郑州大学--动态膜生物反应器净化洗车废水循环系统
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动态膜生物反应器净化洗车废水循环系统 一、背景资料
1.1 洗车水使用现状
我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高使汽车数量日益增长,洗车正在成为各大中城市的热门服务行业。车辆的清洗主要是由工人操作高压水完成,水源为自来水。洗车造成了水资源的大量浪费和水环境污染,更增加了城市用水的负担,加剧了洗车水的大量消耗与水资源短缺之间的矛盾。
下面以郑州市为例, 分析其年洗车用水量。目前郑州有上百家洗车行, 每个洗车行每天平均洗 20 辆车, 每辆车耗水按 200 L计, 则郑州市每天就要消耗自来水200 L/辆× 20 辆× 100 家= 400000
33L= 400 m, 每年就会消耗 14 万m自来水。保护水资源,提高水的重复利用率已成为全球共同关注的课题。因此,研制洗车废水回用装置,循环处理使用洗车废水,是解决目前洗车行业水资源浪费和保护环境..
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的有效措施,并对节约水资源,改善生态环境,保持国民经济可持续发展具有特殊意义。
1.2 洗车废水水质
汽车在行驶过程中很容易受污染, 车体和玻璃所粘附的污垢主要是尘埃, 燃料燃烧不完全的油烟和空气中漂浮的各种微粒等。底盘和车轮粘附的污垢主要是泥沙, 路面沥青, 煤焦油和燃烧油等。它们重复污染或混合污染时, 会形成粘附力很强的污垢。发动机中的污垢主要来自燃料。由于汽车各部位粘附的污垢类型不同, 清洗时所用的洗涤剂及清洗方式也有差别。就洗
涤剂成分而言, 其主要成分为烷基酚聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂以及起润滑作用和光亮作用的阴离子表面活性剂, 常用的为烷基硫酸钠和磷酸醋盐等。由此可以看出洗车废水中主要的污染物为油类污物、 泥沙、 洗涤剂。由于清洗车辆类型的不同( 小型车辆和大型运输车)、 洗车行功能不同( 单纯洗车与修车洗车相结合) 、 清洗方式不同( 机械洗车与人工高压水冲洗) , 洗车废水污染物成分会有差异。但本质上洗车废水水质相差不大。经现场实测及参考资料研究,典型性洗车废水水质状况如表 1所示:
表1 洗车废水水质
项目 COD(mg/L) LAS(mg/L) 浊度(NTU) PH
水质 300~450 10~35 300~600 6.2~8.1
汽车水经研究发现洗车废水中的COD、 LAS、浊度等均超标严重,而这些指标对洗车废水能否回用影响很大。因此,要想使洗车废水能够回用,就必须使上述三个指标达到回用标准。
1.3现有洗车废水净化技术
现有洗车废水净化方法主要有传统工艺法、物理法、膜生物反应..
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器法等。其中膜生物反应器法效果较好,在市场上得到了一定应用。
传统工艺法:采用沉淀— 除油 — 过滤的处理工艺。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标准,不能达到回用洗车用水要求。
物理法: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。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,过程中运行费用较高。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。
膜生物反应器法:膜生物反应器法净化洗车废水具有水质可靠、占地面积小等特点,在一些土地资源紧缺的国家,如日本等,更是受到高度关注。该工艺在技术上的发展已经相当成熟,但它在许多废水处理当中用得较少。造成这种现状的原因主要是:膜组件的成本过高;运行过程耗能过高,造成运行费用很高;在膜的运行过程中悬浮污染物在压力的作用下被截留或吸附在膜表面,造成膜的污染,出水通量的衰减问题难以解决。因此让人难以接受,不易推广。
以上处理方法大多存在处理效果差,工艺复杂,费用高,能耗大等缺陷,目前仍未有一种令人满意的方法。
而本作品动态膜生物反应器净化洗车废水循环系统具有处理效果好、成本低、能耗少、装置简单等突出优点,因此能很好地弥补现有技术上的缺陷,具有很好的应用前景。该系统推广应用后能很好地缓解洗车水的大量消耗与水资源短缺之间的矛盾,具有很好的经济、环境和社会效益。