下载文档原格式
砂石骨料生产系统废水处理工艺设计分析摘要：我国传统的砂石骨料加工系统，在处理废水阶段存在着一定的污染问题，已经无法满足我国现阶段可持续发展与建设的基本要求，因此，在本文的分析中，主要基于砂石骨料生产系统当中的废水处理工艺进行分析，提出了优化的工艺技术，以此解决污染问题。
关键词：砂石骨料；废水处理；自然脱水法引言：砂石骨料为工程中的常用材料，在工程数量不断增多、规模不断扩大的环境下，上述材料生产需求不断提升。
砂石骨料生产的过程，需要利用大量水资源对骨料进行冲洗、制砂、降尘处理。
这样就会导致生产系统出现了较大的污染水体，需要进行集中的废水处理，这样才可以很好的避免对外界环境带来污染问题，但是传统技术存在着一定的弊端，需要进行技术的升级与优化。
1 传统废水处理工艺传统砂石骨料生产系统中，主要的废水处理方式为自然沉淀法和絮凝沉淀法。
1.1 常用处理技术自然沉淀法的处理方式，是将废水从砂石系统当中流入到准备好的沉淀池，或者流入尾渣库中，并不使用凝聚剂，进行自然的沉降处理。
在之后排出上层的清液。
这样的处理技术成本方面比较低，同时操作方式也比较简单，但是沉淀池的的容积较大，并对当地的地理环境也有着一定的要求[1]。
在絮凝沉淀法的使用中，就是一种基于平流二级沉淀池处理污水的废水处理系统，流入到平流式沉砂池当中，在去除了粗砂之后，送入到干化池当中进行自然脱水处理。
该方案的设置中，经常会出现一定的泥浆板结，以及出现堵管的问题，以此导致系统无法运行，1.2 泥浆干化处理在自然脱水法的使用上，主要是利用重力的因素，将泥浆实现过滤分离。
加上风吹日晒的自然条件，加速泥浆的脱水干化速度。
但是这样的方案在使用上对于场地要求比较高，需要保持较大的空间，同时也会经常出现二次扬尘的问题，无法满足大规模的砂石加工系统的处理需求。
而机械化的处理方式，则是利用机械设备加速废水的脱水情况，这样的技术得到了较为广泛的运用，整体的处理效果良好[2]。
砂石料加工系统废水处理技术方案（1）废水特性砂石料加工系统供整个工程的人工混凝土骨料以及坝体需要加工的填筑料,用水量为700m3/h；生产过程水量损失率以15％计,则加工系统的废水产生量为595m3/h。
工程砂石料加工系统废水污染物主要以SS为主，根据工程砂石料源特性、加工生产方法,并借鉴一些已建和在建电站的现场采样实测资料，确定SS浓度为20000mg/L～90000mg/L。
(2）处理目标砂石料加工系统废水处理目标按《水电工程施工组织设计规范》(DL/T5397—2007)中对砂石加工废水的要求确定-—“砂石加工产生的废水应进行适当处理后回收利用或排放，回收利用的悬浮物含量不应超过100mg/L，处理后排放水体应达到国家现行有关排放标准".由于工程所处大渡河河段水域环境功能为Ⅱ类,砂石料生产废水需进行处理后全部回用，处理水水质按SS小于100mg/L控制。
（3)高效污水净化器处理法目前我国的高效污水净化器已经成功应用于煤炭、火电等行业，其中煤炭的行业的废水悬浮物含量可达30000mg/L~60000mg/L煤泥水，处理后悬浮物的10mg/L～50mg/L，砂石料加工系统的冲洗废水的水量、悬浮物浓度近于煤炭行业的含煤废水量,沉降性能由于含煤废水，处理工艺流程如图6.3.4所示，该工艺的核心是集离心分离、重力沉降、动态过滤和污泥浓缩于一体的净化设备.废水首先进入调节池，经泵提升，在与絮凝剂、助凝剂初步混合后进入净化器。
在净化器内,废水中的悬浮物在重力、离心力和过滤的共同作用下从水中分离出来。
