渦流電凝聚-氣浮-接觸過(guò)濾組合工藝處理洗車(chē)廢水

洗車(chē)廢水是含有油、泥砂和洗滌劑等多種成分的電解質(zhì)溶液，具有一定的導電性，在外加電流的情況下，廢水的化學(xué)成分、不溶性雜質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)會(huì )發(fā)生變化�，F行的處理工藝或占地面積大，處理效果不佳，或操作復雜。因此研究適用的洗車(chē)廢水處理工藝具有重要意義。而電凝聚技術(shù)是利用自耗電極(鋁或鐵陽(yáng)極)在電解氧化作用下生成混凝劑使水得到凈化的工藝，無(wú)需投藥設備，占地面積小，制作簡(jiǎn)單，管理簡(jiǎn)便，近年來(lái)得以在水處理領(lǐng)域廣泛應用。

本研究是利用電凝聚技術(shù)的優(yōu)勢，用其代替傳統的投藥混凝工藝，并對該技術(shù)加以改進(jìn)，與微渦流反應、接觸過(guò)濾、氣浮等后續工藝通過(guò)優(yōu)化組合成一體化凈水試驗裝置，對洗車(chē)廢水進(jìn)行了試驗研究，旨在探討該方法處理洗車(chē)廢水的可行性，同時(shí)為洗車(chē)廢水的處理提供參考。

1渦流電凝聚-氣浮-接觸過(guò)濾組合工藝處理洗車(chē)廢水機理

渦流電凝聚-氣浮-接觸過(guò)濾組合工藝利用電凝聚器電解鐵陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe²⁺與水中的羥基(OH^-)結合，生成Fe(OH)₂和Fe(OH)₃沉淀，綜合利用污染物中和脫穩作用、Fe(OH)₂和Fe(OH)₃沉淀物的卷掃網(wǎng)捕作用和多核配合物的電中和作用，使絮凝過(guò)程得以快速進(jìn)行。同時(shí)在電凝聚裝置極板間加裝穿孔板，強化亞微觀(guān)傳質(zhì)速率，并在裝置上部增加渦流反應器，利用渦流強化混凝加速微絮體成長(cháng)。氣浮部分，在過(guò)渡區底部采用霧化曝氣方式形成的微氣泡，能夠達到充氧目的以加速Fe²⁺氧化，使微絮體成為直徑較大的夾氣絮體，易于分離。浮渣通過(guò)上部排渣管定期排除，經(jīng)分離后的廢水進(jìn)行接觸過(guò)濾，利用粒狀濾料表面形成的鐵質(zhì)活性濾膜的催化作用，使Fe²⁺的氧化速度加快，水中殘留的微小絮體能被濾料有效截留。

2試驗裝置和水樣

2.1試驗裝置及操作參數

渦流電凝聚-氣浮-接觸過(guò)濾一體化凈水工藝流程如圖1所示。

整個(gè)試驗裝置的尺寸為340mm×220mm×950mm。電凝聚器采用鐵片制作，電極板為1mm厚的鐵片，極板面積為110mm×165mm，板間距為10mm，電極板數是6，設計電流密度100mA/dm2，板間設置3塊穿孔板，開(kāi)孔率為8.4%。整個(gè)裝置的設計凈水能力是200L/h，外接直流穩壓電源，操作電壓(U)為5～30V，電流(I)為0.2～0.9A。電凝聚器上方是渦流反應區，設計停留時(shí)間為3min，渦流反應器采用圓柱形穿孔條制作而成。電凝聚部分和過(guò)濾部分之間是過(guò)渡區，氣浮部分設在過(guò)渡區底部，采用霧化曝氣軟管，釋氣量為0.03L/min，總停留時(shí)間為19.8min。過(guò)濾部分采用雙層石英砂濾料，濾速為5m/h，反沖洗采用高位水箱，沖洗強度為15L/(s•m2)，沖洗歷時(shí)8min。濾料上層厚度為0.3m，粒徑為0.5～1.0mm；下層厚度為0.1m，粒徑為2～4mm。濾板采用塑料穿孔板，開(kāi)孔率2%，濾料表面水層高度為0.25m。

2.2試驗水樣
針對洗車(chē)廢水具有含油量少、含泥砂和洗滌劑較多的特點(diǎn)，試驗采用去氯自來(lái)水、高嶺土(對比試驗中采用天然粘土)、洗車(chē)液以及少量機油配制成濁度為40～80NTU，CODCr的質(zhì)量濃度為100～140mg/L，pH值在7～8的試驗水樣，并在水樣中加入一定量的電解質(zhì)NaCl，增加水的導電性。由于廢水中主要是有機物含量多，因此試驗的評價(jià)指標采用CODCr和濁度表征。

3渦流電凝聚與混凝沉淀法的對比試

從表1可以看出，渦流電凝聚組合工藝對濁度和CODCr的去除效果均較好，去除效率能達到88.2%和57.8%，且出水ρ(CODCr)降低到60.96mg/L，濁度降低到4.61NTU，達到污水綜合排放標準GB8978-1996中的一級排放標準，而PAC和PFS雖然對濁度的去除效果好，但對CODCr的去除效果差，分別只有43.2%和37.8%。

4結論

①采用渦流電凝聚-氣浮-接觸過(guò)濾組合工藝可以有效降低洗車(chē)廢水中的CODCr和濁度，在最佳工況點(diǎn)(U為25V，I為0.6A，t為10min，pH值為7～7.5)下運行時(shí)，出水ρ(CODCr)和濁度可分別降低到60.96mg/L和4.61NTU，其去除率分別達到57.8%和88.2%，達到污水綜合排放標準中的一級排放標準。

②電流強度、電解時(shí)間和pH值等因素對組合工藝去除CODCr和濁度的效果有較大影響。

③氣浮對濁度和CODCr的去除效果影響不明顯，但是能夠增加水中的溶解氧，促進(jìn)亞鐵向三價(jià)鐵的氧化，使得絮體進(jìn)一步凝聚。

④渦流電凝聚組合工藝在最佳工況點(diǎn)的處理效果優(yōu)于混凝沉淀工藝，且無(wú)需投藥設備，操作簡(jiǎn)單，占地面積小，因此采用渦流電凝聚組合工藝處理洗車(chē)廢水具有一定的發(fā)展前景，但仍需對其工藝參數進(jìn)行優(yōu)化設計，才能推廣應用。谷騰水網(wǎng)