小區(qū)住宅排水系統(tǒng)由陽臺雨水收集系統(tǒng)和衛(wèi)生間、廚房污水收集系統(tǒng)組成。陽臺屋面雨水系統(tǒng)所收集的雨水進入市政雨水管網(wǎng)直接排入附近河道;而衛(wèi)生間、廚房廢水通過城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)輸送至城市污水處理廠經(jīng)處理達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后排入江河中或排入近海域。在現(xiàn)有住宅小區(qū)中,部分住戶為晾曬衣物方便,將洗衣機放置在陽臺上,洗衣廢水與屋面雨水收集排放系統(tǒng)相連直接流入河道,因而造成對環(huán)境的污染[1]。
一、洗衣廢水的污染原因及危害
(一)洗衣廢水的水質(zhì)狀況
清洗衣物所用的洗衣粉的成分共有五大類:活性成分、助劑成分、緩沖成分、增效成分、輔助成分。主要成分有:織物纖維防垢劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、水軟化劑、污垢懸浮劑、酶、熒光劑及香料等;較差的洗衣粉常含有磷、鋁、堿等有害成分。助劑的作用是提高表面活性劑的去污能力,分為有磷助劑和無磷助劑兩種,洗衣粉據(jù)此分為含磷洗衣粉和無磷洗衣粉。含磷洗衣粉以磷酸鹽作為主要助劑,而無磷洗衣粉是通過重組產(chǎn)品配方和使用4A沸石采取代磷酸鹽的助劑作用,屬于一種不造成環(huán)境污染的綠色環(huán)保產(chǎn)品。常用洗衣粉的物理化學(xué)性質(zhì)見表1。
隨機抽取4戶人家,按洗衣程序可分為洗滌、漂洗和再漂洗三個階段,對三個階段分別進行取樣,并將三個階段的水樣進行混合,分別測定,測定結(jié)果見表2。從表中可以看出,洗衣廢水主要污染物濃度COD為213~453mg/L;BOD5為62~95mg/L;TP為1~5mg/L;pH值為8.1~8.5??梢娤匆聫U水對水環(huán)境的污染還是相當(dāng)嚴(yán)重的。
(二)洗衣廢水的用水量
城鎮(zhèn)居民的排水量一般按照給水量進行折算,由于國家和地區(qū)生活習(xí)慣的不同和生活設(shè)施的差異,生活用水量標(biāo)準(zhǔn)有所不同,因而洗衣廢水的用水量所占的比例也有所不同,見表3。
對南橋鎮(zhèn)區(qū)96戶進行隨機抽樣調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)將洗衣機放置于陽臺的住戶占抽樣調(diào)查者的比例為46.8%。
現(xiàn)上海市奉賢區(qū)自來水平均用水量為42萬m3/d,漏失率30%,實際供應(yīng)量為30萬m3/d,居民生活用水量按70%計,實際居民用水量為21萬m3/d(A),洗衣廢水所占比例按15%(B)計,直接排入河道的洗衣廢水按46.8%(C)計(在陽臺上設(shè)置洗衣機的比例),污水量按用水量的90%(D)計,則每日排入河道的洗衣廢水為Q=A×B×C×D=1.32×104m3/d,全年可達(dá)3.82×106m3,可見對天然水體的污染相當(dāng)巨大。
(三)未經(jīng)處理排入水體的危害性
洗衣廢水中含有表面活性劑(烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素)、助劑(烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素)、油污、塵土顆粒以及各種微生物組成。含磷洗衣粉的磷本身并無危害,但是這種洗衣廢水排放到河流湖泊中去以后,使水中含磷量升高,使水質(zhì)出現(xiàn)富營養(yǎng)化,導(dǎo)致各種藻類植物瘋狂繁殖,而這些水生植物死亡腐敗以后,會放出甲烷、硫化氫、氨等大量有毒有味氣體,使水質(zhì)混濁發(fā)臭,水體缺氧,魚、蝦、貝類等水生物便會死亡,使河流湖泊變成死水,嚴(yán)重影響周圍的生態(tài)環(huán)境[2]。磷污染對無錫太湖、杭州西湖、昆明滇池等靜水湖泊的影響最為明顯,甚至到了觸目驚心的地步。以太湖為例,湖底沉積了60萬噸的磷,其中有16萬噸來自周邊居民傾倒的洗滌廢水。洗衣廢水還會增加自來水水廠的處理難度,進入城市污水處理廠污水中的洗滌劑達(dá)到一定濃度時會影響曝氣、沉淀和污泥的消化[3,4]。