净化后的水从净化器顶部排出至清水池，浓缩的污泥从净化器底部定时或连续排出，在污泥池中经重力沉淀后,再经橡胶真空过滤机脱水，滤饼运往渣场。
在系统运行一定时间后，需开启反冲洗泵进行反冲洗。
图6。
3。
4 高效污水净化器处理工艺流程图该方案省去了预处理单元，并且取代了传统的混凝沉淀池，大大节省了占地.此外,系统处理效率高，处理效果好，一般只需要20min~30min即可一次性将高悬浮物（SS=20000mg/L～90000mg/L）的废水处理到10mg/L～70mg/L。
探讨水电行业砂石加工系统污水处理设备选型及其应用现代社会的发展，各个行业的兴起对能源的消耗量不断增加，在该形势下，水电行业也得到了长足的发展。
水电行业在发展的过程中对环境造成一定的破坏与污染，其中砂石加工系统排出的污水即为其中十分严重的一项。
传统的污水处理设备工艺等均较为落后，处理效果也不理想。
随着社会的进步，人们对于环境的保护意识更加强烈，国家对现代工业污水排放等，有了较为严格的规定，因此需要使用新型的设备及工艺开展该项工作。
本文阐述了水电行业砂石加工系统污水处理工艺，介绍了几项常用的处理设备，包括压滤机、沉降离心机等，并对比分析了卧螺离心机和压滤机的应用，为从事水电行业砂石加工系统污水处理的人员提供一定的参考与借鉴。
标签：水电行业；砂石加工系统；污水处理；压滤机；沉降离心机；应用；研究前言：在过去，由于国家及政府对污水处理的重点主要放在工厂废水及城市生活污水处理方面，水电行业的砂石加工系统污水处理工作发展进程较慢，尤其是在新技术及新设备应用方面。
近几年，随着国家对污水处理排放的管理力度不断加强，对水电砂石加工系统污水排放的处理也提出了更高的要求，污水排放逐渐从部分排放发展为零排放。
以下主要对水电行业砂石加工系统污水处理的相关事项进行了分析。
1.水电行业砂石加工系统污水处理工艺砂石加工系统污水处理主要是通过砂水回收工艺，对砂水进行分离、对细砂进行回收，让泥水沉淀、泥水分离干化，然后充分利用污水中的有用、无用料干化回填，而使处理后的水资源得以循环利用或可达标排放。
基本工艺：先采用筛分或是泥浆净化装置分离砂水，细砂可直接回收利用。
回收了细砂后，既减少了下一级水处理构筑物的负荷，又节省了处理成本。
然后，设置竖流沉淀池，当泥水经过泥浆净化装置处理后，便可对其进行沉淀处理，而沉淀后的清水经过斜管沉淀池的澄清后，可达到排放标准或可循环利用。
最后，对沉淀泥池底部的泥浆进行脱泥干化处理。
常见的污水处理构筑物主要以下几种：集水池、渣浆泵房、斜管沉淀池、竖流沉淀池、脱泥车间等[1]。
砂石生产废水处理工艺流程
砂石系统筛分楼生产排放的生产废水经过沟渠集中流进收集池，收集池内的废水经渣浆泵打入石粉回收装置W1处理，粒径75μm以上石粉回收率在95%以上,总体回收率在70-90%，视石粉级配而定。
回收的石粉经胶带机B10运至石粉堆场或者成品砂料仓堆存，如有多余的石粉，作为弃料处理。
经石粉回收装置处理后的废水，先经过加药装置W3加药絮凝，然后经过混合反应器W4反应后，按如下两种情况进行处理：①如果浑浊度过高，通过调节阀门，先流入调节沉淀池（100m3）,经过沉淀后，池子中上部的清液由泵打入MGS-100高效快速澄清器W2，底部沉淀后的泥浆经由渣浆泵打入浓缩池。
②如果石粉回收装置出来的水浑浊度低，经过加药混凝后直接进入MGS-100高效快速澄清器处理。
经过MGS-100高效快速澄清器对废水进行浓密分离后，上部清水流入循环清水池，浓缩后的下浊液经过管道进入浓缩池。
浓缩池中的泥水由渣浆泵打入压滤机W5脱水干化处理形成渣饼，用汽车运至指定的弃渣场。
