CN117164183A - 一种利用微生物处理洗车废水的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用微生物处理洗车废水的装置及方法，涉及废水处理技术领域，该方法包括S1：预处理；S2：油水分离；S3：好氧处理：将油水分离后的洗车废水通入投放有硝化细菌固定球的好氧反应池中，停留时间为5~6h，好氧反应池的底部设置有与外接气泵相连的气体分布器；S4：厌氧处理：将好氧处理后的洗车废水过滤后通入厌氧反应池中，停留时间为8~10h，厌氧反应池内投放有厌氧微生物固定球，利用厌氧微生物将洗车废水中的有机物降解；所述厌氧微生物包括反硝化细菌和厌氧氨氧菌种。本发明通过巧妙的设计，对参与降解的微生物进行处理，经过一次好氧微生物降解和厌氧微生物降解，即可将洗车废水处理至回用水标准，极大地缩短了洗车废水的处理时间。

Description

一种利用微生物处理洗车废水的装置及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种利用微生物处理洗车废水的装置及方法。

背景技术

近些年，由于汽车行业的快速发展，对洗车场的需求也逐渐增加，洗车过程中会产生很多废水，该废水已经成为环境污染的一个重要来源。通常，洗车废水中包含有各种有害物质，如油脂、洗涤剂、细菌、浑浊的胶体物质、洗车液等，除此之外，还包括泥沙和一些易腐烂发臭的污染物等，这些物质会对水体和土壤造成严重的污染，为实现绿色发展，保护环境，降低洗车污水对生态系统的破坏，需要对洗车污水进行处理。

传统的处理工艺为：沉淀-除油-过滤，通过设置沉砂槽、格栅对废水进行初次沉淀，沉砂槽用于将大颗粒物质进行沉淀，格栅则用于吸附废水中的悬浮物；经沉淀后的废水通入斜板隔油池，收集漂浮油、沉淀较大颗粒物，然后输送至贮油池中，调节用水量和水质，最后在气浮池中除去乳化油和悬浮物，通过该工艺处理的废水，虽满足废水的排放标准，但无法将溶解性的污染物除去，废水的浊度等也达不到回用水的标准。

中国专利CN116750881A公开一种空气曝气型厌氧膜-氨氧化生物膜循环反应系统及废水处理方法，包括依次连通的厌氧反应器、封闭式中空纤维膜组件和氨氧化生物膜反应池，从该专利的实施例中可知，该专利公开的技术只适用于普通的废水，用于对COD、氨氮进行处理，而无法对含有洗涤剂、石油类等多种有机物的废水进行处理，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用微生物处理洗车废水的装置及方法，通过微生物的代谢作用，实现洗车废水中污染物质的降解、转化，有效将废水进行净化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用微生物处理洗车废水的方法，包括：

S1：预处理：对洗车废水沉积泥沙，并用格栅拦截悬浮物；

S2：油水分离：向预处理后的洗车废水中添加聚合氯化铝PAC和聚丙烯酰胺PAM，再用气浮旋流器进行油水分离；

S3：好氧处理：将油水分离后的洗车废水通入投放有硝化细菌固定球的好氧反应池中，停留时间为5~6h，好氧反应池的底部设置有与外接气泵相连的气体分布器；

S4：厌氧处理：将好氧处理后的洗车废水过滤后通入厌氧反应池中，停留时间为8~10h，厌氧反应池内投放有厌氧微生物固定球，利用厌氧微生物将洗车废水中的有机物降解；所述厌氧微生物包括反硝化细菌和厌氧氨氧菌种；

S5：将厌氧处理后的洗车废水经中空式纤维膜处理后排出；

所述厌氧微生物固定球和硝化细菌固定球均通过凝胶包埋法制备而成。

进一步地，步骤S2的油水分离包括：调节预处理后的洗车废水的pH至7.5~8.0，向调节pH值后的洗车废水中加入120~140mg/L的聚合氯化铝PAC，匀速搅拌15~20min后，调节pH至6.8~7.2，加入2.2~3.1mg/L聚丙烯酰胺PAM，搅拌12~15min后，将洗车废水输送到气浮旋流器中进行油水分离。

