北京市城区洗衣废水典型调查及对策

2020-11-16顾永钢高丹白慧文马宁

工业用水与废水 2020年5期

顾永钢，高丹，白慧文，马宁

（1.北京市水科学技术研究院，北京 100048； 2.北京市排水管理事务中心，北京 100195；3.北京市北运河管理处，北京 101100）

随着人民生活水平的日益提高，作为专门面向个人、宾馆、企业等提供服装、家居用品洗涤服务的规模化洗衣店或洗衣公司大批涌现。 2017 年北京市洗衣店及洗衣公司约有2 500 家，其中近半数市场主体分布在朝阳、海淀、丰台、西城4 个城区，分别为390、 316、 249、 203 家，分别占洗衣服务业总量的15.92%、 12.90%、 10.16%、 8.29%。企业洗衣店形式有大型连锁洗衣店、中小规模连锁洗衣店、规模化洗衣厂。洗衣门店中，能够真正提供干洗、水洗服务的占20%，其中个体洗衣店比例超过50%。

北京市洗衣废水排放量较大， 2017 年城镇生活污水排放总量为12.4 亿t，其中，洗衣废水排放量约为500 万t。洗衣废水所含污染物主要是SS、TP、 COD、氨氮、阴离子表面活性剂（LAS）。洗衣废水不经处理直接排放，势必引起城市河湖水环境恶化，排入城市下水道也会对市政污水处理厂造成影响［1－4］。为了摸清北京市洗衣行业废水排放情况，在2017 年7 月～9 月期间，通过现场、电话、查阅文献等形式，针对北京市城区中的典型洗衣店（厂）的排水方式、排水水质、处理技术和水处理设施等进行调查，分析洗衣废水处理现状，以期为北京市城区洗衣废水的处理提供参考。

1 洗衣废水排放典型调查

在洗衣过程中排出的洗衣废水主要包括洗涤废水、清洗废水和甩干废水。调查对象为城区中大型连锁洗衣店、中小规模连锁洗衣店、规模洗衣厂，调研洗衣店排水方式、排水水质情况。

1.1 分散洗衣店

城区分散洗衣店主要散落在城区居民区，服务于城区居民，以干洗、水洗衣物为主。调研采用依据规模随机抽查形式，选取散落在朝阳、海淀城区比较典型的洗衣店代表。

大型连锁洗衣店： A 洗衣店，主要从事衣物洗烫与干洗一体化服务，加盟店20 多家，每店排水量为20 m3／d。

中小连锁洗衣店： B 洗衣店，主要从事家饰用品水洗、干洗等一体化服务，加盟店200 多家，每店排水量为1.5 m3／d。

上述2 家洗衣店均无城镇污水排入排水管网许可证，无废水处理设施及设备，洗衣废水未经任何处理直接排入市政污水管网。废水水质测定结果如表1 所示。

表1 分散洗衣店废水水质指标Tab. 1 Quality indicators of wastewater from dispersed laundries

北京市要求洗衣废水排放水质应满足北京市DB 11／307—2013《水污染物综合排放标准》。从测定结果看， A 洗衣店废水的pH 值、 TP、 COD 超标， B 洗衣店废水的COD、 LAS 超标。

1.2 规模洗衣厂

北京市规模洗衣厂主要服务于宾馆、学校、医院、饭店等。此类洗衣厂一般都是现代化洗衣企业，总揽集团内的星级酒店和政府机关单位的洗涤业务，厂址不在市区。

C 饭店有限公司洗衣厂是水洗衣物规模洗衣厂的代表，设计洗衣废水排水量为240 m3／d，实际排水量为167 m3／d。该洗衣厂取得了城镇污水排入排水管网许可证，有完备的A2／O－MBR 废水处理工艺设施。洗衣废水未处理前的LAS 超标，采用一体化A2／O－MBR 废水处理工艺后，排水水质满足DB 11／307—2013 要求，同时达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A 标准。水质测定结果如表2 所示。

表2 规模洗衣店废水水质指标Tab. 2 Quality indicators of wastewater from large-scale laundries

C 饭店有限公司洗衣厂将处理后的洗衣废水回用于园林绿化，减少了废水排放量，同时节省自来水费用70%以上。

2 洗衣废水处理技术及设备调查

2.1 洗衣废水处理技术

目前，洗衣废水处理方法主要采用电凝聚法、化学混凝法及生物接触氧化法等。国内外学者对洗衣废水处理技术开展了大量的研究，杨青波等［5］通过电絮凝法对洗衣废水进行处理， COD 去除率达80%， LAS、浊度去除率达99.5%。徐敏等［6］通过复极式电凝聚－电气浮方法处理洗衣废水，悬浮物、LAS、 COD 和磷酸盐均得到有效去除。朱健等［7］采用混凝－沉淀工艺处理株洲市某洗衣工业园洗衣废水，出水水质指标可完全达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中三级标准要求。 Anita 等［8］通过混凝／絮凝／沉淀－吸附工艺处理洗衣废水，取得了良好的LAS 去除效果。

