處理家庭洗滌廢水濾料的研究

(西安工程大學，陜西 西安 710048)

家庭洗滌廢水占具了生活用水排放總量的大部分，實現家庭洗滌廢水的回收利用，不僅在經濟節約方面，更在水資源合理利用方面有著很現實的意義。

目前針對洗滌廢水的處理方式中：混凝法分離表面活性劑的效果較好，但混凝劑的用量大，產生的污泥量大；吸附法出水水質好，投資適宜，吸附還可再生；光催化法雖氧化徹底，但氧化劑較為昂貴，不適用于工程實際；泡沫分離法工藝雖然較簡單，但處理效果不明顯，需與其他方法連用；生物氧化法處理效率高，經濟可行，無二次污染，但需與其它方法連用。目前針對各種方法的處理機理研究尚嫌不足，單一技術處理存在一定的局限性，因此考慮優化組合各種技術，開發出適合我國國情的一體化聯用技術。隨著社會的發展，人類環保意識的逐步增強，有關洗滌廢水處理循環使用研究將更加受到重視，尋求高效、環保、有利于可持續發展的處理方法將是研究的熱點。吸附過濾的技術由于具有環保和可連續使用等優點將占有一定的地位。隨著各種新型濾料技術的發展，以及廢水處理不斷深人研究，篩選和構建高效的處理過程是我們研究的一個重要方面。

本文通過研究家庭洗滌廢水處理實驗為以后的研究提供一定的參考意見，并且通過實驗研究確定最佳過濾組配。研究這一種處理工藝以達到輕度污染生活用水再利用，以此來提高水的利用率，從而達節能節水的目的，同時可以減緩水資源短缺矛盾。

1 實驗部分

本實驗針對家庭洗滌廢水處理中的濾料進行研究，選取不同的濾料設計實驗，通過檢測實驗前后洗滌廢水的COD，濁度，色度，pH，懸浮固體顆粒含量，陰離子表面活性劑等數據，確定每組實驗的處理效率，進而確定最佳濾料的組配。

1.1 實驗濾料選擇

本實驗研究選取了 EPS泡沫濾珠、活性炭、纖維束、纖維球等濾料進行實驗研究。

1.2 實驗方法

首先通過單一濾料實驗來研究不同濾料與家庭洗滌廢水之間的反應，再通過濾料組配實驗確定最佳的濾料方式。

單一濾料實驗中，對原水、單一活性炭（粉末和顆粒）、纖維球、纖維束和 EPS在靜置條件下測定三者各項指標去除效率。用量筒準確量取五杯1000ml家庭洗滌廢水，分別置于燒杯中，編號 1、2、3、4、5、6號，1號為原廢水溶液，2號燒杯中加入EPS泡沫濾珠10g，3號燒杯中加入活性炭顆粒60g ，4號燒杯中加入活性炭粉末 60g，5號加入纖維束，6號加入纖維球。靜置20h后，測定各類指標值的前后變化。

根據單一實驗所得初步結論，選取合適組配利用自制過濾設備進行實驗驗證，選取處理效果最好的濾料組配。

圖1 自制過濾設備

2 實驗數據分析

2.1 單一濾料實驗分析

表1 單一濾料對家庭洗滌廢水的處理效果

通過不同單一濾料對家庭洗滌廢水的靜態實驗驗證，單項指標實驗研究的出活性炭對原水中的COD，懸浮固體顆粒，濁度，pH等影響最大，而 EPS、纖維束以及改性纖維球都對原水的色度和LAS去除都表現明顯。

2.2 組合濾料實驗分析

考慮到不同濾料空間結構以及性能存在不同，推測濾料組配會增加處理效果，對此，本實驗利用自制過濾器進行進一步的實驗驗證。

表2 濾料組配對家庭洗滌廢水的處理效果

數據分析顯示，活性炭+纖維束組配的處理效果要優于活性炭+纖維球組配的，在此基礎上增加實驗組，添加EPS，由數據顯示處理效果更優。用過對比EPS+顆粒活性炭+纖維束以及EPS+粉末活性炭+纖維束的處理效果，選出最佳濾芯。

實際中，粉末活性炭結塊后水頭損失較大，但處理效果較好，而顆粒活性炭較粉末活性炭的優勢在于，反沖洗比較方便，濾芯結構較為穩定。

綜上分析，選取EPS+顆粒活性炭+纖維束作為家庭洗滌用水處理備用濾芯，但其出水水質不能夠達標。增加處理時間可以提高處理效率，但并不適用于實際需要，故考慮增加濾芯，使廢水通過兩次濾芯，根據上述實驗，粉末活性炭對污水有著很好的處理性能，選擇EPS+粉末活性炭作為初級濾芯，EPS+顆粒活性炭+纖維束作為備用濾芯，增加處理效率的同時，減少了處理時間。

2.3 時間對同一組合濾料處理廢水影響分析

處理過程需要時間作為基礎，故進一步實驗，分析濾芯處理時間對處理效果的影響。實驗過程中廢水首先通過EPS+粉末活性炭的初級濾芯，對廢水進行靜置實驗；再將初級出水通過EPS+顆粒活性炭+纖維束的備用濾芯。

表3 廢水靜置時間對處理效果的影響

根據實驗數據分析，濾料組配隨著處理時間的增強，處理效果越來越好，在靜置24小時之后，各指標值基本不變，處理達到平衡狀態。

2.4 最佳處理效率

經過2組濾料組配的濾芯，指標值去除效果以靜置24小時平衡時間為準，色度去除率94.4%，濁度去除率99%，LAS去除率94%，懸浮固體去除率99%，COD指標降低96%，去除效果明顯，出水水質達到回用要求。

3 結論

（1）通過單一濾料指標實驗研究得出活性炭對原水中的COD，懸浮固體顆粒，濁度，pH等影響最大，組配時應考慮到活性炭作為其中成分。

（2）通過對濾料組配進行實驗驗證，結果表明：纖維束的過濾效果好并水頭損失小，EPS的混凝效果明顯，粉末活性炭的吸附性能更佳，選取纖維束+粉末活性炭+EPS作為濾料組配，處理完全達到雜用水水質標準。

（3）通過不同時間的靜置實驗，得出理想組配在廢水靜置24小時達到處理平衡狀態，各指標基本不變。

（4）最終擬定的處理方法是：處理家庭洗滌廢水先通過EPS+粉末活性炭濾芯后，再通過 EPS+顆粒活性炭+纖維束濾芯，效果最佳。

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