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洗车废水处理设备

作者:金满溪环保 时间:2016-07-18 15:19:45


洗车废水处理设备.jpg


 

洗车废水处理设备

洗车废水含有油污、泥沙、表面活性剂及其他可溶性有机物。因洗车规模大小不同洗车废水处理回用技术存在很大差别。

 

一、洗车废水的分类及水质特征

 

根据洗车废水的产生方式或污染物特征,可以按4种方式进行分类。所以洗车废水处理设备也是根据客户的水质及水量来决定处理工艺及设备规格的。

 

1.按清洗的车辆类型不同分类

 

按照清洗的车辆类型不同,大致分为两类:(1)清洗小型车辆的洗车废水。由于此类车辆多跑短途,车辆上沾染的灰尘和泥砂较多,而油类物质相对较少,因此这类废水污染物较为单一,主要是泥砂类物质、清洗汽车时耗用的洗涤剂类物质和少量的油。(2)清洗运输类大型车辆的洗车废水。这类车辆大多跑远途,车辆上沾染的煤焦油或燃料油较多,且承载的物品也会给车体带来污染,此类废水污染物较为复杂,需设有除油的处理单元。

 

2.按洗车行功能不同分类

 

按照洗车行功能的不同,可以分为单纯洗车行的洗车废水和兼具有修车功能洗车行的洗车废水。前者的洗车废水水质中泥砂、洗涤剂类物质较多,油类物质相对较少,而后者由于在修车时采用润滑油类物质,使水中的含油量大大增加,同时水中其他污染物质的浓度也明显增加。

 

3.按清洗方式不同分类

 

按清洗方式的不同,分为机洗的洗车废水和人工清洗的洗车废水。一些发达国家较多采用机械洗车,洗车时所采用的石油类产品比较多,因此含油量较高;我国多采用人工高压水冲洗洗车,洗车废水中含有的洗涤剂类物质相对较多。

 

4.按主要污染物特征分类

 

从上述分析可知,油类是洗车废水中的主要污染物质。因此,可以按油类污染物情况将洗车废水分为两大类:第一类是含油量少,含泥砂、洗涤剂较多的洗车废水;第二类是含油量、泥砂、洗涤剂类物质均较高的洗车废水,这类废水的处理工艺相对复杂。据实测数据,两种典型洗车废水水质见表1

洗车废水的水质.png

 

从表1中可以看出,两种洗车废水的污染程度不同,除洗涤剂外,第二类废水的各项污染指标均高于第一类废水,这就决定了两种水质处理侧重点的不同。第二类废水处理要加强相应的除油措施。污染程度高,特别是有机物、阴离子洗涤剂、悬浮物含量高,则是各类洗车废水的共同特征。

 

二、洗车废水处理及回用技术

 

洗车废水处理技术的现状典型的洗车废水处理主要有两种情况:一是处理洗车废水比较集中、水量较大的运输车辆场的洗车废水,含油量等污染物量较高,属于表1中的第二类水质;另一种是处理分散在城市中的小型洗车行的洗车废水,按洗车行功能的不同,表1中的两类水质均有可能出现,一般以第一类水质为主。

 

1.运输车辆场洗车废水的处理

 

洗车废水处理技术的现状典型的洗车废水处理主要有两种情况:一是处理洗车废水比较集中、水量较大的运输车辆场的洗车废水,含油量等污染物量较高,属于表1中的第二类水质;另一种是处理分散在城市中的小型洗车行的洗车废水,按洗车行功能的不同,表1中的两类水质均有可能出现,一般以第一类水质为主。

 

1.1传统工艺

 

采用沉淀-除油-过滤的处理工艺。运输车辆场的洗车废水多为修车后的含油废水和洗车废水的混合水,一般水量比较大。如成都车辆段的洗车废水处理厂,其处理工艺流程见图1。

 

在这个处理工艺中,沉砂槽、格栅的作用主要是对客车洗刷的污水进行初次沉淀,将大颗粒物质沉于沉砂槽中,水中大的悬浮物则被格栅拦截。斜板隔油池则用来处理漂浮油和沉淀较大颗粒物,可用集油器收集漂浮油,输送至贮油池中。通过调节沉淀池对水量和水质进行调节后,在气浮池中除去污水中的乳化油和悬浮物。整个处理工艺所产生的污泥则被输送至污泥干化场中干化。

