基于旋流除沙的洗車廢水處理循環回用技術初探

朱佳欣　徐彤　崔亞慧　程曉娜　梁素韜

【摘 要】泥沙是洗車廢水中的主要污染物之一，如何處理泥沙是洗車廢水處理的一個關鍵問題。本文介紹了洗車廢水處理技術的研究現狀及存在問題，同時提出了洗車廢水的污泥處理問題。進而提出將旋流除沙原理應用到洗車廢水處理中，通過當地的應用實例對這種技術的效果進行了初步分析。

【關鍵詞】旋流除沙 循環節水 洗車廢水

1 洗車廢水回用技術的研究背景與意義

隨著我國汽車數量迅速增加，洗車業也迅速得到了發展?，F在應用較為普遍的是人工高壓水槍洗車，洗車行業的污水排放，給城市用水和廢水處理帶來壓力。據統計，清洗一輛小型汽車需用水0.06-0.10噸，1座大中城市1年用于洗車的水量則可供6萬人口使用一年，洗車用水的消耗量顯而易見。此外，由于對洗車業的管理還不夠規范，洗車水的隨意排放影響市容和市民的生活環境，排入管網加重水處理負擔。針對洗車廢水消耗大量水資源及污染環境的現狀，雖然一些城市已作出相應的限制也出臺了相關政。但是根據走訪調查洗車場發現，一些洗車場沒有水循環設備，或者有卻棄之不用。因此，提倡洗車廢水的回用技術，從社會效益角度看，不僅節約現有的水資源，減輕了市政供水的壓力。從經濟效益角度看，洗車廢水回用將減少洗車成本。從生態效益角度看，洗車廢水回用，對污染物質進行處理，減輕了洗車廢水直接排放對環境的污染。

2 洗車廢水處理技術的研究現狀及存在問題

泥沙、油類和洗滌劑類等是洗車廢水中的主要污染物質，通常可以按洗車廢水中主要污染物存在情況將洗車廢水分為兩大類：第一類含油量、泥沙、洗滌劑類物質均較高的洗車廢水，這類廢水的處理工藝相對復雜，占地面積大，成本高，除沙效果也不甚理想；第二類是含油量少，含泥沙、洗滌劑較多的洗車廢水，這類廢水的處理工藝較簡單，但運行時受到的制約因素較多，且色度去除效果不甚理想[1]。有的工藝出現需要經常反洗，出現精密過濾中的濾芯也需定期更換等問題。對于洗車廢水處理后的污泥處置。這些污泥絕大部分堆放于洗車場附近未作處理。沖洗的污泥長時間堆積，各洗車場將會出現隨時間推移而逐步增大的污泥丘，不僅占用了土地，而且惡化了環境。

3 洗車廢水的旋流除沙處理技術

一般人工洗車都是兩次沖水，第一次用高壓水槍直接沖洗泥污，泥沙基本上都產生在這個階段，然后打上清潔劑進行第二次清洗。大多數循環水利用裝置都是完整的一套系統，占地面積大、成本高、使用不方便；并且處理后的水還殘留有泡沫和臭味，這主要是在第二次清洗過程中造成的。

針對這個問題，突破傳統沉淀除沙的理念，將旋流除沙創造性地運用到洗車廢水的處理中。我們只需將第一次洗車產生的廢水進行旋流除沙后蓄存起來，便可再用于其他車輛的第一次清洗，其中的油類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來水清洗，這也避免了循環水處理后有味和泡沫除不凈的問題。

下圖為一種新型的旋流除沙器，結構及尺寸如圖1-2所示，其進出口均為250×250㎜的正方形截面，除沙體部分由兩個半徑分別為100㎜和200㎜的同心圓柱構成，兩個同心圓柱由篩網分隔，網孔直徑為0.12㎜。該旋流除沙器的工作原理為：含沙流體由除沙器右側的進口以一定速度進入旋流除沙器，在中間擋板作用下進入除沙體并產生旋轉，在離心力作用下含沙流體被甩向圓柱體的四周，沙子在篩網的阻隔過濾作用下被阻擋在小圓柱體內并沉淀到底部，而水流則在通過篩網后經大圓柱體流向左側流體出口。

