在現代社會,洗滌活動無處不在,從家庭洗衣到商業洗衣房、酒店、醫院以及工業洗滌過程,每天都會產生大量的洗滌廢水。這些廢水若未經有效處理直接排放,將對水環境造成嚴重污染,威脅生態平衡與人類健康。因此,開發和應用高效的洗滌廢水處理技術迫在眉睫。
一、洗滌廢水的來源與特點
(一)來源廣泛
家庭洗滌廢水主要源于日常衣物清洗,隨著生活水平提高,洗衣機使用頻繁,廢水產生量可觀。商業洗衣房承接大量酒店、醫院、學校等機構的布草洗滌業務,廢水排放集中且量大。酒店每天需清洗大量床單、毛巾、浴巾等,醫院除了常規布草,還涉及感染性織物洗滌,廢水成分復雜。工業生產中的洗滌環節,如電子、機械制造等行業對零部件清洗,也會產生含有油污、化學藥劑的廢水。
(二)成分復雜
表面活性劑:作為洗滌劑的關鍵成分,廣泛存在于洗滌廢水中。常見的陰離子表面活性劑(如直鏈烷基苯磺酸鈉 LAS)、非離子表面活性劑(如脂肪醇聚氧乙烯醚 AEO),雖能有效降低水表面張力、增強去污能力,但進入水體后會干擾水生生物正常生理功能,導致魚類等生物呼吸、繁殖受阻。
有機物:包含衣物上脫落的油污、纖維碎屑,以及洗滌劑中的增白劑、香料等。這些有機物使廢水化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)升高,消耗水中溶解氧,引發水體缺氧,致使水生生物窒息死亡。
營養物質:三聚磷酸鈉等含磷助劑曾廣泛用于洗滌劑,雖目前部分地區限制使用,但廢水中仍可能存在一定量磷元素,同時含有氮元素。氮、磷排放易造成水體富營養化,引發藻類過度繁殖,形成水華或赤潮,破壞水體生態系統平衡。
懸浮物:衣物洗滌過程中脫落的塵土、毛發、纖維等懸浮于水中,使廢水渾濁,不僅影響水質觀感,還可能堵塞排水管道與處理設備。
酸堿度不穩定:因使用不同類型洗滌劑,洗滌廢水 pH 值波動較大,從酸性到堿性均有可能,對處理設備材質和微生物活性構成挑戰。
二、洗滌廢水處理技術
(一)物理處理技術
格柵與篩網:在廢水處理前端設置格柵,通過不同間隙大小的格柵條,攔截廢水中較大尺寸懸浮物和漂浮物,如衣物纖維、大塊雜物等,防止其進入后續處理單元,避免設備堵塞與磨損。篩網則用于截留更細小懸浮物,根據廢水特點選擇合適目數篩網,如 100 - 300 目篩網可有效去除毛發、微小纖維。
沉淀:利用重力作用使廢水中懸浮物沉降。平流式沉淀池結構簡單,廢水緩慢流過,懸浮物沉淀于池底;斜管(板)沉淀池通過添加斜管或斜板,增大沉淀面積,提高沉淀效率,可使廢水中大部分可沉降懸浮物去除,降低后續處理負荷。
氣?。合驈U水中通入空氣,形成微小氣泡,使氣泡與廢水中懸浮顆粒粘附,顆粒隨氣泡上浮至水面形成浮渣,進而分離去除。對于密度接近水、難以沉淀的懸浮物以及乳化油等,氣浮效果顯著。在氣浮過程中,常添加混凝劑(如聚合氯化鋁 PAC)與助凝劑(如聚丙烯酰胺 PAM),促進顆粒凝聚,提高氣浮效率。
(二)化學處理技術
混凝沉淀:向廢水中投加混凝劑,如 PAC、聚合硫酸鐵 PFS 等,使廢水中膠體顆粒和微小懸浮物脫穩,相互凝聚成較大絮體,再通過沉淀去除。在洗衣廢水中,混凝沉淀可有效去除表面活性劑、部分有機物和懸浮物。例如,在 pH 值為 6 - 9 條件下,投加適量 PAC,經攪拌混合、絮凝反應后,廢水濁度去除率可達 80% 以上,COD 去除率達 30% - 50%。