黄少华等［9］开展了两级复合滤料生物滤池处理洗衣废水的试验研究，结果表明，该工艺对COD的平均去除率为87.1%，对LAS 、 TN、 TP 的平均去除率为93.3%、 48.9%和93.3%。江霜英等［10］采用气浮与曝气生物滤池相结合的工艺处理洗衣废水，出水完全可以达到城市生活杂用水的标准。张静等［11］借鉴生物接触氧化及流动床工艺，提出模块化的MST 设备，出水有机物、氨氮、 SS 浓度可以满足GB18918—2002 一级标准要求。顾丽等［12］开展了人工快滤系统处理洗衣废水的试验研究， LAS、COD、 BOD5及氨氮的平均去除率分别为99.0%、79.8%、 72.5%和90.88%。 Yaseen 等［13］结合砂滤器、生物炭和特夫秸秆介质处理洗衣废水，在去除LAS等污染物方面表现出高效率。

为了加大洗衣废水回用力度，国内外学者开展了洗衣废水回用研究，肖羽堂等［14］开展了膜集成技术处理纺织洗衣废水回用的研究，处理后达到了洗衣工艺对水质的要求。周乃磊等［15］通过臭氧氧化－活性炭吸附工艺在洗衣废水回用中的应用研究发现，此工艺方案运行稳定，处理后的水质满足洗衣回用水要求，且操作控制简单，处理成本不高。Dimoglo 等［16］通过电凝和电浮的方法，采用铝电极对洗衣废水进行了实验室研究和中试研究，结果表明，废水经处理后可回用到洗涤过程中。

2.2 洗衣废水一体化处理设备

目前，洗衣废水处理设施基本采用一体化设备，洗衣废水一体化处理设备具有占地面积小，设备成套性好、自动化程度高，可操作性强的特点。市场上主流一体化处理设备采用的工艺有混凝－沉淀一体化、厌氧生物滤池－接触氧化一体化；回用处理一体化设备主要是A2／O－MBR 反应器。

2.2.1 混凝-沉淀一体化设备

混凝-沉淀一体化设备集成了由格栅及调节池组成的预处理单元、由混合反应池及斜板沉淀池组成的混合反应沉淀单元、污泥处理单元。洗衣废水通过预处理后进入混凝沉淀池，混凝反应后的废水进入斜板沉淀池进行固液分离，沉淀池污泥排入污泥浓缩池，上清液排入清水池，出水达标排入市政管网。

混凝-沉淀一体化设备在去除洗衣废水中COD和色度方面效果明显，其中色度去除率为70% ～90%， COD、 LAS 去除率为50%～70%。目前，市场上商品化洗衣废水混凝-沉淀一体化设备的处理规模为24 ～400 m3／d，运行成本约为0.8 ～1.1 元／m3。混凝－沉淀一体化设备主要适用于废水量较大的餐饮及洗衣废水。

2.2.2 厌氧生物滤池-接触氧化一体化设备

厌氧生物滤池-接触氧化一体化设备是一种模块化的集成格栅、缺氧池、生物接触氧化池、二沉池、污泥池、消毒池等高效污水生物处理设备。洗衣废水进入厌氧生物滤池，厌氧微生物将大分子不溶性的物质水解转化为小分子可溶性的物质；接触氧化床出水回流至厌氧生物滤池，厌氧微生物中的反硝化菌可以利用回流水中硝态氮，将其转化为氮气。该一体化设备的出水COD、 BOD5、 LAS 去除率均可达到80% 以上，消毒后可以达到国家污水排放二级标准。设备可设于地面上，也可埋于地下，易于完成自动控制，管理、操作简单。

目前，市场上商品化厌氧生物滤池-接触氧化一体化设备的处理规模为24 ～1 200 m3／d。运行成本约为0.5 ～0.7 元／m3。该一体化设备主要应用于医院、宾馆、酒店等床单、被罩清洗，能够处理综合性废水及类似的有机废水。

2.2.3 A2／O－MBR一体化设备

A2／O－MBR 一体化设备集成厌氧池、缺氧池、好氧池、膜生物反应器等主要单元，该一体化设备采用先进的膜生物反应器处理工艺，利用微生物代谢作用将有机污染物和氨氮降解转化为二氧化碳、硝酸盐等物质，微生物与水的分离由膜完成。目前，市场上商品化A2／O-MBR 一体化设备处理规模为10 ～300 m3／d，运行费用为1.0 元／m3。出水水质可达到GB 18918—2002 一级A 标准， COD、 LAS去除率高于90%， SS 的去除率为100%，出水悬浮物浓度和浊度几近于零。该一体化设备主要应用于对水质有回用要求的废水。

经过市场调查，洗衣废水一体化处理设备主要采用接触氧化法和化学混凝法。从投资费用来看，A2／O－MBR ＞接触氧化法＞化学混凝法；从运行费用来看， A2／O－MBR ＞化学混凝法＞接触氧化法；从出水水质来看， A2／O－MBR 最优，接触氧化法略优于化学混凝法；从市场占有率来看，规模性洗衣废水推荐选用接触氧化法、 A2／O－MBR 小型一体化设备。