进一步地，用15%的稀盐酸和20%的氢氧化钠调节洗车废水的pH值。

进一步地，所述厌氧微生物固定球的制备方法为：

将凝胶剂、助凝剂混合，水浴加热5min，冷却至室温，加入厌氧微生物菌液，凝胶剂、助凝剂、厌氧微生物菌液的混合体积比为6:4:1，得混合液；

将混合液用直径为3.0mm的注射器以恒定的速度滴加到交联剂中，形成球型颗粒，并在交联剂中固化24h，用清水冲洗，得厌氧微生物固定球；

将厌氧微生物菌液替换成硝化细菌时，制备得到的即为硝化细菌固定球。

进一步地，所述凝胶剂由体积比为1~2:1~3的6%聚乙烯醇和5%聚乙二醇组成；助凝剂由体积比为1:1的0.5%壳聚糖和0.5% 海藻酸钠组成；交联剂由体积比为1:1.5:1的6%硼酸、2%氯化钙、0.5%无水硫酸钠组成。

进一步地，所述厌氧微生物包括反硝化细菌和厌氧氨氧菌种。

一种利用微生物处理洗车废水的装置，用于实现如上所述的方法，包括依次放置的沉砂池、格栅槽、好氧反应池、高位过滤器、厌氧反应池；

所述好氧反应池的下端设置有外接气泵的气体分布器，好氧反应池的内部接种有硝化细菌固定球；

所述厌氧反应池包括进水口和出水口；在厌氧反应池的内部放置有厌氧微生物固定球，下端连接有污泥收集池，侧面连通有循环泵；厌氧反应池的内部与出水口相连的位置设置有中空式纤维膜。

进一步地，在沉砂池与格栅槽之间设置有第一水泵；在格栅槽与好氧反应池之间安装有第二水泵；好氧反应池与高位过滤器之间设置有第三水泵。

进一步地，所述高位过滤器和厌氧反应池之间设置有用于控制厌氧反应池内水位的液位恒定器，且在液位恒定器与高位过滤器相连的管道上安装有阀门。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明中，先对洗车废水进行好氧处理，再对洗车废水进行厌氧处理。厌氧处理的过程中选用硝化细菌，可将废水中的氨氮转化成亚硝酸盐，而厌氧反应池的中的反硝化细菌则可降低废水中的亚硝酸盐，将硝态氮转化为氮气排出。现有技术多通过好氧降解和厌氧降解的循环处理，直至水质达到排放或回用水标准，本发明通过巧妙的设计，对参与降解的微生物进行处理，经过一次好氧微生物降解和厌氧微生物降解，即可将洗车废水处理至回用水标准，极大地缩短了洗车废水的处理时间，节约了成本。

（2）本发明在好氧反应池的下端设置有气体分布器，可以保障废水中溶解量，让废水中的好氧微生物充分降解有机物，再通过与厌氧反应池结合，对洗车废水中的COD、BOD、阴离子洗涤剂、SS、石油类物质进行有效降解，使得处理后的废水各指标与回用水标准持平，达到废水再利用的目的。

（3）本发明对洗车废水进行油水分离时，通过对洗车废水pH值的调整，以及对混凝、絮凝时间的控制，使PAC和PAM在最佳作用条件下进行作用，以实现对洗车废水中悬浮物、胶体以及油类进行去除，有效减少了PAC和PAM的使用量，达到了低成本、绿色环保的目的。

附图说明

图1为本发明中利用微生物处理洗车废水的装置示意图。

其中，附图标记对应的名称为：1-沉砂池，2-第一水泵，3-格栅槽，4-第二水泵，5-气泵，6-好氧反应池，7-第三水泵，8-高位过滤器，9-液位恒定器，10-出水泵，11-中空式纤维膜，12-出水口，13-厌氧反应池，14-污泥收集池，15-厌氧微生物固定球，16-循环泵，17-气体分布器。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例1

