì)為主。

 

1.運(yùn)輸車(chē)輛場(chǎng)洗車(chē)廢水的處理

 

洗車(chē)廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀典型的洗車(chē)廢水處理主要有兩種情況：一是處理洗車(chē)廢水比較集中、水量較大的運(yùn)輸車(chē)輛場(chǎng)的洗車(chē)廢水，含油量等污染物量較高，屬于表1中的第二類(lèi)水質(zhì)；另一種是處理分散在城市中的小型洗車(chē)行的洗車(chē)廢水，按洗車(chē)行功能的不同，表1中的兩類(lèi)水質(zhì)均有可能出現(xiàn)，一般以*類(lèi)水質(zhì)為主。

 

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。

 

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。其處理工藝見(jiàn)圖2。

 

采用再循環(huán)結(jié)構(gòu)的電解槽處理運(yùn)輸車(chē)場(chǎng)含油廢水，除油、去除CODCr等指標(biāo)均取得滿意的效果，處理后的水無(wú)嗅無(wú)味純凈透明，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。不乏為處理含油量多洗車(chē)廢水的值得考慮的一個(gè)處理工藝。

 

上述工藝均是以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)為目的的洗車(chē)廢水處理工藝。其處理后的水質(zhì)不能滿足《中華人民共和國(guó)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GJ2511289）的洗車(chē)用水要求。面對(duì)水資源短缺的形勢(shì)，洗車(chē)廢水的處理不應(yīng)僅僅局限在達(dá)標(biāo)排放的階段上，如何采用經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的深度處理工藝目前還沒(méi)有定論，因此，大型洗車(chē)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)洗車(chē)廢水資源化是亟待解決的重要問(wèn)題。

 

2.小型洗車(chē)行洗車(chē)廢水的回用工藝

 

國(guó)內(nèi)外在小型洗車(chē)水回用工藝與設(shè)備研究方面，已經(jīng)開(kāi)展了一定的工作，目前所采用的處理工藝主要有常規(guī)過(guò)濾工藝、膜過(guò)濾工藝及生物處理工藝或這幾種工藝的組合工藝，如HydroEngineering公司生產(chǎn)的廢水過(guò)濾、廢水循環(huán)系統(tǒng)、生物反應(yīng)器；Niebergall公司的洗車(chē)廢水初沉-混凝-超濾裝置等。

 

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zui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。

 

因此，該工藝雖能達(dá)到良好的處理效果，但運(yùn)行時(shí)受到的制約因素較多，且色度去除效果不甚理想，可考慮添加活性炭工藝，不但脫色，對(duì)洗滌劑及有機(jī)物的去除也有著良好的效果。

 

2.2 物理處理法-膜濾法

 

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zui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 混凝-沉淀（吸附）-過(guò)濾-消毒

 

洗車(chē)廢水污染物以懸浮狀態(tài)、乳化狀態(tài)、膠體狀態(tài)及溶液狀態(tài)存在，其中主要是膠體污染微粒及因表面活性劑作用形成的乳化物?；炷赏ㄟ^(guò)壓縮雙電層等作用使膠體脫穩(wěn)，使其形成絮體沉淀，達(dá)到去除目的。粉末活性炭的加入可以吸附廢水中溶解性有機(jī)物，彌補(bǔ)混凝去除溶解性有機(jī)物效果不佳的缺點(diǎn)。過(guò)濾可明顯降低出水濁度，是提高出水水質(zhì)的重要措施。zui后通過(guò)加抓消毒保證出水安全性，達(dá)到回用目的。

 

2.4 平流沉淀-混凝-二級(jí)氣浮-過(guò)濾-消毒

 

太原晉祠機(jī)動(dòng)車(chē)清洗中心采用圖2所示工藝處理并回用洗車(chē)廢水，其zui大日清洗能力為1860輛，水量較大。洗車(chē)廢水經(jīng)收水管渠集中，自流到平流式沉淀池，去除較大的懸浮物及泥砂。出水加藥混凝進(jìn)入氣浮池，氣浮采用加壓溶氣法。加壓溶氣水驟然減壓釋放的大量微氣泡與混凝形成的礬花粘附形成密度小于水的帶氣泡載體，載體上浮到水面，形成浮渣，達(dá)到除油凈化水質(zhì)的目的。洗車(chē)廢水經(jīng)沉淀池去除大量泥砂，經(jīng)氣浮池去除油污、微小顆粒和膠體后，在雙氣浮綜合凈水器（即圖2中凈水裝置）中再經(jīng)混凝、氣浮、沉淀后到濾池進(jìn)行過(guò)濾，使水的濁度、BOD5、COD等達(dá)到回用水標(biāo)淮，并在貯水池前加次氯酸鈉消毒。

