碎石生產線污水處理泥漿脫水技術

　　碎石生產線作為臨時設施經常應用于大、中型水利、水運交通工程建設當中，主要對開采的石方原料進行破碎、篩分、沖洗、儲運來生產混凝土所需的各級配骨料和各類石材材料，而采用水洗的碎石生產線在生產加工過程常伴污水處理問題，污水主要成因：碎石原料夾雜的泥土及碎石生產過程產生的石粉經水洗與石料分離，水洗用水與泥土和石粉混合形成污水，該處理不善將對周邊土壤、環(huán)境及地下水源造成嚴重影響，隨著社會的發(fā)展，在工程施工過程中對環(huán)保、文明施工方面的要求也日趨漸高，如何妥善處理碎石生產線的污水問題成為項目建設中的重要課題，目前常規(guī)污水處理工藝一般采用多級沉淀，而采用多級沉淀的污水處理系統(tǒng)往往會存在投入成本高、產能低和環(huán)保難達標等問題，本文通過泥漿脫水技術在某項目碎石生產線污水處理的成功應用，以及與常規(guī)污水處理工藝的經濟對比分析，全面闡述泥漿脫水技術在碎石生產線污水處理方面的優(yōu)勢。

　　1、泥漿脫水技術應用

　　泥漿脫水技術在碎石生產線上的應用是一種組合工藝，將泥漿脫水設備與傳統(tǒng)沉淀工藝進行有機結合，不受天氣影響，可提高污水處理的效率，以達到節(jié)省投資、提高產能和增強環(huán)保的目的。

　　1.1工藝原理

　　1.1.1 系統(tǒng)工藝原理

　　碎石生產線沖洗用的污水排入污水池，在污水池中與藥劑池①中的藥劑進行混合后輸送至污泥沉淀罐①，在污泥沉淀罐①中進行充分反應，反應沉淀后形成絮狀的污泥排入污泥池，污泥通過泥漿泵輸送至帶式壓濾機與藥劑池②中的藥劑進行混合、擠壓，達到最大程度的泥水分離，最后形成濾餅通過皮帶機排入廢料區(qū)(見圖1所示)。

　　污泥沉淀罐①中充分反應后的上清水流入污泥沉淀罐②，在污泥沉淀罐2中濃縮污泥再次沉淀，污泥沉淀罐②再次沉淀后取上清水排入沉淀池①―沉淀池②，污泥沉淀罐②罐底濃縮漿排入污泥池，通過污泥泵輸送至帶式壓濾機進行處理，沉淀池②中的上清水排入回用池?；赜贸刂械幕赜盟謩e供給碎石生產線(沖洗石料)和帶式壓濾機(沖洗濾帶)。

　　1.1.2 帶式壓濾機工作原理

　　經過沉淀濃縮的污泥與一定濃縮的絮凝劑在靜態(tài)混合器、螺旋混凝機(動態(tài)混合器)中充分混合反應后，污泥中的微小固體顆粒聚凝面體積較大的絮狀團塊，同時分離出自由水，絮凝后的污泥被輸送到濃縮重力脫水的濾帶上，在重力的作用下自由水被分離，形成不流動狀態(tài)的污泥，然后夾持在上下兩條網帶之間，經過楔形預壓區(qū)、低壓區(qū)和高壓區(qū)由小到大的擠壓力、剪切力作用下，進一步擠壓污泥，以達到最大程度的泥、水分離，最后形成濾餅排出(見圖2)。

　　1)預處理脫水

　　原始污水經過生化、物化等工藝處理后，再經過沉淀、濃縮，一部分水成為清液排出，原來的污水形成較高濃度的污泥，以達到帶式壓濾機的最佳工作條件。

　　2)重力脫水區(qū)

　　重力脫水區(qū)也是高度濃縮區(qū)，預處理后的污泥經過污泥泵輸送到靜態(tài)混合器中與加入的絮凝劑混合，在混凝機的進一步攪拌下，使污泥與絮凝劑充分反應、絮凝，然后均勻的送入濾帶，由此開始重力脫水，物料隨濾帶向前運行，游離態(tài)的水在自重作用下通過濾帶流入接水槽。

　　3)楔形區(qū)預壓脫水

　　重力脫水后的污泥流動性幾乎完全消除，隨著濾帶的向前運行，上下濾帶間距逐漸減小，物料開始受到輕微壓力，并隨著濾帶的運行，壓力逐漸增大，楔形區(qū)的作用是延長重力脫水時間，增加絮團的擠壓穩(wěn)定性，為進入壓力區(qū)做準備。

