




小區住宅排水系統由陽臺雨水收集系統和衛生間、廚房污水收集系統組成。陽臺屋面雨水系統所收集的雨水進入市政雨水管網直接排入附近河道;而衛生間、廚房廢水通過城市污水管網系統輸送至城市污水處理廠經處理達到國家排放標準后排入江河中或排入近海域。在現有住宅小區中,部分住戶為晾曬衣物方便,將洗衣機放置在陽臺上,洗衣廢水與屋面雨水收集排放系統相連直接流入河道,因而造成對環境的污染[1]。
一、洗衣廢水的污染原因及危害
(一)洗衣廢水的水質狀況
清洗衣物所用的洗衣粉的成分共有五大類:活性成分、助劑成分、緩沖成分、增效成分、輔助成分。主要成分有:織物纖維防垢劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、水軟化劑、污垢懸浮劑、酶、熒光劑及香料等;較差的洗衣粉常含有磷、鋁、堿等有害成分。助劑的作用是提高表面活性劑的去污能力,分為有磷助劑和無磷助劑兩種,洗衣粉據此分為含磷洗衣粉和無磷洗衣粉。含磷洗衣粉以磷酸鹽作為主要助劑,而無磷洗衣粉是通過重組產品配方和使用4A沸石采取代磷酸鹽的助劑作用,屬于一種不造成環境污染的綠色環保產品。常用洗衣粉的物理化學性質見表1。
隨機抽取4戶人家,按洗衣程序可分為洗滌、漂洗和再漂洗三個階段,對三個階段分別進行取樣,并將三個階段的水樣進行混合,分別測定,測定結果見表2。從表中可以看出,洗衣廢水主要污染物濃度COD為213~453mg/L;BOD5為62~95mg/L;TP為1~5mg/L;pH值為8.1~8.5。可見洗衣廢水對水環境的污染還是相當嚴重的。
(二)洗衣廢水的用水量
城鎮居民的排水量一般按照給水量進行折算,由于國家和地區生活習慣的不同和生活設施的差異,生活用水量標準有所不同,因而洗衣廢水的用水量所占的比例也有所不同,見表3。
對南橋鎮區96戶進行隨機抽樣調查,結果發現將洗衣機放置于陽臺的住戶占抽樣調查者的比例為46.8%。
現上海市奉賢區自來水平均用水量為42萬m3/d,漏失率30%,實際供應量為30萬m3/d,居民生活用水量按70%計,實際居民用水量為21萬m3/d(A),洗衣廢水所占比例按15%(B)計,直接排入河道的洗衣廢水按46.8%(C)計(在陽臺上設置洗衣機的比例),污水量按用水量的90%(D)計,則每日排入河道的洗衣廢水為Q=A×B×C×D=1.32×104m3/d,全年可達3.82×106m3,可見對天然水體的污染相當巨大。
(三)未經處理排入水體的危害性
洗衣廢水中含有表面活性劑(烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素)、助劑(烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素)、油污、塵土顆粒以及各種微生物組成。含磷洗衣粉的磷本身并無危害,但是這種洗衣廢水排放到河流湖泊中去以后,使水中含磷量升高,使水質出現富營養化,導致各種藻類植物瘋狂繁殖,而這些水生植物死亡腐敗以后,會放出甲烷、硫化氫、氨等大量有毒有味氣體,使水質混濁發臭,水體缺氧,魚、蝦、貝類等水生物便會死亡,使河流湖泊變成死水,嚴重影響周圍的生態環境[2]。磷污染對無錫太湖、杭州西湖、昆明滇池等靜水湖泊的影響最為明顯,甚至到了觸目驚心的地步。以太湖為例,湖底沉積了60萬噸的磷,其中有16萬噸來自周邊居民傾倒的洗滌廢水。洗衣廢水還會增加自來水水廠的處理難度,進入城市污水處理廠污水中的洗滌劑達到一定濃度時會影響曝氣、沉淀和污泥的消化[3,4]。
二、治理方案及成本分析
雨、污分流是治理污染的前提條件,充分利用現有的污水管網和污水處理廠,將洗衣廢水經收集后輸送至污水處理廠進行處理是最為有效的方法[5]。
