城市居民洗衣废水中污染物排放量的测算

2021-06-05 01:22王洁屏金丹娟
资源节约与环保 2021年5期
关键词:需氧量主城区立管

王洁屏 金丹娟 童 群 施 思

(杭州市临安区环境监测站 浙江杭州 311300)

引言

“治污水”是高水平推进“五水共治”[2]的重要一环,杭州市为切实巩固提升治水成果,2018 年启动“污水零直排区”[3]建设行动,城中村、城郊结合部、老城区、城镇建成区成为重点排查、整治区块。本文通过对临安主城区规模小区的阳台洗衣废水排放调查,摸清主城区阳台雨污分流及污水去向现状,测算居民阳台洗衣废水产、排污数据,为环境管理提供技术支持。

1 研究方法

1.1 小区调研

临安现行城市规划主城区范围包括锦城、玲珑、青山湖、锦南、锦北5 个街道办事处和高虹镇,为最大程度掌握城区阳台洗涤废水排放情况,本研究在结合相关部门调查研究的基础上,以充分考虑小区建成时间、地理分布、居住率、是否已雨污分流整治等因素,选择30 个建成小区作为调查对象,重点调查为阳台雨污分流现状。

在完成30 个小区摸底调查的基础上,选择其中10 个小区进一步开展居民洗涤用品使用情况问卷调查,以进一步了解小区居民家庭洗涤剂使用类型、用量、频次及洗衣废水排放量、去向等情况。本次参与调研的小区分布情况见图1。

图1 参与调研的小区分布情况

1.2 采样布点

本次调查,洗衣废水采样居民家庭选择重点考虑经济水平、生活习惯,家庭成员组成、职业特点等,共选择主城区5 户家庭开展调查采样。考虑到洗衣一般程序,分洗涤、漂洗、再漂洗三个阶段,因此本次取样分两部分:一至三阶段分别取样,最后三个阶段样品混合,形成混合样,共计形成4 个样品。采样期间同时记录洗衣用水量、洗涤剂种类和用量、每次洗衣量。

1.3 监测项目与方

根据洗衣废水污染特性,本研究确定实验分析项目主要为:化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、阴离子表面活性剂(LAS)。各指标参照各指标均参照国家及行业标准方法(HJ 828-2017、HJ 505-2009、HJ 535-2009、HJ 636-2012、GB/T 11893-1989、GB/T 7494-1987)进行测定。

1.4 数据分析

对洗衣废水的主要污染因子产生及排放量参考 《生活污染源产排污系数手册》(试用版)[4]中城镇生活污染物产生核算公式对进行核算:

式中:

红斑狼疮是一种什么恶病,妻子是护士,大致知道的。她一下就傻了眼,瘫软在医生对面的椅子上起不来。就是从那一刻起,妻子的头脑有了一段失忆记录。她不知道怎样去门诊部窗口交的化验费,更是不知道怎样去化验室窗口抽的血液、留的鳞屑,甚至都不知道怎样去卫生间取的小便样本。好像这一切都是大姐代替的,看病的这个人是大姐不是她。等妻子头脑有了一些混沌记忆,她和大姐已经坐在化验室旁边的长条椅子上。太阳光从窗户玻璃照射进走廊,长条椅子的一半在亮光里,一半在阴影里。妻子像是害怕太阳光,一点一点把自个挪进一片阴影里。

P0—城镇生活源污染物产生量,吨;

c—城镇综合生活污水平均浓度,毫克/升;

Q0—城镇综合生活污水产生量,吨。

2 结果与分析

2.1 临安主城区阳台雨污分流现状

据区统计局2018 年统计数据,临安现行城市规划主城区范围内人口约21.5 万,户数约7.7 万户[5]。中心城区原老城(镇)区和旧村住宅一般建成于2000 年或更早,建筑主要以六层及以下为主,建筑质量属一般或较差,但近年来拆迁区域较多;新建住宅则主要沿老城(镇)区边缘延伸拓展或跳跃式发展,以高层建筑为主。老旧小区普遍存在的一个问题是卫生间设计较小,大多没有考虑到为洗衣机预留空间,住户出于从充分利用空间的角度考虑,一般会将洗衣机放置在阳台上,利用阳台地漏进行排污,因此大量的洗衣废水经阳台雨水立管直接进入城市雨水管网,进而排入环境水体。

参与调研的30 个小区,二期、三期在建的占4 个,2010 年以后交付的7 个,其余均为10 年以上建成时间较长小区。建成小区尤其是老旧小区,存在的问题主要集中在几个方面:雨污水主管网混接、立管合流、立管接错;管网破裂或堵塞;私接管网等等。其中雨污水主管网混接、立管合流、立管接错的情况最为普遍,占比高达66.67%,其次是管网破裂或堵塞,占比20.00%,私接管网占6.67%,严格按雨污分流的仅占6.67%。调查结果表明要实现主城区“污水零直排”,生活小区阳台雨污分流改造,任务重、压力大。

