处理家庭洗涤废水滤料的研究

(西安工程大学，陕西 西安 710048)

家庭洗涤废水占具了生活用水排放总量的大部分，实现家庭洗涤废水的回收利用，不仅在经济节约方面，更在水资源合理利用方面有着很现实的意义。

目前针对洗涤废水的处理方式中：混凝法分离表面活性剂的效果较好，但混凝剂的用量大，产生的污泥量大；吸附法出水水质好，投资适宜，吸附还可再生；光催化法虽氧化彻底，但氧化剂较为昂贵，不适用于工程实际；泡沫分离法工艺虽然较简单，但处理效果不明显，需与其他方法连用；生物氧化法处理效率高，经济可行，无二次污染，但需与其它方法连用。目前针对各种方法的处理机理研究尚嫌不足，单一技术处理存在一定的局限性，因此考虑优化组合各种技术，开发出适合我国国情的一体化联用技术。随着社会的发展，人类环保意识的逐步增强，有关洗涤废水处理循环使用研究将更加受到重视，寻求高效、环保、有利于可持续发展的处理方法将是研究的热点。吸附过滤的技术由于具有环保和可连续使用等优点将占有一定的地位。随着各种新型滤料技术的发展，以及废水处理不断深人研究，筛选和构建高效的处理过程是我们研究的一个重要方面。

本文通过研究家庭洗涤废水处理实验为以后的研究提供一定的参考意见，并且通过实验研究确定最佳过滤组配。研究这一种处理工艺以达到轻度污染生活用水再利用，以此来提高水的利用率，从而达节能节水的目的，同时可以减缓水资源短缺矛盾。

1 实验部分

本实验针对家庭洗涤废水处理中的滤料进行研究，选取不同的滤料设计实验，通过检测实验前后洗涤废水的COD，浊度，色度，pH，悬浮固体颗粒含量，阴离子表面活性剂等数据，确定每组实验的处理效率，进而确定最佳滤料的组配。

1.1 实验滤料选择

本实验研究选取了 EPS泡沫滤珠、活性炭、纤维束、纤维球等滤料进行实验研究。

1.2 实验方法

首先通过单一滤料实验来研究不同滤料与家庭洗涤废水之间的反应，再通过滤料组配实验确定最佳的滤料方式。

单一滤料实验中，对原水、单一活性炭（粉末和颗粒）、纤维球、纤维束和 EPS在静置条件下测定三者各项指标去除效率。用量筒准确量取五杯1000ml家庭洗涤废水，分别置于烧杯中，编号 1、2、3、4、5、6号，1号为原废水溶液，2号烧杯中加入EPS泡沫滤珠10g，3号烧杯中加入活性炭颗粒60g ，4号烧杯中加入活性炭粉末 60g，5号加入纤维束，6号加入纤维球。静置20h后，测定各类指标值的前后变化。

根据单一实验所得初步结论，选取合适组配利用自制过滤设备进行实验验证，选取处理效果最好的滤料组配。

图1 自制过滤设备

2 实验数据分析

2.1 单一滤料实验分析

表1 单一滤料对家庭洗涤废水的处理效果

通过不同单一滤料对家庭洗涤废水的静态实验验证，单项指标实验研究的出活性炭对原水中的COD，悬浮固体颗粒，浊度，pH等影响最大，而 EPS、纤维束以及改性纤维球都对原水的色度和LAS去除都表现明显。

2.2 组合滤料实验分析

考虑到不同滤料空间结构以及性能存在不同，推测滤料组配会增加处理效果，对此，本实验利用自制过滤器进行进一步的实验验证。

表2 滤料组配对家庭洗涤废水的处理效果

数据分析显示，活性炭+纤维束组配的处理效果要优于活性炭+纤维球组配的，在此基础上增加实验组，添加EPS，由数据显示处理效果更优。用过对比EPS+颗粒活性炭+纤维束以及EPS+粉末活性炭+纤维束的处理效果，选出最佳滤芯。

实际中，粉末活性炭结块后水头损失较大，但处理效果较好，而颗粒活性炭较粉末活性炭的优势在于，反冲洗比较方便，滤芯结构较为稳定。

综上分析，选取EPS+颗粒活性炭+纤维束作为家庭洗涤用水处理备用滤芯，但其出水水质不能够达标。增加处理时间可以提高处理效率，但并不适用于实际需要，故考虑增加滤芯，使废水通过两次滤芯，根据上述实验，粉末活性炭对污水有着很好的处理性能，选择EPS+粉末活性炭作为初级滤芯，EPS+颗粒活性炭+纤维束作为备用滤芯，增加处理效率的同时，减少了处理时间。

2.3 时间对同一组合滤料处理废水影响分析

处理过程需要时间作为基础，故进一步实验，分析滤芯处理时间对处理效果的影响。实验过程中废水首先通过EPS+粉末活性炭的初级滤芯，对废水进行静置实验；再将初级出水通过EPS+颗粒活性炭+纤维束的备用滤芯。

表3 废水静置时间对处理效果的影响

根据实验数据分析，滤料组配随着处理时间的增强，处理效果越来越好，在静置24小时之后，各指标值基本不变，处理达到平衡状态。

2.4 最佳处理效率

经过2组滤料组配的滤芯，指标值去除效果以静置24小时平衡时间为准，色度去除率94.4%，浊度去除率99%，LAS去除率94%，悬浮固体去除率99%，COD指标降低96%，去除效果明显，出水水质达到回用要求。

3 结论

（1）通过单一滤料指标实验研究得出活性炭对原水中的COD，悬浮固体颗粒，浊度，pH等影响最大，组配时应考虑到活性炭作为其中成分。

（2）通过对滤料组配进行实验验证，结果表明：纤维束的过滤效果好并水头损失小，EPS的混凝效果明显，粉末活性炭的吸附性能更佳，选取纤维束+粉末活性炭+EPS作为滤料组配，处理完全达到杂用水水质标准。

（3）通过不同时间的静置实验，得出理想组配在废水静置24小时达到处理平衡状态，各指标基本不变。

（4）最终拟定的处理方法是：处理家庭洗涤废水先通过EPS+粉末活性炭滤芯后，再通过 EPS+颗粒活性炭+纤维束滤芯，效果最佳。

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