本实施例提供一种利用微生物处理洗车废水的方法，包括如下步骤：

（1）预处理：对洗车废水沉积砂泥，并用格栅拦截悬浮物。

（2）调节预处理后的洗车废水的pH至7.5，此处选用15%的稀盐酸和20%的氢氧化钠来调节pH值，将溶液的pH调节至7.5有利于后续清洗助剂的作用。

（3）向调节pH值后的洗车废水中加入120mg/L的聚合氯化铝PAC，匀速搅拌15min后，调节pH至7.0，加入2.2mg/L聚丙烯酰胺PAM，搅拌12min后，将洗车废水输送到气浮旋流器中进行油水分离；

在对废水的处理过程中要尽量减少PAC和PAM的使用量，以达到低成本、绿色环保的目的，本实施例中通过对洗车废水pH值的调整，以及对混凝、絮凝时间的控制，使PAC和PAM在最佳作用条件下进行作用，以实现对洗车废水中悬浮物、胶体以及油类进行去除。

（4）将油水分离后的洗车废水通入好氧反应池中，停留时间为5~6h，好氧反应池中投放有硝化细菌，好氧反应池的底部设置有与外接气泵相连的气体分布器，以保障废水中有充足的溶解氧。

（5）经好氧反应池处理后的洗车废水经过滤通入厌氧反应池中，停留时间为8~10h，利用厌氧微生物将洗车废水中的有机物降解成甲烷、硫化氢、氮气等；

厌氧反应池包括进水口、出水口、污泥排出口，进水口、出水口、污泥排出口均设置有单向阀门，且在出水口处设置有中空式纤维膜，在厌氧反应池中接种的厌氧微生物有反硝化细菌和厌氧氨氧菌种。

本实施例采用固定微生物技术将硝化细菌、反硝化细菌以及厌氧氨氮菌种分别进行如下处理：

将凝胶剂、助凝剂混合水浴加热5min，冷却至室温，加入菌液，然后通过直径为3.0mm的注射器将其以恒定的速度滴加到交联剂中，以形成球型颗粒，并在交联剂中固化24h，经清水冲洗，得固定菌种小球。

上述凝胶剂为6%聚乙烯醇和5%聚乙二醇的混合物，且混合体积比为1:2；助凝剂为0.5%壳聚糖和0.5% 海藻酸钠的混合物，混合体积比为1:1，凝胶剂、助凝剂、菌液的混合体积比为6:4:1。交联剂为体积比为1:1.5:1的6%硼酸、2%氯化钙、0.5%无水硫酸钠混合物。

固定微生物技术是将游离态微生物以物理或化学方法稳定在特定区域，保证其活性的方法。本实施采用包埋法将硝化细菌、反硝化细菌、厌氧氨氧生物菌种进行固化，可以减少使用过程中菌种的减少，以保证菌种对废水中COD、BOD、氨氮等有机物进行持续的降解，与传统直接接种微生物相比，将微生物进行固定，可以提高菌种对废水环境的耐受性，处理效果也更好。

本实施例还提供一种利用微生物处理洗车废水的装置，包括依次放置的沉砂池1、格栅槽3、好氧反应池6、高位过滤器8、厌氧反应池13；在沉砂池1与格栅槽3之间设置有第一水泵2；格栅槽3与好氧反应池6之间安装有第二水泵4；好氧反应池6与高位过滤器8之间设置有第三水泵。高位过滤器8和厌氧反应池13之间设置有用于控制厌氧反应池13内水位的液位恒定器9，且在液位恒定器9与高位过滤器8相连的管道上安装有阀门。

好氧反应池6的下端设置有外接气泵5的气体分布器17，好氧反应池6的内部接种有硝化细菌固定球；厌氧反应池13包括进水口和出水口12；在厌氧反应池13的内部放置有厌氧微生物固定球15，下端连接有污泥收集池14，侧面连通有循环泵16；厌氧反应池13的内部与出水口12相连的位置设置有中空式纤维膜11。