中和:針對 pH 值異常廢水,通過投加酸性或堿性藥劑調節 pH 至中性范圍,滿足后續生物處理或排放要求。
酸性廢水常用石灰、氫氧化鈉中和,堿性廢水則用硫酸、鹽酸調節。如某工業洗滌廢水 pH 值為 12,投加適量鹽酸后,pH 值可迅速調節至 7 - 8 之間。
氧化:利用強氧化劑將廢水中有機物氧化分解為二氧化碳和水等無機物,降低 COD。常見氧化劑有臭氧、過氧化氫、二氧化氯等。臭氧氧化能力強,能有效去除難降解有機物和表面活性劑,且反應后無二次污染;過氧化氫在催化劑(如亞鐵離子)作用下,產生羥基自由基,強化氧化效果。例如,在印染洗滌廢水處理中,采用臭氧氧化 - 生物活性炭工藝,COD 去除率可達 60% - 80%,色度去除率達 90% 以上。
(三)生物處理技術
活性污泥法:以活性污泥為主體,利用微生物群體(細菌、真菌、原生動物等)吸附、分解廢水中有機物。在曝氣池中,廢水與活性污泥充分混合,微生物在有氧條件下將有機物轉化為自身細胞物質和二氧化碳、水等無機物。傳統活性污泥法對水質、水量變化適應性強,但占地面積大、易出現污泥膨脹。改良型活性污泥法,如序批式活性污泥法(SBR)及其衍生工藝(CASS、CAST 等),通過時間序列控制,實現進水、反應、沉淀、排水等工序在同一池中交替進行,占地面積小、運行靈活,對洗滌廢水處理效果良好,COD
去除率可達 80% - 95%。
生物膜法:微生物附著在固體載體表面形成生物膜,廢水流經生物膜時,有機物被微生物吸附、分解。常見生物膜法工藝有生物接觸氧化法、生物濾池、生物轉盤等。生物接觸氧化法中,廢水在充滿填料的反應池中流動,微生物在填料表面生長,形成穩定生物膜,該工藝負荷高、抗沖擊能力強、污泥產量少,適用于處理中小規模洗滌廢水,對 BOD 去除率可達 90% 以上。
厭氧生物處理:在無氧條件下,厭氧微生物將有機物分解為甲烷、二氧化碳等。厭氧生物處理能耗低,能產生可作為能源的沼氣,但反應速率慢、啟動時間長。常用于處理高濃度有機洗滌廢水,如大型洗衣廠廢水,與好氧生物處理結合,可實現優勢互補。例如,采用厭氧
- 好氧組合工藝處理印染洗滌廢水,先通過厭氧池將大分子有機物分解為小分子,提高廢水可生化性,再經好氧池進一步降解,COD 總去除率可達 90% 以上。
(四)膜處理技術
微濾(MF)與超濾(UF):微濾膜孔徑一般為 0.1 - 10μm,超濾膜孔徑為 0.001 - 0.1μm,通過篩分作用截留廢水中懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等。微濾、超濾對濁度、細菌去除效果好,能有效降低廢水懸浮物含量,提高水質清澈度,為后續深度處理創造條件。在酒店洗滌廢水回用處理中,采用超濾工藝,可去除
99% 以上懸浮物和細菌,出水濁度小于 1NTU。
納濾(NF)與反滲透(RO):納濾膜孔徑約 0.001 - 0.01μm,反滲透膜孔徑小于 0.0001μm,可截留水中溶解性鹽類、小分子有機物、重金屬離子等。納濾能去除部分二價離子,對硬度、色度有較好去除效果;反滲透幾乎可截留所有雜質,產水水質接近純水。在對水質要求極高的電子工業洗滌廢水回用中,常采用反滲透工藝,出水水質可滿足生產用水嚴格要求,對重金屬離子、溶解性固體去除率達
99% 以上。
三、處理工藝流程實例
(一)小型洗衣店廢水處理流程