过滤后的水经地沟流回收集池中。
水处理流程图
废水处理车间主要设备材料表。
水电站砂石加工系统生产废水处理设计初探何月萍(国家电力公司成都勘测设计研究院，四川成都610072)摘要：水电站砂石骨料生产会产生悬浮物含量极高的冲洗、筛分废水，如不进行处理直接排放将在施工期污染河流水质。
本文针对汉呷木砂石加工系统生产废水处理的设计，结合其他电站废水处理的经验和存在的问题，对水电站砂石废水处理设计做了初步探讨。
关键词：砂石料加工系统；工艺；设计；设备选型；废水；处理1前言水电站施工需要大量的砂石骨料，通常由施工企业在料场开采后，运输至砂石加工厂加工生产。
其基本工艺过程为砂石料开采、破碎、筛分。
其中筛分工艺需加水冲洗和降尘等，加入的水量除部分消耗于生产过程外，大部分将作为废水间接排放。
废水中的主要污染物为SS。
经对四川省内一些已建和在建电站现场采样实测，砂石料加工废水中悬浮物浓度为40000〜75000mg/L，远远超过《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第二类污染物最高允许排放浓度标准。
砂石骨料加工厂废水若不作任何处理直接排放，对河流中悬浮物浓度影响较大，将会污染施工期河流水质，影响水生生物的生存环境，因此需对废水处理，使其达标排放或回收利用。
本文针对汉呷木砂石加工系统生产废水处理的设计，结合其他电站废水处理的经验和存在的问题，对砂石废水处理工艺及设备的选用进行初步探讨。
2废水处理工艺设计；汉呷木砂石加工系统布置在勒丫河左岸汉呷木天然砂砾石料场下游，承担电站大坝混凝土骨料、大坝过渡料、反滤料的加工。
砂石骨料的加工分天然砂石加工和人工砂石加工。
天然砂石料加工流程为预筛、筛分、棒磨、洗沙、脱水，主要设备为重型圆振动筛、圆振动筛、棒磨机、洗沙机、脱水筛、胶带机。
人工砂石料加工工艺流程采用三段破碎二闭路循环，主要设备如下：粗碎PEJ0912颚式破碎机一台；中碎PF-A-1010反击式破碎机一台；细碎及制砂PF-H-1007反击式破碎机一台。
砂石加工系统生产高峰时，废水排放量约为150m3/h，废水中主要污染物为SS,经现场取样检测，悬浮物浓度为45000〜50000mg/L。
砂石骨料生产系统废水处理工艺设计及应用探讨摘要：砂石骨料生产过程中产生的废水，含有大量的悬浮物污染物，严重影响水环境质量。
因此，研究废水处理技术对于保护水资源、改善环境质量具有重要意义。
本文基于砂石骨料生产废水处理的实际情况，探讨了一种高效、环保的废水处理工艺，并对其应用前景进行了展望。
关键词：砂石骨料生产；废水处理；悬浮物砂石骨料是建筑工程中不可或缺的材料，广泛应用于道路、桥梁、房屋等领域。
然而，砂石骨料生产过程中产生的废水却成为了环境保护的一大难题。
这些废水中富集了大量的悬浮物污染物，对水环境造成了严重的污染和破坏。
传统的废水处理方法，虽然可以移除部分污染物，但处理效果有限，且处理过程中产生大量的污泥，不易处置。
因此，迫切需要一种高效、环保的废水处理工艺来解决这一问题。
一、砂石骨料生产系统废水处理的需求砂石骨料生产系统，作为建筑行业的重要组成部分，其废水处理问题一直备受关注。
在传统的生产模式下，废水处理常常成为一道难题，给环境造成了巨大的压力。
因此，对废水处理需求的追求与研究，成为了推动行业可持续发展的重要动力。
首先，砂石骨料生产系统废水处理的需求源自于环境保护的迫切需求。
随着城市化进程的加速，建筑行业的发展迅猛，对砂石骨料的需求量不断增加[1]。
