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洗衣废水的处理与回用

2015-01-13杨伟陆新华陈玉霞

科技创新导报 2014年33期
关键词:处理工艺

杨伟 陆新华 陈玉霞

摘 要:该文从洗衣废水的主要特点出发,主要介绍了以物化为主的废水处理工艺研究和物化-生化组合的废水处理工艺研究,以及洗衣废水处理后的回用情况。

关键词:洗衣废水 处理工艺 回用 水质特点分析

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0092-02

目前,随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高,作为规模化的、专门面向个人、宾馆、企业等提供服装、家居用品洗涤服务的洗衣店或洗衣公司大批涌现。这些公司洗衣量大,用水和废水排放多。而洗衣废水中含有大量的表面活性剂,表面活性剂不仅分解需要消耗水中的溶解氧,而且含有富营养物质,不经处理直接排放会破坏水生态环境,尤其是影响水生动植物的生长与繁殖。此外,面对城市水资源的短缺以及建设节水型社会,对洗衣行业的废水进行处理与回用非常必要。

1 洗衣废水的主要特征

1.1 洗衣废水水质特点分析

洗衣废水包括洗涤废水、清洗废水和脱水废水。各洗衣废水的水质特点:(1)洗涤废水中含有大量短纤维和洗衣粉泡沫,COD值较高,较浑浊;(2)清洗废水量大,有少量泡沫,所含悬浮物较少,COD值较小,较透明;(3)脱水废水量小,水质略好于清洗废水[1]。

1.2 洗衣废水中主要污染物分析

洗衣废水中的主要污染物来自于洗涤剂。洗涤剂的主要有效成分是表面活性剂和增净剂,另外,还含有漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂、酶等辅助成分。洗涤剂中常用的表面活性剂有烷基苯磺酸钠(ABS)和直链烷基苯磺酸钠(LAS),ABS不易生物降解,在环境中存留时间较长。LAS生物降解性有了显著提高,但二者都有苯核,不能完全分解。ABS和LAS都需要磷酸盐作为增净剂。磷酸盐排入水体,是造成富营养化的一个重要原因。此外洗涤剂能使进入水体的石油产品、多氯联苯等疏水有机污染物乳化而分散,洗涤剂污水存在的大量泡沫,及洗涤剂含量达到一定浓度,都给废水处理带来困难。

2 洗衣废水的处理工艺

根据洗衣废水的主要特征,处理工艺主要有化学混凝法、生物接触氧化法、物化与生化工艺相结合的方法等。

2.1 以物化为主的废水处理工艺研究

2.1.1 混凝沉降工艺

以混凝-沉降法[1]工艺主要包括预处理、混合反应沉淀和污泥处理三个单元。具体废水处理工艺流程如图1所示。

该废水处理工艺流程简单、运行高效、可调节性高:能有效除去SS和LAS,COD去除率达到60%~70%,LAS去除率达到80%~90%,色度去除率达到80%~95%。此外,该工艺具有一定的抗冲击负荷的能力。

2.1.2 混凝沉淀-陶粒过滤工艺

采取的混凝沉淀-陶粒过滤工艺洗衣废水处理回用工艺[2]流程如图2所示。该工艺选择聚合硫酸铁为絮凝剂:COD去除率为90%,色度去除率达为68%,SS去除率达为85%。通过实验比较,从成本的角度,也可以选择混凝效果稍次的聚合氯化铝。

混凝沉淀-陶粒过滤工艺简单、适合室内建设安装,节约用水,具有较好的经济与环境效益。

2.1.3 絮凝沉降工艺

絮凝沉降工艺[3]对工艺的关键单元进行的优化选择操作:(1)在絮凝剂选择方面,从絮凝剂对去除水中色度、悬浮物最佳效果、絮凝剂运行成本,选择聚合氯化铝作为絮凝剂。(2)从氧化杀菌效果好,剂量小的角度选择了二氧化氯。(3)污泥脱水方式选择成本低,效果好,无需连续出渣的板框压滤脱水装置。(如图3所示)