本实施例选用内蒙古呼和浩特市某洗车场中洗车废水进行处理，通过对不同时段洗车废水的水质进行检测，经汇总，检测结果如表1所示，为了方便对比，表1中还包括各指标的回用水标准。

表1 洗车废水的水质检测表

由表1可知，洗车废水的pH值较高，且含有较高浓度的COD、BOD、石油类等，水质较为浑浊，用本实施例提供的洗车废水处理方法对该水质进行处理，处理后各指标的结果如表2所示。

表2 处理后洗车废水各指标

从上表可知，采用本实施例提供的装置和方法对洗车废水进行处理之后，COD、BOD、阴离子洗涤剂、SS（悬浮物）、石油类物质的清除均较为彻底，其指标均与回用水标准持平，另外水质的浊度也大幅度降低。

实施例2

基于实施例1提供的装置，利用微生物处理洗车废水的方法还可以是如下步骤：

（1）预处理：对洗车废水沉积砂泥，并用格栅拦截悬浮物。

（2）调节预处理后的洗车废水的pH至7.9，此处选用15%的稀盐酸和20%的氢氧化钠来调节pH值，将溶液的pH调节至7.9有利于后续清洗助剂的作用。

（3）向调节pH值后的洗车废水中加入140mg/L的聚合氯化铝PAC，匀速搅拌18min后，调节pH至7.0，加入3.0mg/L聚丙烯酰胺PAM，搅拌15min后，将洗车废水输送到气浮旋流器中进行油水分离；

在对废水的处理过程中要尽量减少PAC和PAM的使用量，以达到低成本、绿色环保的目的，本实施例中通过对洗车废水pH值的调整，以及对混凝、絮凝时间的控制，使PAC和PAM在最佳作用条件下进行作用，以实现对洗车废水中悬浮物、胶体以及油类进行去除。

（4）将油水分离后的洗车废水通入好氧反应池中，停留时间为5~6h，好氧反应池中投放有硝化细菌，好氧反应池的底部设置有与外接气泵相连的气体分布器，以保障废水中有充足的溶解氧。

（5）经好氧反应池处理后的洗车废水经过滤通入厌氧反应池中，停留时间为8~10h，利用厌氧微生物将洗车废水中的有机物降解成甲烷、硫化氢、氮气等；

厌氧反应池包括进水口、出水口、污泥排出口，进水口、出水口、污泥排出口均设置有单向阀门，且在出水口处设置有中空式纤维膜，在厌氧反应池中接种的厌氧微生物有反硝化细菌和厌氧氨氧菌种。

本实施例采用固定微生物技术将硝化细菌、反硝化细菌以及厌氧氨氮菌种分别进行如下处理：

将凝胶剂、助凝剂混合水浴加热5min，冷却至室温，加入菌液，然后通过直径为3.0mm的注射器将其以恒定的速度滴加到交联剂中，以形成球型颗粒，并在交联剂中固化24h，经清水冲洗，得固定菌种小球。

上述凝胶剂为6%聚乙烯醇和5%聚乙二醇的混合物，且混合体积比为1:3；助凝剂为0.5%壳聚糖和0.5% 海藻酸钠的混合物，混合体积比为1:1，凝胶剂、助凝剂、菌液的混合体积比为6:4:1。交联剂为体积比为1:1.5:1的6%硼酸、2%氯化钙、0.5%无水硫酸钠混合物。

本实施例选用内蒙古呼和浩特市某洗车场中洗车废水进行处理，处理前后各指标的结果如表3所示。

表3 处理后洗车废水各指标

从上表可知，采用本实施例提供的装置和方法对洗车废水进行处理之后，COD、BOD、阴离子洗涤剂、SS（悬浮物）、石油类物质的清除均较为彻底，其指标均与回用水标准持平，另外水质的浊度也大幅度降低。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，包括：