然而，传统的废水处理方式往往存在着污染物排放的问题，给周边的水域和土壤带来了严重的风险。
因此，人们迫切需要寻找一种高效、环保的废水处理方法，以减少对环境的破坏。
其次，砂石骨料生产系统废水处理的需求也来自于行业自身的可持续发展追求。
随着环境意识的提高以及政府对环保要求的不断加强，砂石骨料生产企业也逐渐意识到废水处理的重要性。
一方面，优化废水处理系统工艺可以降低企业的环保成本，提高其竞争力；另一方面，合理处理废水可以回收利用资源，实现循环经济的目标。
因此，砂石骨料生产系统废水处理需求成为了企业可持续发展的重要因素。
在满足砂石骨料生产系统废水处理需求的同时，也必然涌现出了一批创新性的技术和解决方案。
人工砂石加工系统废水处理工艺与设备选型初探（doc9页）人工砂石加工系统废水处理工艺与设备选型初探刘伟涂明刚（中国水利水电第七工程局六分局四川彭山）摘要：本文以云南火烧寨沟人工砂石加工系统的废水处理为工程原型，从废水处理的石粉回收、澄清、压滤三个阶段入手，分析了各个阶段处理的原理，比较了不同原理下构筑物与设备间的优劣，对废水处理的工艺选择和设备选型做了详细介绍。
关键词：废水处理工艺选择设备选型随着经济的发展，由于对工业高度发达的负面影响预料不够、预防不利，环境污染日益突出，保护环境也成了大家的义不容辞的责任和义务。
鉴于人工砂石加工系统生产过程中存在着噪音、废水、粉尘等环境问题，针对解决现有砂石加工系统最大的污染问题──生产废水。
由于污水处理方法的选择常取决于污水的含砂率和最终处理的方式，本文以云南火烧寨沟人工砂石加工系统的废水处理为工程原型，分析废水处理三个阶段过程中的不同处理机理，从而在不同处理机理下对应的处理工艺与设备的比较与选择方面，提出了一些浅见。
1、工程概况糯扎渡水电站位于云南省思茅市翠云区和澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，是澜沧江中下游河段八个梯级规划的第五级。
距昆明市公路里程为521km。
电站总装机容量5850MW（9×650MW）；工程枢纽由直心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸泄洪隧洞、右岸泄洪隧洞以及左岸地下式引水发电建筑物等组成。
火烧寨沟人工砂石加工系统设置于右岸下游火烧寨沟，布置区域靠近沟口。
本工程约220×104m3混凝土所需的粗细骨料。
要求系统按粗碎处理能力不小于800 t/h设计。
共需制备成品砂石料约450×104 t，需加工料源约220×104 m3（自然方），料源全部从火烧寨沟存碴场回采主体工程可用开挖料。
2、废水处理工艺火烧寨沟人工砂石加工系统废水处理工艺主要由石粉回收、澄清、压滤三个阶段组成，分别对应石粉回收车间、废水处理车间、压滤车间。
系统废水处理处理规模550m3/h，其中380 m3/h为回收利用水，其余为新补充水。
火烧寨沟砂石系统生产废水主要是主筛分车间、棒磨机车间的冲洗废水，生产废水经螺旋洗砂机、脱水筛分车间后汇集至沉淀池，经渣浆泵抽至石粉回收车间，经石粉回收设备回收70%左右的石粉后，通过混凝剂投配装置加药，经管道静态混合器混合后，进入高效快速澄清器，澄清处理后完全达到生产用水标准（SS≤200mg/L）的水排放到系统循环清水池，再重复使用到砂石系统生产用水中。
其余浓度较大的废水排入到浆液池，经碴浆泵抽到箱式压滤机车间处理，压滤出的清水再排入到系统循环清水池，供砂石系统生产用水循环使用或达标排放。