旋流除沙器是利用旋轉流體產生的離心力及篩網的過濾作用達到除沙目的的固液分離設備，與其他現有的洗車廢水處理工藝相比，它有很多突出的優點：首先，它結構簡單，質量輕，占地面積小，沒有轉動部件，不存在經常更換易損構件的問題；其次，該旋流除沙器維護費用低，分離效率高，處理時間短，是一種高效、安裝方便且成本低廉的固液分離設備。

4 應用實例

旋流除沙技術在礦物工程、食品加工、醫療衛生等眾多領域得到廣泛的應用。但是在洗車廢水處理中的應用卻是創造性的。本地主要以小型洗車場為主，清洗的車輛沾染的灰塵和泥沙較多，而油類物質相對較少，洗車廢水多屬于第二類，正好適用于旋流除沙裝置處理洗車廢水。洗車出現高耗能、耗水情況，我們對本地一些洗車店進行了實地調查。保定市區洗車收費標準一般在25-35元，大多數的洗車場主要以高壓清洗機和泡沫機兩種設備為主，少部分裝有：洗車機、吸塵器、氣泵等，在清洗過程中，產生的泥沙比較多。

經調查，人工洗車的洗車店洗一輛車用水60-80 L，日洗車數量30兩左右，日用水量和排水量為1800-2400L；高壓洗車的車店洗一輛車50-70L，日洗車數量40輛左右，日總用水量和排放廢水量為2000-2800L；全自動電腦洗車洗一輛車用水150-190 L，日洗車數量為150輛左右，日總用水量和廢水排放量為22500-28500L；半自動洗車店洗一輛車用水80-100 L，日洗車數量為100輛左右，日總用水量和廢水排放量為8000-10000L。洗車用水屬于特殊行業用水，水費為23元/噸，一般的人工洗車店平均每月用水63噸，所需水費平均每月為1500元左右。洗車場所產生的廢水一般沒有經過處理直接排入城市地下管網，洗車廢水含有的泥沙量較多，直接排放給城市水處理帶來不便；另外，洗車用水較多，真正實現水循環利用的技術較少，而且成本普遍較高，對城市用水造成很大壓力。

在洗車場收集不同類型的洗車廢水，采用烘干法對其進行泥沙含量的測定，得到如下試驗數據：

第一類：處理前泥沙含量為282.7 mg/L，處理后19.8 mg/L，回用水標準為5 mg/L；第二類：處理前為109.8 mg/L，處理后為7.7 mg/L，回用水標準為5 mg/L。

從數據中可以看出，兩類洗車廢水中的泥沙含量均較高，雖然經旋流除沙器處理后的泥沙含量不能滿足洗車水回用標準，但是與標準非常接近。因為第一類洗車廢水中的油類等其他污染物的含量也很高，所以需配合除油等其他工藝才能達到良好效果。而第二類洗車廢水中油類等其他污染物含量都很低，除沙后可用于第一次洗車過程中，再配合第二次自來水清洗就可以達到很好的效果。并且可以將這種技術推廣到各地的小型洗車場，用于處理泥沙含量多而油類較少的洗車廢水處理。

5 結語

洗車廢水的處理除了采用傳統的處理方法外，本文提出了針對泥沙處理的旋流除沙法，并且根據小型洗車場設計了一種流程簡單的便捷洗車廢水回用工藝。由于大部分的洗車用水都消耗在第一次清洗過程中，所以對第一次洗車廢水的循環利用水量還是很可觀的?，F行的洗車廢水處理工藝回用率低、處理效果不理想，為滿足社會對洗車廢水回用的需求，高效、簡單、實用、經濟的洗車廢水處理技術是發展的必然趨勢。

參考文獻：

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