　　4)輥壓脫水

　　物料脫水楔形區(qū)進入壓力區(qū)，物料在此區(qū)內受到擠壓，沿濾帶進行的壓力隨擠壓輥直徑的減小而增加，物料受到擠壓體積收縮，物料內的間隙游離水被擠出，此時，基本形成濾餅，繼續(xù)向前至尾部的高壓區(qū)，經過高壓區(qū)后濾餅的含水量可降至最低。

　　5)濾餅排出

　　物料經過以上各階段的脫水處理后形成濾餅排出，通過刮泥板刮下，上下濾帶分開，經過高壓沖清水去除濾帶網孔間的微量物料，繼續(xù)進入下一脫水循環(huán)。

　　6)主要設備

　　泥漿脫水技術的主要設備為污泥沉淀罐(見圖3)與帶式壓濾機(見圖4)，主要構件全部為型鋼結構，設備可根據產能的需求進行定制、裝配，完成簡易的基礎砼施工即可進行組拼安裝，建設周期短，占地面積小。最終污泥通過帶式壓濾機可實現(xiàn)最大程度的泥水分離，形成含水率低的泥餅直接外運。

　　2、對比分析

　　某船閘工程利用泥漿脫水技術改進污水處理系統(tǒng)，與原設計常規(guī)污水處理工藝的對比如下。

　　2.1 改進前后對比

　　該工程污水處理系統(tǒng)改進前后對比見表1。

　　2.1.1 產能分析

　　某船閘工程碎石生產線高峰期生產能力為200m3/h，沖洗需用水量600m3/h，原設計污水處理能力為350m3/h，不能滿足該工程高峰期碎石生產需用水量，且原設計污水處理后的污泥需經自然干燥后外運，受天氣影響程度大，同時也制約了污水處理的產能，改進后碎石生產線污水處理采用泥漿脫水技術，污水處理能力700m3/h，滿足高峰期用水量，且污泥外運不受天氣影響，產能穩(wěn)定。

　　2.1.2 建設周期

　　原設計污水處理系統(tǒng)大部分為混凝土結構(1500m3)，施工前需對原地面進行平整與開挖，開挖完成后即開始混凝土結構施工，期間包含各類管道、閥門、法蘭、支架、泵機、攪拌機的預埋與安裝，施工周期長，而采用泥漿脫水技術所需要的結構及設備構件大部分都為定型鋼構件，基礎簡易(180m3)，完成后主體設備直接安裝使用，大大節(jié)省了建設時間。

　　2.1.3 經濟分析

　　1)周轉材料

　　原設計污水處理系統(tǒng)大部分為混凝土結構，為一次性投入，不可周轉，采用泥漿脫水技術所需要的構件大部分為定型鋼構件，可多次周轉使用，降低使用成本(見表2)。

　　2)運行成本(月)方案改進后，除電費外，其他運行成本均有所降低，大大節(jié)約了每月運行成本(見表2)。

　　2.2 環(huán)保分析

　　原設計常規(guī)污水處理系統(tǒng)污泥經自然干燥后外運，受天氣及產能需求的影響，外運污泥干燥程度難以控制，在外運過程對碎石生產線周邊及沿線道路的環(huán)境影響大，且對運輸車輛要求高，而應用泥漿脫水技術的污泥經脫水后形成含水率為20%左右的泥餅，可采用常規(guī)設備外運，不易造成環(huán)境污染，可減少對于環(huán)境污染處理的各類費用，同時社會效益極為顯著。

　　3、結語

　　泥漿脫水技術通過在碎石生產線污水處理工藝上的組合應用，有效克服了傳統(tǒng)污水處理工藝相關成本、產能、環(huán)保等方面的不足，同時通過其鋼結構定制化的使用減少了建設占地及建設周期，提高了建設材料的使用率，通過其脫水系統(tǒng)的應用大幅提高了污水處理的產能及污水的重復利用率，降低了出渣受天氣的影響程度，解決了污泥廢渣對周邊及沿線棄渣道路的影響，隨著環(huán)境問題日趨嚴重，我國對于環(huán)保的要求越來越高，污水處理技術也受到越來越多的關注，通過不斷的實踐和改進，探索各種組合工藝，以克服傳統(tǒng)技術的不足也逐漸成為污水處理發(fā)展的方向，同時也是一項組合工藝的創(chuàng)新舉措，更代表了在大中型水利、水運交通建設當中碎石生產線污水處理技術發(fā)展的趨勢。(來源：廣東水電二局股份有限公司)