 

这种传统的处理工艺适用于普通的洗车废水处理,但由于该流程有专门的除砂、除油工艺,占地面积较大,出水可满足废水排放标准但却在总大肠杆菌、浊度等指标上不一定满足《中华人民共和国生活杂用水水质标准》(GJ25.1-89)的回用洗车用水要求。因此,若需回用则还要有更为严格的深度处理工艺。

修车含油废水与洗车废水的混合废水处理工艺.png

 

1.2 电解法

 

除了采用上述的传统处理工艺外,还有采用生物接触氧化池、膜过滤等技术,也不乏采用电解的方法来对洗车废水进行处理。以天津市运输七场货车洗刷废水的处理为例,该废水为机械修理和清理冲洗货车及场地的废水。处理这种废水可以采用重力分离法和吸附聚结法,但是占地面积大,且处理效果不是十分理想。该运输场采用电解槽处理法对洗车废水进行了处理。其处理工艺见图2

电解-气浮处理工艺流程图.png

 

采用再循环结构的电解槽处理运输车场含油废水,除油、去除CODCr等指标均取得满意的效果,处理后的水无嗅无味纯净透明,符合排放标准。不乏为处理含油量多洗车废水的值得考虑的一个处理工艺。

 

上述工艺均是以达到排放标准为目的的洗车废水处理工艺。其处理后的水质不能满足《中华人民共和国生活杂用水水质标准》(GJ2511289)的洗车用水要求。面对水资源短缺的形势,洗车废水的处理不应仅仅局限在达标排放的阶段上,如何采用经济、实用的深度处理工艺目前还没有定论,因此,大型洗车场实现洗车废水资源化是亟待解决的重要问题。

 

2.小型洗车行洗车废水的回用工艺

 

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,如HydroEngineering公司生产的废水过滤、废水循环系统、生物反应器;Niebergall公司的洗车废水初沉-混凝-超滤装置等。

 

2.1 膜生物反应器

 

用膜生物反应器处理洗车废水的工艺流程见图3。

膜生物反应器工艺流程.png

 

冲洗汽车的污水与生活污水混合后进入污水沉砂隔油池,去除污水中比重较大的无机砂粒和浮油有利于后续膜生物反应器的处理,反应器中膜组件的主要功能是对污泥混合液进行泥水分离,滤出处理后的水。此法可以采用较高的污泥浓度(10g/L),剩余污泥排放量可达到最低限度,从而泥龄很长,可使世代周期长的细菌(如硝化菌)在反应器内得以截留和繁殖,并使出水被代谢物含量很低,水质稳定;占地小,运行管理简单,易于实现自动化。但是必须采用连续的运行方式以保持活性污泥的活性,如间断了较长时间后,罐体内的活性污泥会失去活性。且当膜生物反应器进水水温低于8℃时,活性污泥的活性也将受到一定的影响,这必将导致出水的恶化。并且,该工艺需注意避免对微生物新陈代谢有抑制作用的消毒剂混入系统中,否则微生物的正常生理机能将受到破坏,也会使出水恶化。

 

因此,该工艺虽能达到良好的处理效果,但运行时受到的制约因素较多,且色度去除效果不甚理想,可考虑添加活性炭工艺,不但脱色,对洗涤剂及有机物的去除也有着良好的效果。

 

2.2 物理处理法-膜滤法

 

物理处理法-膜滤法,适用于水量小而水质变化大的情况。一般是让污水经过一系列的过滤介质,使得污水中含有的泥砂等大颗粒物质与一部分有机物质通过过滤机理得以去除。其过滤介质通常采用石英砂、活性炭、陶粒等。工艺流程如图4。

物理处理法洗车废水工艺流程.png

其中,多介质过滤器中可装有石英砂等滤料以滤除水中的泥、砂、铁锈、油污等;活性炭用来将水中的各种气味、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、砂、铁锈、油污等过滤掉,从而保证最终出水水质;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、水乳液去除。此法运用过滤、吸附等物理原理将水中的污染物去除,出水效果良好;设备安装简便,软硬管均可;占地面积小,使用经济等。但是各工艺需要经常反洗,活性炭使用一段时间后需再生精密过滤中的滤芯也需定期更换等。并且进水需要有较好的水质,否则各工艺的使用寿命将会缩短。

 