具体工艺流程见下图：火烧寨沟人工砂石加工系统废水处理工艺流程图3、石粉回收工艺火烧寨沟人工砂石加工系统采用湿法生产，相应的加工过程中就存在着随水流失的细颗粒，主要成分为石屑和石粉。
石粉回收的主要目的是最大限度地回收废水中的石屑和石粉，用于回掺细骨料，提高成品砂的质量，具有显著的经济价值，同时为下一阶段废水处理降低了细颗粒含量，减少了后续处理工程量，相应的减少了设备投入。
下表是火烧寨沟砂石加工系统生产废水取样试验结果，虽然石粉总回收效率根据浆料石粉成份含量发生变化，但从石粉回收环节上说是具有非常重要参考价值。
石粉回收处理前后污水颗粒含量对比表以上数据表明了石粉回收为减轻后续废水处理负担中起着重要作用。
石粉回收装置主要由水力旋流器、振动筛、渣浆泵三大部分组成。
主要石粉回收装置有美国克瑞博斯（KREBS）强力脱水装置、宜昌黑旋风尾砂回收装置。
克瑞博斯VDS系列产品性能优越、石粉回收效率高，但价格昂贵、需要另外配置渣浆泵，渣浆泵适用于大中型且对石粉回收要求高的砂石系统。
黑旋风ZX系列产品是针对固液混合物分离设计，具有能有效将砂石料系统湿式生产中随水流流失的细粒物料脱水、回收、浆液的闭路循环方式及较低的碴料含水率、性能接近国外同类设备，细砂回收0.074mm粒级可达95%以上，.0.03mm-0.045mm粒级可达80%以上，使用寿命长等优点，而且价格适中、不需要另外配置渣浆，适用于中小型砂石系统。
火烧寨沟人工砂石加工系统由于要生产碾压混凝土用砂，因此对石粉回收要求高，故选用一台克瑞博斯VDS-512负责整个系统的细砂回收，该设备单台处理量550~600 m3/h，细砂回收能力20~60 t/h，实际应用取得了理想的效果。
4、污泥浓缩工艺污泥浓缩的主要目的是降低污泥的含水率，使污泥体积大为降低，因此可以大幅度降低后续废水处理的规模和费用。
一般来说，污泥浓缩处理的对象是污泥中70%的游离水。
砂石系统废水处理常用重力浓缩法。
重力浓缩法是根据利用颗粒与水的密度之差，浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀的原理，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉。
重力浓缩法主要为斜管沉淀池、高效快速澄清器设备。
在实际运行中，通常在污泥浓缩前进行调理强处理。
所谓污泥的调理是改变污泥粒子的物化性质，破坏其胶体结构，减少其与水的亲和力，从而改善脱水性能。
常见的污泥的加速浓缩方法是加药法，即在污水中加入絮凝剂。
4.1斜管沉淀池斜管沉淀池可自行建造，具有结构简单、沉淀面积大、水深低、废水处理量大、澄清效果好等优点，但基建投资高，占地面积大，适用于大中型且场地宽广的砂石废水处理系统。
斜管沉淀池工作原理结构图4.2 高效快速澄清器MGS系列高效快速澄清器设备运行无需机械搅拌，水力条件好，对高浊度水澄清效率高，主要用于高浓度含泥砂水的澄清分离处理，能快速有效去除水中高浓度悬浮物和有机物，去除率达到95%以上，排泥浓度为2%~4%，而且基建投资低，占地面积小，但设备投资大，适用于场地狭窄的砂石废水处理系统。
高效快速澄清器单台设备选择不宜偏大，废水处理量较大时，应改为多台等同处理能力的设备组，一方面提高了系统处理的可靠性，另一方面单台设备处理量偏大时废水处理效果不好。
火烧寨沟人工砂石加工系统场地较狭窄，而且坐落在回填基础上，不适宜采用斜管沉淀池，在实际生产中采用的是高效快速澄清器结合添加混凝剂的方式，即废水通过混凝剂投配装置加药，经管道静态混合器混合后，进入高效快速澄清器浓缩澄清处理。
