基于旋流除沙的洗车废水处理循环回用技术初探

朱佳欣　徐彤　崔亚慧　程晓娜　梁素韬

【摘 要】泥沙是洗车废水中的主要污染物之一，如何处理泥沙是洗车废水处理的一个关键问题。本文介绍了洗车废水处理技术的研究现状及存在问题，同时提出了洗车废水的污泥处理问题。进而提出将旋流除沙原理应用到洗车废水处理中，通过当地的应用实例对这种技术的效果进行了初步分析。

【关键词】旋流除沙 循环节水 洗车废水

1 洗车废水回用技术的研究背景与意义

随着我国汽车数量迅速增加，洗车业也迅速得到了发展。现在应用较为普遍的是人工高压水枪洗车，洗车行业的污水排放，给城市用水和废水处理带来压力。据统计，清洗一辆小型汽车需用水0.06-0.10吨，1座大中城市1年用于洗车的水量则可供6万人口使用一年，洗车用水的消耗量显而易见。此外，由于对洗车业的管理还不够规范，洗车水的随意排放影响市容和市民的生活环境，排入管网加重水处理负担。针对洗车废水消耗大量水资源及污染环境的现状，虽然一些城市已作出相应的限制也出台了相关政。但是根据走访调查洗车场发现，一些洗车场没有水循环设备，或者有却弃之不用。因此，提倡洗车废水的回用技术，从社会效益角度看，不仅节约现有的水资源，减轻了市政供水的压力。从经济效益角度看，洗车废水回用将减少洗车成本。从生态效益角度看，洗车废水回用，对污染物质进行处理，减轻了洗车废水直接排放对环境的污染。

2 洗车废水处理技术的研究现状及存在问题

泥沙、油类和洗涤剂类等是洗车废水中的主要污染物质，通常可以按洗车废水中主要污染物存在情况将洗车废水分为两大类：第一类含油量、泥沙、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，占地面积大，成本高，除沙效果也不甚理想；第二类是含油量少，含泥沙、洗涤剂较多的洗车废水，这类废水的处理工艺较简单，但运行时受到的制约因素较多，且色度去除效果不甚理想[1]。有的工艺出现需要经常反洗，出现精密过滤中的滤芯也需定期更换等问题。对于洗车废水处理后的污泥处置。这些污泥绝大部分堆放于洗车场附近未作处理。冲洗的污泥长时间堆积，各洗车场将会出现随时间推移而逐步增大的污泥丘，不仅占用了土地，而且恶化了环境。

3 洗车废水的旋流除沙处理技术

一般人工洗车都是两次冲水，第一次用高压水枪直接冲洗泥污，泥沙基本上都产生在这个阶段，然后打上清洁剂进行第二次清洗。大多数循环水利用装置都是完整的一套系统，占地面积大、成本高、使用不方便；并且处理后的水还残留有泡沫和臭味，这主要是在第二次清洗过程中造成的。

针对这个问题，突破传统沉淀除沙的理念，将旋流除沙创造性地运用到洗车废水的处理中。我们只需将第一次洗车产生的废水进行旋流除沙后蓄存起来，便可再用于其他车辆的第一次清洗，其中的油类等其他污染物可以在第二次清洗中去除。第二次清洗可直接用自来水清洗，这也避免了循环水处理后有味和泡沫除不净的问题。

下图为一种新型的旋流除沙器，结构及尺寸如图1-2所示，其进出口均为250×250㎜的正方形截面，除沙体部分由两个半径分别为100㎜和200㎜的同心圆柱构成，两个同心圆柱由筛网分隔，网孔直径为0.12㎜。该旋流除沙器的工作原理为：含沙流体由除沙器右侧的进口以一定速度进入旋流除沙器，在中间挡板作用下进入除沙体并产生旋转，在离心力作用下含沙流体被甩向圆柱体的四周，沙子在筛网的阻隔过滤作用下被阻挡在小圆柱体内并沉淀到底部，而水流则在通过筛网后经大圆柱体流向左侧流体出口。