该工艺处理效果稳定,设备成本较低,通过絮凝沉降处理后的上层清液再经机械过滤,二氧化氯氧化杀菌处理,pH调剂。处理后的水达到洗衣用水标准,对磷的处理效果明显。

2.2 物化-生化组合的废水处理工艺研究

2.2.1 气浮-曝气生物滤池工艺

气浮-曝气生物滤池工艺[4]通过向废水中加入混凝剂进行破乳和混凝气浮,降低水中的洗涤剂、悬浮物、胶体等污染物含量,然后在通过曝气生物滤池处理至集水池。气水比大于0.5,对BOD5去除率达到80%以上,破乳和混凝气浮过程,COD去除率达大于55%以上,曝气生物滤池COD去除率达到78.8%,硝化效率高,出水水质达到《生活杂用水水质标准》。如图4。

该工艺占地面积小,处理效率高,处理水量大,能耗较低。

2.2.2 组合气浮-水解-接触氧化工艺

组合气浮-水解-接触氧化工艺[5]能高效去除污染物与色度,调节pH值。该工艺通过水解酸化对生物接触氧化所产生的污泥进行硝化,使形成的污泥大为减少。如图5。

2.2.3 混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺

混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺[6] COD去除率达到86%,色度去除率达到90%,BOD5去除率达到92%。该工艺操作简易,容易维护,生成污泥量少,沉降性好。如图6。

3 洗衣废水处理后的回用情况

3.1 城市杂用水

城市杂用水水量比工业用水量小,但对生活用水的水质要求较高。目前,再生污水在城市杂用中主要应用于两个方面(1)市政用水:浇洒、绿化、消防等,此类水需要经过除磷、过滤、消毒等二级以上的处理,控制富营养化,满足卫生需要,提高水体感观性。(2)杂用水:冲洗汽车、建筑施工、厕所冲洗等,此类水安全卫生性高,清洁、无毒无臭,且悬浮物含量不高。

3.2 工业用水

根据工业用水的用途与对水质的要求,一般是将回用水应用于间接冷却用水和工艺地质用水:洗涤、冲灰、直冷、除尘、产品用水等。

3.3 农业用水

农业用水主要用于农田灌溉、造林育苗、农牧场和水产养殖等,污水回用灌溉是,不仅能给农业生产提供稳定的水源,而且污水中的氮、磷、钾等成分也为土壤提供了肥力,既减少了化肥用量,又增加了农作物产量,而且通过土壤的自净能力可使污水得到进一步的净化,尤其污水回用可控制农村地区无节制地超采地下水。但如果污水水质不能满足要求,则会破坏土壤结构,使农药以及重金属在作物和土壤中积累,降低农产品质量及产量。

3.4 地下水回灌

地下水回灌可以阻止因过量开采地下水而造成的地面沉降,还能利用土壤自净作用提高回水水质,直接向工业和生活杂用水供水。污水回灌地下水对水质要求很高,回灌前须经生物处理(包括硝化与脱氮),还必须有效去除有毒有机物与重金属,一旦回灌水质达不到要求,将会对地下水含水层造成污染。

4 结语

对洗衣废水的处理既减少了污水排放,改善生态环境,产生生态与经济效益,又能够减少对城市优质饮用水资源的消耗,缓减城市供水的压力。处理后的洗衣废水用于城市杂用水、地下水回灌等方面可以产生一定的经济效益,发展前景可观。

参考文献

[1] 朱健,王平,罗文年.洗衣废水处理工程实践[J].工业水处理,2009,29(5):90-92.

[2] 朱丽,孙理密.商业洗衣废水处理与回用工程设计[J].山东师范大学学报(自然科学版),2006,21(2):76-78.

[3] 顾国亮.洗衣厂废水处理回用工艺探究[J].工业水处理,2004,24(9):71-73.

[4] 姜霜英,高廷耀.洗衣、洗浴废水再生回用作生活杂用水[J].中国给水排水:2003,19(4):93-94.

[5] 董占峰,孙汪泉.物化与生物法结合处理服装洗涤废水[J].节能环保:2006,10:51-52.