S1：预处理：对洗车废水沉积泥沙，并用格栅拦截悬浮物；

S2：油水分离：向预处理后的洗车废水中添加聚合氯化铝PAC和聚丙烯酰胺PAM，再用气浮旋流器进行油水分离；

S3：好氧处理：将油水分离后的洗车废水通入投放有硝化细菌固定球的好氧反应池中，停留时间为5~6h，好氧反应池的底部设置有与外接气泵相连的气体分布器；

S4：厌氧处理：将好氧处理后的洗车废水过滤后通入厌氧反应池中，停留时间为8~10h，厌氧反应池内投放有厌氧微生物固定球，利用厌氧微生物将洗车废水中的有机物降解；所述厌氧微生物包括反硝化细菌和厌氧氨氧菌种；

S5：将厌氧处理后的洗车废水经中空式纤维膜处理后排出；

所述厌氧微生物固定球和硝化细菌固定球均通过凝胶包埋法制备而成。

2.根据权利要求1所述的利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，步骤S2的油水分离包括：调节预处理后的洗车废水的pH至7.5~8.0，向调节pH值后的洗车废水中加入120~140mg/L的聚合氯化铝PAC，匀速搅拌15~20min后，调节pH至6.8~7.2，加入2.2~3.1mg/L聚丙烯酰胺PAM，搅拌12~15min后，将洗车废水输送到气浮旋流器中进行油水分离。

3.根据权利要求2所述的利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，用15%的稀盐酸和20%的氢氧化钠调节洗车废水的pH值。

4.根据权利要求1所述的利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，所述厌氧微生物固定球的制备方法为：

将凝胶剂、助凝剂混合，水浴加热5min，冷却至室温，加入厌氧微生物菌液，凝胶剂、助凝剂、厌氧微生物菌液的混合体积比为6:4:1，得混合液；

将混合液用直径为3.0mm的注射器以恒定的速度滴加到交联剂中，形成球型颗粒，并在交联剂中固化24h，用清水冲洗，得厌氧微生物固定球；

将厌氧微生物菌液替换成硝化细菌时，制备得到的即为硝化细菌固定球。

5.根据权利要求4所述的利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，所述凝胶剂由体积比为1~2:1~3的6%聚乙烯醇和5%聚乙二醇组成；助凝剂由体积比为1:1的0.5%壳聚糖和0.5% 海藻酸钠组成；交联剂由体积比为1:1.5:1的6%硼酸、2%氯化钙、0.5%无水硫酸钠组成。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的利用微生物处理洗车废水的方法，其特征在于，所述厌氧微生物包括反硝化细菌和厌氧氨氧菌种。

7.一种利用微生物处理洗车废水的装置，用于实现权利要求6所述的方法，其特征在于，包括依次放置的沉砂池（1）、格栅槽（3）、好氧反应池（6）、高位过滤器（8）、厌氧反应池（13）；

所述好氧反应池（6）的下端设置有外接气泵（5）的气体分布器（17），好氧反应池（6）的内部接种有硝化细菌固定球；

所述厌氧反应池（13）包括进水口和出水口（12）；在厌氧反应池（13）的内部放置有厌氧微生物固定球（15），下端连接有污泥收集池（14），侧面连通有循环泵（16）；厌氧反应池（13）的内部与出水口（12）相连的位置设置有中空式纤维膜（11）。

8.根据权利要求7所述的利用微生物处理洗车废水的装置，其特征在于，在沉砂池（1）与格栅槽（3）之间设置有第一水泵（2）；在格栅槽（3）与好氧反应池（6）之间安装有第二水泵（4）；好氧反应池（6）与高位过滤器（8）之间设置有第三水泵（7）。

9.根据权利要求8所述的利用微生物处理洗车废水的装置，其特征在于，所述高位过滤器（8）和厌氧反应池（13）之间设置有用于控制厌氧反应池（13）内水位的液位恒定器（9），且在液位恒定器（9）与高位过滤器（8）相连的管道上安装有阀门。