例如,南橋城區現有污水處理收集系統2個,以南奉公路為界,分別為南橋污水處理廠污水收集系統和南排污水收集系統。由于南橋污水處理廠污水收集系統建成時間長,污水收集量已接近滿負荷運行,因而南橋污水處理廠若計劃擴大收集洗衣廢水,應首先考慮管網的運行負荷,再考慮其收集量。而南排工程相對來說建設時間較晚,目前污水收集量還未達到設計負荷,在接納污水量上還有相當大的余量。
為了治理洗衣廢水流入河道的現象,可采取以下三種方案的工程措施作為對策。
1.重新鋪設一根污水立管與陽臺上的洗衣廢水管道相連接,收集陽臺雨水和洗衣廢水。原有的雨水管道僅作為收集屋面雨水之用,從而做到雨水、污水嚴格分離。上海松江地區采用該法于2005年對8個住宅小區進行改造,起到了一定的效果,但投資成本太大,并且改造期間對居民生活影響較大,方法的操作性不強。
2.將原有的雨水立管作污水管之用,重新鋪設一根雨水立管與屋面雨水口相連。新雨水管落地后,水平橫管可沿住戶的天井、圍墻兩側延伸至圍墻外綠化,再接入小區道路雨水口,原有雨水收集管道至小區道路口處進行截流,使其流入污水管網。此方法工程投資相對較小,但是仍存在住戶天井內的雨水流入污水管的問題,造成雨季時雨、污合流,增加污水處理廠的污水處理量,增加污水處理成本。
3.在原有的雨水管道接至小區道路雨水管道接入處設置截流井,并計算確定其截流量及截流倍數。在旱季時將洗衣廢水全部流入污水管網,而在雨季時可通過溢流口將絕大部分的雨水經溢流口流入雨水管網。該工程投資小,實施方便,操作易行,并且不會造成雨水大量流入污水管道,可以保證雨季時污水處理廠的正常運行。
老式住宅小區大多每幢三個單元(三梯),一梯二戶。每戶陽臺都設有雨水管。一般每幢房屋的南、北兩側分別設有雨、污水收集管,再分別接入同一小區道路的雨、污支管中。如按上述三種方案對類似小區進行陽臺雨、污水分流的改造,經測算第一方案實施的工程費用為12960元/幢;第二方案工程費用為11950元/幢;第三方案工程費用為2500元/幢。說明第一方案工程費用最高,第二方案工程費用與第一種工程費用相差不多,而第三方案工程費用只為第一方案工程費用的五分之一,相對來說第三方案工程比較經濟。
三、方案優選建議
由于住戶為了洗衣晾曬方便將洗衣機放置于陽臺上,使洗衣廢水通過與雨水合排而污染河道,結合奉賢區南橋鎮的舊房改造,通過三種方案工程措施對比解決此難題。
1.第一方案可實現雨、污的完全分離,但工程投資太大,可操作性不強。
2.第二方案能基本實現雨、污的分離,工程投資相對較小,但仍存在雨、污合流的問題,在雨季時對污水處理廠的影響較大,工程投資相對較小。
3.第三方案能基本實現雨、污分離,但雨季時仍有一部分洗衣廢水流入河道,對河道會造成一些不利影響,可通過雨季時雨水的稀釋和河道水閘排蓄,將影響降低到最低限度,該工程投資小,操作性強。
綜合上述分析,認為結合舊房改造可采用第三種方案解決洗衣廢水流入河道,新建小區也可采用第一方案工程措施。建議設計部門在衛生間設計時,預留放置洗衣機空間;政府部門加強對二次裝修的監管,要求住戶將洗衣機放置在衛生間專用位置上,盡量避免洗衣廢水的不合理排放。
參考文獻
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[4]池年平,董秉直,羅文連,賀志勇.混凝/水解酸化/組合生物處理工藝處理洗水廢水[J].中國給水排水,2010,26(2): 57—59.
[5]朱健,王平,羅文年.洗衣廢水處理工程實踐[J].工業水處理,2009,29,(5):90—92.
(責任編輯:趙靜)