[6] 王先贵.洗衣废水处理工程的设计及运行[J].环境保护,2005(8):57-60.endprint

摘 要:该文从洗衣废水的主要特点出发,主要介绍了以物化为主的废水处理工艺研究和物化-生化组合的废水处理工艺研究,以及洗衣废水处理后的回用情况。

关键词:洗衣废水 处理工艺 回用 水质特点分析

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0092-02

目前,随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高,作为规模化的、专门面向个人、宾馆、企业等提供服装、家居用品洗涤服务的洗衣店或洗衣公司大批涌现。这些公司洗衣量大,用水和废水排放多。而洗衣废水中含有大量的表面活性剂,表面活性剂不仅分解需要消耗水中的溶解氧,而且含有富营养物质,不经处理直接排放会破坏水生态环境,尤其是影响水生动植物的生长与繁殖。此外,面对城市水资源的短缺以及建设节水型社会,对洗衣行业的废水进行处理与回用非常必要。

1 洗衣废水的主要特征

1.1 洗衣废水水质特点分析

洗衣废水包括洗涤废水、清洗废水和脱水废水。各洗衣废水的水质特点:(1)洗涤废水中含有大量短纤维和洗衣粉泡沫,COD值较高,较浑浊;(2)清洗废水量大,有少量泡沫,所含悬浮物较少,COD值较小,较透明;(3)脱水废水量小,水质略好于清洗废水[1]。

1.2 洗衣废水中主要污染物分析

洗衣废水中的主要污染物来自于洗涤剂。洗涤剂的主要有效成分是表面活性剂和增净剂,另外,还含有漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂、酶等辅助成分。洗涤剂中常用的表面活性剂有烷基苯磺酸钠(ABS)和直链烷基苯磺酸钠(LAS),ABS不易生物降解,在环境中存留时间较长。LAS生物降解性有了显著提高,但二者都有苯核,不能完全分解。ABS和LAS都需要磷酸盐作为增净剂。磷酸盐排入水体,是造成富营养化的一个重要原因。此外洗涤剂能使进入水体的石油产品、多氯联苯等疏水有机污染物乳化而分散,洗涤剂污水存在的大量泡沫,及洗涤剂含量达到一定浓度,都给废水处理带来困难。

2 洗衣废水的处理工艺

根据洗衣废水的主要特征,处理工艺主要有化学混凝法、生物接触氧化法、物化与生化工艺相结合的方法等。

2.1 以物化为主的废水处理工艺研究

2.1.1 混凝沉降工艺

以混凝-沉降法[1]工艺主要包括预处理、混合反应沉淀和污泥处理三个单元。具体废水处理工艺流程如图1所示。

该废水处理工艺流程简单、运行高效、可调节性高:能有效除去SS和LAS,COD去除率达到60%~70%,LAS去除率达到80%~90%,色度去除率达到80%~95%。此外,该工艺具有一定的抗冲击负荷的能力。

2.1.2 混凝沉淀-陶粒过滤工艺

采取的混凝沉淀-陶粒过滤工艺洗衣废水处理回用工艺[2]流程如图2所示。该工艺选择聚合硫酸铁为絮凝剂:COD去除率为90%,色度去除率达为68%,SS去除率达为85%。通过实验比较,从成本的角度,也可以选择混凝效果稍次的聚合氯化铝。

混凝沉淀-陶粒过滤工艺简单、适合室内建设安装,节约用水,具有较好的经济与环境效益。

2.1.3 絮凝沉降工艺

絮凝沉降工艺[3]对工艺的关键单元进行的优化选择操作:(1)在絮凝剂选择方面,从絮凝剂对去除水中色度、悬浮物最佳效果、絮凝剂运行成本,选择聚合氯化铝作为絮凝剂。(2)从氧化杀菌效果好,剂量小的角度选择了二氧化氯。(3)污泥脱水方式选择成本低,效果好,无需连续出渣的板框压滤脱水装置。(如图3所示)