小型洗衣店廢水水質、水量相對穩定,處理規模較小。廢水先經格柵攔截大顆粒懸浮物,進入調節池調節水質、水量,避免對后續處理單元沖擊。調節池廢水由提升泵輸送至混凝反應池,投加 PAC 和 PAM,經攪拌混合,使膠體和懸浮物凝聚成大顆粒絮體,隨后流入斜管沉淀池沉淀分離,上清液達標排放或進入清水池回用。沉淀池污泥定期排入污泥濃縮池,經板框壓濾機脫水后,泥餅外運處置。該流程工藝簡單、投資小、運行管理方便,能有效去除廢水中懸浮物和部分有機物,滿足小型洗衣店廢水處理需求。
(二)大型洗衣廠廢水處理流程
大型洗衣廠廢水水量大、水質復雜。廢水首先經過粗細格柵兩級過濾,去除粗大雜物和細小纖維,再進入調節池。調節池配備曝氣裝置,防止懸浮物沉淀,同時均勻水質。調節后廢水進入水解酸化池,在厭氧微生物作用下,將大分子有機物分解為小分子,提高廢水可生化性。水解酸化池出水流入
A2/O(厭氧 - 缺氧 - 好氧)生物處理系統,依次完成厭氧釋磷、缺氧反硝化脫氮、好氧硝化和吸磷過程,有效去除有機物、氮、磷等污染物。生物處理后廢水進入二沉池進行固液分離,沉淀污泥部分回流至厭氧池和缺氧池,剩余污泥排入污泥處理系統。二沉池上清液進入消毒池,投加二氧化氯等消毒劑殺滅細菌和病毒,達標后排放。部分出水可進一步通過砂濾、活性炭吸附、超濾等深度處理工藝,回用于洗衣車間,實現水資源循環利用。該流程綜合運用多種處理技術,處理效果好,能滿足大型洗衣廠廢水達標排放和中水回用要求。
四、處理技術的選擇因素
(一)水質水量
根據廢水水質特點,如污染物種類、濃度、pH 值等,選擇針對性處理技術。高濃度有機廢水宜采用厭氧 - 好氧組合生物處理工藝;含大量懸浮物和膠體廢水,優先考慮混凝沉淀、過濾等物理化學處理方法。同時,需結合廢水水量確定處理規模和設備選型,確保處理系統高效穩定運行。
(二)排放標準
嚴格遵循當地環保部門制定的廢水排放標準,不同地區、不同行業排放標準存在差異。對于排入市政管網廢水,執行相對寬松的預處理標準;直接排入自然水體廢水,則需滿足更嚴格的一級 A 或更高級別排放標準,處理技術選擇應確保出水各項指標達標。
(三)成本效益
綜合考慮建設成本、運行成本和經濟效益。建設成本包括設備采購、安裝調試、土建工程等費用;運行成本涵蓋能耗、藥劑費、設備維護費、人工管理費等。在滿足處理要求前提下,優先選擇投資小、運行成本低的處理技術。此外,若能實現中水回用,可節約水資源費用,創造經濟效益,提高項目整體效益。
(四)場地空間
處理工藝占地面積需與實際場地空間相匹配。在城市中心等土地資源緊張地區,宜采用占地面積小的處理技術,如 MBR 膜生物反應器、一體化污水處理設備等;而在土地資源相對充裕地區,可選擇傳統活性污泥法等占地面積較大但處理效果穩定的工藝。
五、結語
洗滌廢水處理技術多樣,每種技術都有其適用范圍和優缺點。在實際工程應用中,需綜合考慮廢水水質水量、排放標準、成本效益、場地空間等因素,選擇合適處理技術并優化組合工藝流程,以實現洗滌廢水高效處理、達標排放與資源回收利用。隨著環保要求日益嚴格和水資源短缺問題加劇,研發高效、節能、環保的新型洗滌廢水處理技術,將成為未來發展趨勢,為保護水環境、促進可持續發展提供有力支撐。
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