 

2.5 磁種-磁分離法

 

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(jiǎn)單、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。潘涌璋等針對(duì)洗車(chē)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水質(zhì)特點(diǎn)，在洗車(chē)廢水中加入磁種和混凝劑，在攪拌桶中完成磁種和廢水中懸浮顆粒的混凝過(guò)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(jìn)行固液分離。水經(jīng)過(guò)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(shí)現(xiàn)了廢水凈化。斷磁后，用水將鋼毛上的固體物沖洗下來(lái)，即為污泥。工藝流程見(jiàn)圖4。

 

2.6 造粒流化床工藝

 

造粒流化床工藝是通過(guò)控制凝聚過(guò)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(shí)、粒徑大、沉降速度快的團(tuán)粒型絮凝體。潘涌璋等采用此工藝（圖5）處理廣州市天河區(qū)一洗車(chē)場(chǎng)洗車(chē)廢水，其中PAC的作用在于通過(guò)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(zhǎng)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。試驗(yàn)結(jié)果表明，出水可達(dá)到國(guó)家洗車(chē)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并且產(chǎn)生污泥的含水率低于常規(guī)絮凝沉淀法，不需要設(shè)置污泥濃縮設(shè)備，與傳統(tǒng)處理工藝相比，具有占地面積小、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

 

3.膜法處理洗車(chē)廢水的一些相關(guān)研究

 

采用膜法處理洗車(chē)廢水時(shí)，許多因素對(duì)處理過(guò)程有影響，其中包括膨潤(rùn)土的添加、洗滌劑的采用、膜的選擇等。KlongLuang等和CatharinaJonsson等對(duì)此進(jìn)行了研究。

 

KlongLuang在研究膜法處理洗車(chē)廢水的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在洗車(chē)廢水中添加膨潤(rùn)土可以提高處理油水乳化液的超濾膜的膜通量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明并闡述了產(chǎn)生這種情況的3種可能機(jī)理：（1）大量的油乳化液的濃度降低；（2）顆粒凝聚；（3）剪力作用下使吸附凝膠層與膜分離。當(dāng)洗車(chē)廢水中添加一定量的膨潤(rùn)土后，膨潤(rùn)土可以將油乳化液吸附，從而有效地降低了大量油乳化液的濃度，使得流量提高。

 

CatharinaJonsson等對(duì)洗車(chē)廢水中的脫脂劑對(duì)超濾膜的影響做了研究。在試驗(yàn)中，采用了11種商業(yè)脫脂劑、2種液體洗滌劑和1種蠟作為研究對(duì)象。他們研究了洗車(chē)過(guò)程中的清洗藥劑對(duì)3種超濾膜（PU608、ES404、ES625）的流量和殘余率的影響，同時(shí)也研究了超濾膜在一年中不同時(shí)間脫脂劑對(duì)洗車(chē)廢水處理的影響情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)采用堿性脫脂劑、液體洗滌劑和蠟時(shí)，超濾膜可以達(dá)到zui大流量。而用其他的化學(xué)藥劑----石油產(chǎn)品、石油產(chǎn)品的乳化液和蔬菜脫脂劑時(shí)，超濾膜的流量相對(duì)較低。3種超濾膜對(duì)不同化學(xué)藥品的殘余率存在明顯的不同，但是對(duì)COD的殘余率卻沒(méi)有明顯的不同。雖然超濾膜的殘余率要明顯高于納濾膜的殘余率，但是濾后液中的COD濃度仍然很高，在未經(jīng)進(jìn)一步處理的情況下仍不能將其排放。

 

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。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)污泥用于植樹(shù)、種植花草，或用于燒磚瓦。

 

對(duì)于大型的洗車(chē)場(chǎng)，需有專門(mén)的污泥處置；對(duì)于小型的洗車(chē)行，可考慮定期收集污泥，由市政部門(mén)對(duì)污泥進(jìn)行統(tǒng)一處置。