该工艺处理效果稳定,设备成本较低,通过絮凝沉降处理后的上层清液再经机械过滤,二氧化氯氧化杀菌处理,pH调剂。处理后的水达到洗衣用水标准,对磷的处理效果明显。

2.2 物化-生化组合的废水处理工艺研究

2.2.1 气浮-曝气生物滤池工艺

气浮-曝气生物滤池工艺[4]通过向废水中加入混凝剂进行破乳和混凝气浮,降低水中的洗涤剂、悬浮物、胶体等污染物含量,然后在通过曝气生物滤池处理至集水池。气水比大于0.5,对BOD5去除率达到80%以上,破乳和混凝气浮过程,COD去除率达大于55%以上,曝气生物滤池COD去除率达到78.8%,硝化效率高,出水水质达到《生活杂用水水质标准》。如图4。

该工艺占地面积小,处理效率高,处理水量大,能耗较低。

2.2.2 组合气浮-水解-接触氧化工艺

组合气浮-水解-接触氧化工艺[5]能高效去除污染物与色度,调节pH值。该工艺通过水解酸化对生物接触氧化所产生的污泥进行硝化,使形成的污泥大为减少。如图5。

2.2.3 混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺

混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺[6] COD去除率达到86%,色度去除率达到90%,BOD5去除率达到92%。该工艺操作简易,容易维护,生成污泥量少,沉降性好。如图6。

3 洗衣废水处理后的回用情况

3.1 城市杂用水

城市杂用水水量比工业用水量小,但对生活用水的水质要求较高。目前,再生污水在城市杂用中主要应用于两个方面(1)市政用水:浇洒、绿化、消防等,此类水需要经过除磷、过滤、消毒等二级以上的处理,控制富营养化,满足卫生需要,提高水体感观性。(2)杂用水:冲洗汽车、建筑施工、厕所冲洗等,此类水安全卫生性高,清洁、无毒无臭,且悬浮物含量不高。

3.2 工业用水

根据工业用水的用途与对水质的要求,一般是将回用水应用于间接冷却用水和工艺地质用水:洗涤、冲灰、直冷、除尘、产品用水等。

3.3 农业用水

农业用水主要用于农田灌溉、造林育苗、农牧场和水产养殖等,污水回用灌溉是,不仅能给农业生产提供稳定的水源,而且污水中的氮、磷、钾等成分也为土壤提供了肥力,既减少了化肥用量,又增加了农作物产量,而且通过土壤的自净能力可使污水得到进一步的净化,尤其污水回用可控制农村地区无节制地超采地下水。但如果污水水质不能满足要求,则会破坏土壤结构,使农药以及重金属在作物和土壤中积累,降低农产品质量及产量。

3.4 地下水回灌

地下水回灌可以阻止因过量开采地下水而造成的地面沉降,还能利用土壤自净作用提高回水水质,直接向工业和生活杂用水供水。污水回灌地下水对水质要求很高,回灌前须经生物处理(包括硝化与脱氮),还必须有效去除有毒有机物与重金属,一旦回灌水质达不到要求,将会对地下水含水层造成污染。

4 结语

对洗衣废水的处理既减少了污水排放,改善生态环境,产生生态与经济效益,又能够减少对城市优质饮用水资源的消耗,缓减城市供水的压力。处理后的洗衣废水用于城市杂用水、地下水回灌等方面可以产生一定的经济效益,发展前景可观。

参考文献

[1] 朱健,王平,罗文年.洗衣废水处理工程实践[J].工业水处理,2009,29(5):90-92.

[2] 朱丽,孙理密.商业洗衣废水处理与回用工程设计[J].山东师范大学学报(自然科学版),2006,21(2):76-78.

[3] 顾国亮.洗衣厂废水处理回用工艺探究[J].工业水处理,2004,24(9):71-73.

[4] 姜霜英,高廷耀.洗衣、洗浴废水再生回用作生活杂用水[J].中国给水排水:2003,19(4):93-94.

[5] 董占峰,孙汪泉.物化与生物法结合处理服装洗涤废水[J].节能环保:2006,10:51-52.