MGS-300高效快速澄清器单台处理能力300~350 m3/h，因此火烧寨沟砂石系统选用MGS-300高效快速澄清器2台，配合JY-15混凝剂投配装置1台、GW-450管道静态混合器1台进行废水的浓缩澄清处理。
5、污泥的脱水与干化污泥脱水和干化的目的是除去污泥中的大量水分，缩小其体积，减轻其重量；一般经过脱水、干化处理后，污泥含水量能从90%左右下降到40~60%，体积减小到仅为原来的1/10~1/5。
砂石加工系统废水处理通常采用的方式主要有自然干化和机械干化两种形式，自然干化一般采用淤泥干化池；机械干化多采用压滤脱水和离心脱水。
压滤脱水主要有板箱压滤机、带压式压滤机、真空过滤机等，离心脱水主要有转筒式离心机。
据统计，西欧国家经脱水处理的污泥占其污泥总量的69.3%，其中机械脱水占51.4%、自然干化16.9%、其它1%；主要的脱水机械有：转筒离心机、板箱压滤机、压式压滤机、真空过滤机，分别占21.7%，15.8%，11.4%和2.5%。
以上数据对砂石系统污泥的脱水干化环节的工艺选择和设备选型有着一定的实际指导意义。
5.1自然干化自然干化主要采用形式的是污泥干化池，其中主要的干化机理是自然蒸发与渗透。
一般经过自然干化处理后的出泥的含水率可接近65%。
淤泥干化池有投资小、干化效果好、出水稳定等优点，但淤泥干化池的占地面积较大、处理周期长、处理规模小，一般仅适用于中小规模且废水处理量不大的砂石废水处理系统。
5.2 机械脱水与干化（1）板箱压滤机板箱压滤机是最早应用于污泥脱水的机械，适用于各种悬浮液的固液分离，具有间歇操作、基建投资大，过滤能力低等特点，但其滤饼的含固率高、药剂用量少，而且滤液清，可直接被砂石系统生产用水循环利用。
（2）带压式压滤机带压式压滤机是合成有机聚合物（高分子絮凝剂）发展的结果，具有连续工作、制造容易、操作管理简单、附属设备较少等优点，但由于絮凝剂价格较贵，使得其废水处理运行费用较高。
（3）转筒式离心机转筒式离心机采用的是离心浓缩法。
离心浓缩法是利用污泥中的固体即污泥与其中的液体即水之间的密度有很大的不同，因此在高速旋转的离心机中具有不同的离心力，从而可以使二者分离。
一般离心浓缩机可以连续工作，出泥的含固率可达4%以上。
利用离心机使污泥中的固、液分离时，离心力场可达到重力场的1000倍以上，单机处理量大、基建和占地少、操作简单、自动化程度高，而且可不投入或少投入絮凝剂，但动力费用较高。
转筒式离心机工作原理结构图火烧寨沟人工砂石加工系统借鉴了以往工程的成功经验．由于板箱式压滤机诞生早，经过多年的运行，设备成熟可靠，运行成本较低，因此选用XMZ630/2000×1500板箱式压滤机，主要负责MGS-300高效快速澄清器处理后的高浓度淤泥。
该设备压滤面积560-1180 m2，单台污泥脱水能力20~30 t/h，故配置2台。
实际运行过程中，出水浓度SS≤200mg/L，完全满足砂石系统生产用水要求，取得了良好的效果。
６、结束语本文仅以火烧寨沟人工砂石加工系统废水处理为工程原型，因此在设备选型方面难免有一定的局限性。
例如在污泥浓缩阶段除本文介绍外，还有平流沉砂池、曝气沉砂池、加速澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池、悬浮澄清池等，其工作原理和结构也不尽相同，因此需要我们不断的对新工艺、新方法进行尝试和探究，总结出砂石加工系统废水处理投资少、效果好的方案，这才是人工砂石加工系统废水处理工艺与设备选型的最终目的。