旋流除沙器是利用旋转流体产生的离心力及筛网的过滤作用达到除沙目的的固液分离设备，与其他现有的洗车废水处理工艺相比，它有很多突出的优点：首先，它结构简单，质量轻，占地面积小，没有转动部件，不存在经常更换易损构件的问题；其次，该旋流除沙器维护费用低，分离效率高，处理时间短，是一种高效、安装方便且成本低廉的固液分离设备。

4 应用实例

旋流除沙技术在矿物工程、食品加工、医疗卫生等众多领域得到广泛的应用。但是在洗车废水处理中的应用却是创造性的。本地主要以小型洗车场为主，清洗的车辆沾染的灰尘和泥沙较多，而油类物质相对较少，洗车废水多属于第二类，正好适用于旋流除沙装置处理洗车废水。洗车出现高耗能、耗水情况，我们对本地一些洗车店进行了实地调查。保定市区洗车收费标准一般在25-35元，大多数的洗车场主要以高压清洗机和泡沫机两种设备为主，少部分装有：洗车机、吸尘器、气泵等，在清洗过程中，产生的泥沙比较多。

经调查，人工洗车的洗车店洗一辆车用水60-80 L，日洗车数量30两左右，日用水量和排水量为1800-2400L；高压洗车的车店洗一辆车50-70L，日洗车数量40辆左右，日总用水量和排放废水量为2000-2800L；全自动电脑洗车洗一辆车用水150-190 L，日洗车数量为150辆左右，日总用水量和废水排放量为22500-28500L；半自动洗车店洗一辆车用水80-100 L，日洗车数量为100辆左右，日总用水量和废水排放量为8000-10000L。洗车用水属于特殊行业用水，水费为23元/吨，一般的人工洗车店平均每月用水63吨，所需水费平均每月为1500元左右。洗车场所产生的废水一般没有经过处理直接排入城市地下管网，洗车废水含有的泥沙量较多，直接排放给城市水处理带来不便；另外，洗车用水较多，真正实现水循环利用的技术较少，而且成本普遍较高，对城市用水造成很大压力。

在洗车场收集不同类型的洗车废水，采用烘干法对其进行泥沙含量的测定，得到如下试验数据：

第一类：处理前泥沙含量为282.7 mg/L，处理后19.8 mg/L，回用水标准为5 mg/L；第二类：处理前为109.8 mg/L，处理后为7.7 mg/L，回用水标准为5 mg/L。

从数据中可以看出，两类洗车废水中的泥沙含量均较高，虽然经旋流除沙器处理后的泥沙含量不能满足洗车水回用标准，但是与标准非常接近。因为第一类洗车废水中的油类等其他污染物的含量也很高，所以需配合除油等其他工艺才能达到良好效果。而第二类洗车废水中油类等其他污染物含量都很低，除沙后可用于第一次洗车过程中，再配合第二次自来水清洗就可以达到很好的效果。并且可以将这种技术推广到各地的小型洗车场，用于处理泥沙含量多而油类较少的洗车废水处理。

5 结语

洗车废水的处理除了采用传统的处理方法外，本文提出了针对泥沙处理的旋流除沙法，并且根据小型洗车场设计了一种流程简单的便捷洗车废水回用工艺。由于大部分的洗车用水都消耗在第一次清洗过程中，所以对第一次洗车废水的循环利用水量还是很可观的。现行的洗车废水处理工艺回用率低、处理效果不理想，为满足社会对洗车废水回用的需求，高效、简单、实用、经济的洗车废水处理技术是发展的必然趋势。

参考文献：

[1] 王波等.机车车辆制造工业的污水处理[J].机车车辆工艺，2001（5）：14-16.

[2] 李梅波 等.含油废水的膜处理技术[J].过滤与分离，2000（4）：10-14.

[3] 樊栓狮 等.无机膜处理含油废水[J].大连理工大学学报，2000（1）：61-63.

[4] 王祖烔，王祖薇.全自动节水型洗车废水处理回用装置.专利申请号：00260420.5，2001.

[5] 李扬成.成都市洗车场污泥的农业利用[J].四川环境，1994（3）：36-38.