[6] 王先贵.洗衣废水处理工程的设计及运行[J].环境保护,2005(8):57-60.endprint

摘 要:该文从洗衣废水的主要特点出发,主要介绍了以物化为主的废水处理工艺研究和物化-生化组合的废水处理工艺研究,以及洗衣废水处理后的回用情况。

关键词:洗衣废水 处理工艺 回用 水质特点分析

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0092-02

目前,随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高,作为规模化的、专门面向个人、宾馆、企业等提供服装、家居用品洗涤服务的洗衣店或洗衣公司大批涌现。这些公司洗衣量大,用水和废水排放多。而洗衣废水中含有大量的表面活性剂,表面活性剂不仅分解需要消耗水中的溶解氧,而且含有富营养物质,不经处理直接排放会破坏水生态环境,尤其是影响水生动植物的生长与繁殖。此外,面对城市水资源的短缺以及建设节水型社会,对洗衣行业的废水进行处理与回用非常必要。

1 洗衣废水的主要特征

1.1 洗衣废水水质特点分析

洗衣废水包括洗涤废水、清洗废水和脱水废水。各洗衣废水的水质特点:(1)洗涤废水中含有大量短纤维和洗衣粉泡沫,COD值较高,较浑浊;(2)清洗废水量大,有少量泡沫,所含悬浮物较少,COD值较小,较透明;(3)脱水废水量小,水质略好于清洗废水[1]。

1.2 洗衣废水中主要污染物分析

洗衣废水中的主要污染物来自于洗涤剂。洗涤剂的主要有效成分是表面活性剂和增净剂,另外,还含有漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂、酶等辅助成分。洗涤剂中常用的表面活性剂有烷基苯磺酸钠(ABS)和直链烷基苯磺酸钠(LAS),ABS不易生物降解,在环境中存留时间较长。LAS生物降解性有了显著提高,但二者都有苯核,不能完全分解。ABS和LAS都需要磷酸盐作为增净剂。磷酸盐排入水体,是造成富营养化的一个重要原因。此外洗涤剂能使进入水体的石油产品、多氯联苯等疏水有机污染物乳化而分散,洗涤剂污水存在的大量泡沫,及洗涤剂含量达到一定浓度,都给废水处理带来困难。

2 洗衣废水的处理工艺

根据洗衣废水的主要特征,处理工艺主要有化学混凝法、生物接触氧化法、物化与生化工艺相结合的方法等。

2.1 以物化为主的废水处理工艺研究

2.1.1 混凝沉降工艺

以混凝-沉降法[1]工艺主要包括预处理、混合反应沉淀和污泥处理三个单元。具体废水处理工艺流程如图1所示。

该废水处理工艺流程简单、运行高效、可调节性高:能有效除去SS和LAS,COD去除率达到60%~70%,LAS去除率达到80%~90%,色度去除率达到80%~95%。此外,该工艺具有一定的抗冲击负荷的能力。

2.1.2 混凝沉淀-陶粒过滤工艺

采取的混凝沉淀-陶粒过滤工艺洗衣废水处理回用工艺[2]流程如图2所示。该工艺选择聚合硫酸铁为絮凝剂:COD去除率为90%,色度去除率达为68%,SS去除率达为85%。通过实验比较,从成本的角度,也可以选择混凝效果稍次的聚合氯化铝。

混凝沉淀-陶粒过滤工艺简单、适合室内建设安装,节约用水,具有较好的经济与环境效益。

2.1.3 絮凝沉降工艺

絮凝沉降工艺[3]对工艺的关键单元进行的优化选择操作:(1)在絮凝剂选择方面,从絮凝剂对去除水中色度、悬浮物最佳效果、絮凝剂运行成本,选择聚合氯化铝作为絮凝剂。(2)从氧化杀菌效果好,剂量小的角度选择了二氧化氯。(3)污泥脱水方式选择成本低,效果好,无需连续出渣的板框压滤脱水装置。(如图3所示)