二、治理方案及成本分析
雨、污分流是治理污染的前提條件,充分利用現(xiàn)有的污水管網(wǎng)和污水處理廠,將洗衣廢水經(jīng)收集后輸送至污水處理廠進行處理是最為有效的方法[5]。
例如,南橋城區(qū)現(xiàn)有污水處理收集系統(tǒng)2個,以南奉公路為界,分別為南橋污水處理廠污水收集系統(tǒng)和南排污水收集系統(tǒng)。由于南橋污水處理廠污水收集系統(tǒng)建成時間長,污水收集量已接近滿負(fù)荷運行,因而南橋污水處理廠若計劃擴大收集洗衣廢水,應(yīng)首先考慮管網(wǎng)的運行負(fù)荷,再考慮其收集量。而南排工程相對來說建設(shè)時間較晚,目前污水收集量還未達(dá)到設(shè)計負(fù)荷,在接納污水量上還有相當(dāng)大的余量。
為了治理洗衣廢水流入河道的現(xiàn)象,可采取以下三種方案的工程措施作為對策。
1.重新鋪設(shè)一根污水立管與陽臺上的洗衣廢水管道相連接,收集陽臺雨水和洗衣廢水。原有的雨水管道僅作為收集屋面雨水之用,從而做到雨水、污水嚴(yán)格分離。上海松江地區(qū)采用該法于2005年對8個住宅小區(qū)進行改造,起到了一定的效果,但投資成本太大,并且改造期間對居民生活影響較大,方法的操作性不強。
2.將原有的雨水立管作污水管之用,重新鋪設(shè)一根雨水立管與屋面雨水口相連。新雨水管落地后,水平橫管可沿住戶的天井、圍墻兩側(cè)延伸至圍墻外綠化,再接入小區(qū)道路雨水口,原有雨水收集管道至小區(qū)道路口處進行截流,使其流入污水管網(wǎng)。此方法工程投資相對較小,但是仍存在住戶天井內(nèi)的雨水流入污水管的問題,造成雨季時雨、污合流,增加污水處理廠的污水處理量,增加污水處理成本。
3.在原有的雨水管道接至小區(qū)道路雨水管道接入處設(shè)置截流井,并計算確定其截流量及截流倍數(shù)。在旱季時將洗衣廢水全部流入污水管網(wǎng),而在雨季時可通過溢流口將絕大部分的雨水經(jīng)溢流口流入雨水管網(wǎng)。該工程投資小,實施方便,操作易行,并且不會造成雨水大量流入污水管道,可以保證雨季時污水處理廠的正常運行。
老式住宅小區(qū)大多每幢三個單元(三梯),一梯二戶。每戶陽臺都設(shè)有雨水管。一般每幢房屋的南、北兩側(cè)分別設(shè)有雨、污水收集管,再分別接入同一小區(qū)道路的雨、污支管中。如按上述三種方案對類似小區(qū)進行陽臺雨、污水分流的改造,經(jīng)測算第一方案實施的工程費用為12960元/幢;第二方案工程費用為11950元/幢;第三方案工程費用為2500元/幢。說明第一方案工程費用最高,第二方案工程費用與第一種工程費用相差不多,而第三方案工程費用只為第一方案工程費用的五分之一,相對來說第三方案工程比較經(jīng)濟。
三、方案優(yōu)選建議
由于住戶為了洗衣晾曬方便將洗衣機放置于陽臺上,使洗衣廢水通過與雨水合排而污染河道,結(jié)合奉賢區(qū)南橋鎮(zhèn)的舊房改造,通過三種方案工程措施對比解決此難題。
1.第一方案可實現(xiàn)雨、污的完全分離,但工程投資太大,可操作性不強。
2.第二方案能基本實現(xiàn)雨、污的分離,工程投資相對較小,但仍存在雨、污合流的問題,在雨季時對污水處理廠的影響較大,工程投資相對較小。
3.第三方案能基本實現(xiàn)雨、污分離,但雨季時仍有一部分洗衣廢水流入河道,對河道會造成一些不利影響,可通過雨季時雨水的稀釋和河道水閘排蓄,將影響降低到最低限度,該工程投資小,操作性強。
綜合上述分析,認(rèn)為結(jié)合舊房改造可采用第三種方案解決洗衣廢水流入河道,新建小區(qū)也可采用第一方案工程措施。建議設(shè)計部門在衛(wèi)生間設(shè)計時,預(yù)留放置洗衣機空間;政府部門加強對二次裝修的監(jiān)管,要求住戶將洗衣機放置在衛(wèi)生間專用位置上,盡量避免洗衣廢水的不合理排放。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯:趙靜)