2.3 混凝-沉淀(吸附)-过滤-消毒

 

洗车废水污染物以悬浮状态、乳化状态、胶体状态及溶液状态存在,其中主要是胶体污染微粒及因表面活性剂作用形成的乳化物。混凝可通过压缩双电层等作用使胶体脱稳,使其形成絮体沉淀,达到去除目的。粉末活性炭的加入可以吸附废水中溶解性有机物,弥补混凝去除溶解性有机物效果不佳的缺点。过滤可明显降低出水浊度,是提高出水水质的重要措施。最后通过加抓消毒保证出水安全性,达到回用目的。

洗车废水工艺流程.png

 

2.4 平流沉淀-混凝-二级气浮-过滤-消毒

 

某车清洗中心采用图2所示工艺处理并回用洗车废水,其最大日清洗能力为1860辆,水量较大。洗车废水经收水管渠集中,自流到平流式沉淀池,去除较大的悬浮物及泥砂。出水加药混凝进入气浮池,气浮采用加压溶气法。加压溶气水骤然减压释放的大量微气泡与混凝形成的矾花粘附形成密度小于水的带气泡载体,载体上浮到水面,形成浮渣,达到除油净化水质的目的。洗车废水经沉淀池去除大量泥砂,经气浮池去除油污、微小颗粒和胶体后,在双气浮综合净水器(即图2中净水装置)中再经混凝、气浮、沉淀后到滤池进行过滤,使水的浊度、BOD5COD等达到回用水标淮,并在贮水池前加次氯酸钠消毒。

洗车废水工艺流程1.png

 

2.5 磁种-磁分离法

 

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。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水质特点,在洗车废水中加入磁种和混凝剂,在搅拌桶中完成磁种和废水中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。工艺流程见图4。


 

2.6 造粒流化床工艺

 

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。潘涌璋等采用此工艺(5)处理广州市天河区一洗车场洗车废水,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。试验结果表明,出水可达到国家洗车用水水质标准,并且产生污泥的含水率低于常规絮凝沉淀法,不需要设置污泥浓缩设备,与传统处理工艺相比,具有占地面积小、设备结构简单、投资和运行费用低等优点。

洗车废水处理工艺流程3.png

 

3.膜法处理洗车废水的一些相关研究

 

采用膜法处理洗车废水时,许多因素对处理过程有影响,其中包括膨润土的添加、洗涤剂的采用、膜的选择等。KlongLuang等和CatharinaJonsson等对此进行了研究。

 

KlongLuang在研究膜法处理洗车废水的过程中发现,在洗车废水中添加膨润土可以提高处理油水乳化液的超滤膜的膜通量,通过实验证明并阐述了产生这种情况的3种可能机理:(1)大量的油乳化液的浓度降低;(2)颗粒凝聚;(3)剪力作用下使吸附凝胶层与膜分离。当洗车废水中添加一定量的膨润土后,膨润土可以将油乳化液吸附,从而有效地降低了大量油乳化液的浓度,使得流量提高。

 

CatharinaJonsson等对洗车废水中的脱脂剂对超滤膜的影响做了研究。在试验中,采用了11种商业脱脂剂、2种液体洗涤剂和1种蜡作为研究对象。他们研究了洗车过程中的清洗药剂对3种超滤膜(PU608ES404ES625)的流量和残余率的影响,同时也研究了超滤膜在一年中不同时间脱脂剂对洗车废水处理的影响情况。实验结果表明,当采用碱性脱脂剂、液体洗涤剂和蜡时,超滤膜可以达到最大流量。而用其他的化学药剂----石油产品、石油产品的乳化液和蔬菜脱脂剂时,超滤膜的流量相对较低。3种超滤膜对不同化学药品的残余率存在明显的不同,但是对COD的残余率却没有明显的不同。虽然超滤膜的残余率要明显高于纳滤膜的残余率,但是滤后液中的COD浓度仍然很高,在未经进一步处理的情况下仍不能将其排放。

 

4.洗车废水处理后污泥的处置

 

对于洗车废水的处理不但要考虑水的处理,同时还要考虑洗车废水处理后的污泥处置。由于汽车在行驶的过程中沾染了很多的泥土,清洗车辆过程中沉积的污泥数量可观。洗车场污泥中的矿物油经降解含量很微,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。污泥可用于造田、种植农作物,污泥也可用于客土、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。


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