该工艺处理效果稳定,设备成本较低,通过絮凝沉降处理后的上层清液再经机械过滤,二氧化氯氧化杀菌处理,pH调剂。处理后的水达到洗衣用水标准,对磷的处理效果明显。

2.2 物化-生化组合的废水处理工艺研究

2.2.1 气浮-曝气生物滤池工艺

气浮-曝气生物滤池工艺[4]通过向废水中加入混凝剂进行破乳和混凝气浮,降低水中的洗涤剂、悬浮物、胶体等污染物含量,然后在通过曝气生物滤池处理至集水池。气水比大于0.5,对BOD5去除率达到80%以上,破乳和混凝气浮过程,COD去除率达大于55%以上,曝气生物滤池COD去除率达到78.8%,硝化效率高,出水水质达到《生活杂用水水质标准》。如图4。

该工艺占地面积小,处理效率高,处理水量大,能耗较低。

2.2.2 组合气浮-水解-接触氧化工艺

组合气浮-水解-接触氧化工艺[5]能高效去除污染物与色度,调节pH值。该工艺通过水解酸化对生物接触氧化所产生的污泥进行硝化,使形成的污泥大为减少。如图5。

2.2.3 混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺

混凝沉淀-水解酸化-二级接触氧化工艺[6] COD去除率达到86%,色度去除率达到90%,BOD5去除率达到92%。该工艺操作简易,容易维护,生成污泥量少,沉降性好。如图6。

3 洗衣废水处理后的回用情况

3.1 城市杂用水

城市杂用水水量比工业用水量小,但对生活用水的水质要求较高。目前,再生污水在城市杂用中主要应用于两个方面(1)市政用水:浇洒、绿化、消防等,此类水需要经过除磷、过滤、消毒等二级以上的处理,控制富营养化,满足卫生需要,提高水体感观性。(2)杂用水:冲洗汽车、建筑施工、厕所冲洗等,此类水安全卫生性高,清洁、无毒无臭,且悬浮物含量不高。

3.2 工业用水

根据工业用水的用途与对水质的要求,一般是将回用水应用于间接冷却用水和工艺地质用水:洗涤、冲灰、直冷、除尘、产品用水等。

3.3 农业用水

农业用水主要用于农田灌溉、造林育苗、农牧场和水产养殖等,污水回用灌溉是,不仅能给农业生产提供稳定的水源,而且污水中的氮、磷、钾等成分也为土壤提供了肥力,既减少了化肥用量,又增加了农作物产量,而且通过土壤的自净能力可使污水得到进一步的净化,尤其污水回用可控制农村地区无节制地超采地下水。但如果污水水质不能满足要求,则会破坏土壤结构,使农药以及重金属在作物和土壤中积累,降低农产品质量及产量。

3.4 地下水回灌

地下水回灌可以阻止因过量开采地下水而造成的地面沉降,还能利用土壤自净作用提高回水水质,直接向工业和生活杂用水供水。污水回灌地下水对水质要求很高,回灌前须经生物处理(包括硝化与脱氮),还必须有效去除有毒有机物与重金属,一旦回灌水质达不到要求,将会对地下水含水层造成污染。

4 结语

对洗衣废水的处理既减少了污水排放,改善生态环境,产生生态与经济效益,又能够减少对城市优质饮用水资源的消耗,缓减城市供水的压力。处理后的洗衣废水用于城市杂用水、地下水回灌等方面可以产生一定的经济效益,发展前景可观。

参考文献

[1] 朱健,王平,罗文年.洗衣废水处理工程实践[J].工业水处理,2009,29(5):90-92.

[2] 朱丽,孙理密.商业洗衣废水处理与回用工程设计[J].山东师范大学学报(自然科学版),2006,21(2):76-78.

[3] 顾国亮.洗衣厂废水处理回用工艺探究[J].工业水处理,2004,24(9):71-73.

[4] 姜霜英,高廷耀.洗衣、洗浴废水再生回用作生活杂用水[J].中国给水排水:2003,19(4):93-94.

[5] 董占峰,孙汪泉.物化与生物法结合处理服装洗涤废水[J].节能环保:2006,10:51-52.

[6] 王先贵.洗衣废水处理工程的设计及运行[J].环境保护,2005(8):57-60.endprint

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