10 个小区的洗涤用品调查结果表明,目前城区居民中洗衣液是第一选择,占到54.12%,且洗衣位置在阳台、卫生间、其他地方的比例分别为73.00%、21.94%和5.06%,表明在阳台洗涤衣物的家庭最多。洗衣方式中手洗、洗衣机、送洗衣房的比例分别为41.23%、57.94%和0.84%。洗衣废水的去向有污水管和雨水管。从调查结果来看,洗涤废水入污水管的比例56.54%,入往雨水管比例43.46%。主城区小区存在问题类型分布比例见图2。

图2 主城区小区管网分布情况

2.2 阳台洗衣废水产污情况分析

2.2.1 洗衣废水主要污染物浓度分析

随机抽取的5 户居民的家庭洗衣废水,按设定的研究方法开展采样、监测,测定结果见表1。

从表1 可以看出,各阶段洗衣废水主要污染物浓度COD 为89~877mg/L,TP 为0.028~0.176mg/L,TN 为2.95~21.5mg/L,BOD5为24.28~261mg/L,LAS 为9.77~121mg/L,氨氮为0.707~6.82mg/L。

表1 洗衣废水污染物统计结果

2.2.2 城镇居民洗衣废水用量

城镇居民日常家庭用水主要分饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等日常生活用水[9],不同地区生活习惯、生活设施各不相同,生活用水标准有所不同,因此洗衣用水量各有不同。欧美发达国家居民生活用水量为255(L·人-1·d-1),洗衣用水量占15%左右。我国居民生活用水量为200(L·人-1·d-1),洗衣用水量占10-15%左右[6]。上海、南京、杭州等四区较发达城市居民生活用水量为128~323(L·人-1·d-1),四区县城居民生活用水量为90.0~238(L·人-1·d-1)[4]。

临安区作为杭州市所辖十区之一,相当于县城级别,适用四区县城标准。据相关部门统计,临安区城区用水量8 万吨/日,产销差率[9]16%,实用水量6.72 万吨/日,城区常住居民21.5 万人,生活用水按50%计,实际居民生活用水量为3.36 万吨/日,人均156(L·人-1·d-1),洗衣废水按15%计,洗衣废水量为0.5040 万立方米,排入雨水管网的按照调查统计的43.46%计,则每日排入雨水管网的洗衣废水为0.2192 万立方米,体量巨大。

2.2.3 洗衣废水主要污染物排放总量分析

根据研究期间小区居民调查,城区居民家庭洗衣以机洗和手洗为主,占到99%。根据《生活污染源产排污系数手册》(试用版)城镇生活源水污染物产生量计算公式,以参与调查的各家庭洗衣废水主要污染物排放情况及排入雨水管网洗衣废水量,得到各污染物排放量,结果见表2。

表2 洗衣废水污染物日产污排放量统计结果单位:吨

从表2 数据可以看出,洗衣废水主要污染物为化学需氧量、五日生化需氧量、其次为阴离子表面活性剂。各污染物污染排放量:化学需氧量>五日生化需氧量>阴离子表面活性剂。化学需氧量占总污染排放量的71.08%,五日生化需氧量占18.32%。本研究的2 周期采样处于春夏之际,根据相关研究表明春、夏季温度高,人体活动消耗大,代谢旺盛[4]可能是造成化学需氧量、五日生化需氧量等污染负荷普遍偏高的原因之一,各主要污染物对水环境贡献率见图3。

图3 洗衣废水中各主要污染物对水环境的贡献率

3 结果评价

(1)临安主城区目前现有小区阳台洗衣废水雨污水主管网混接、立管合流等问题仍然突出。据统计,目前43.46%左右的洗衣废水通过立管直排进入环境水体,因此,要实现主城区生活小区“污水零直排”,任务重,压力大。

(2)化学需氧量、五日生化需氧量为洗衣废水主要污染物,主城区洗衣废水主要污染物污染负荷:化学需氧量产生1.4414吨/日,直接外排0.6269 吨/日;五日生化需氧量产生0.3714 吨/日,直接外排0.1616 吨/日,数据表明洗衣废水对环境地表水质的影响不容忽视。

结语

综上所述,在城市化不断推进的趋势下,小区阳台洗衣废水已成为水生态环境质量的重要影响因素,应引起相关职能部门的高度重视。一方面,应有效规划、整合城区管网建设,规范新建小区建设要求,推进“污水零直排区”创建。另一方面,积极营造生态环保靠大家的理念,引导大众树立绿色环保洗涤观念,推广节能节水,探索洗衣废水的再生利用[9],减少对环境的危害,保护我们赖以生存的水环境。

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