水電站砂石料加工廢水處理的問題與革新探討

摘 要:水電站施工建設(shè)中需要的大量砂石料大多是就地取材，開采和加工過程中的廢水處理問題一直都是水利工程施工工藝中的重要環(huán)節(jié)。本文對當(dāng)前砂石料加工廢水的處理問題進行了概括，并對已經(jīng)在實際工程中得到運用的廢水處理成功經(jīng)驗進行了總結(jié)。最后對廢水處理中的一些技術(shù)環(huán)節(jié)進行了探討。

1水電站砂石料加工廢水的特點

水電站的施工地點基本上都在崇山峻嶺之中，交通不便。因此建筑施工材料大多靠就地取材獲得，這些施工材料中占多數(shù)的是砂石料。而砂石料開采后需要經(jīng)過清洗等步驟才能用于建筑施工中，由此引發(fā)了砂石料加工后的廢水處理問題。由于材料性質(zhì)不同，產(chǎn)生的加工后廢水的特性也不盡相同。就目前的廢水處理工藝來看，主要還是通過沉淀等手段來凈化廢水，以及沉淀后的泥渣脫水等。由于水電站施工對建筑材料消耗巨大，廢水來不及及時處理，引發(fā)的問題就是大量的廢水直接排放污染環(huán)境，或者是因廢水的處理方式不當(dāng)造成的廢水處理結(jié)構(gòu)的淤死等。

對于砂石料加工廢水的處理是一個普遍存在又不易解決的問題，其中最主要的廢水沉淀和和沉渣的脫水處理。因此對廢水的處理工藝主要集中在這兩個方面。

2砂石料加工廢水處理工藝概述

(1)簡單物化、設(shè)置沉淀池。這種方式主要是靠廢水的自然沉淀，由于在實際施工中砂石料每天生產(chǎn)量巨大，廢水中的泥砂來不及沉淀，因此這種處理方式效果不理想，但這種方法操作簡單，成本較低，得到了廣泛的應(yīng)用，但對環(huán)境影響較大。

(2)機械壓濾處理方法。即利用壓濾機壓濾廢水，盡管提高了廢水處理的效率。這種廢水方法曾經(jīng)在云南金安橋電站左岸砂石加工系統(tǒng)中采用過，但在成本和效果上都不令人滿意。

(3)絮凝沉淀和機械脫水法。其原理是利用氣動清淤泵和管道系統(tǒng)將沉渣運輸?shù)街付ǘ褕?，減少了廢水的排放，從效果看較為理想。這類處理方法在貴州索風(fēng)營電站人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)、廣西龍灘電站(大法坪料場)施工等具體操作中都有應(yīng)用。.

從當(dāng)前電站砂石料加工廢水處理工藝來看，主要的成功經(jīng)驗是在沉渣淤積之前就進行分類處理，并設(shè)定沉渣堆放場地，降低廢水排放的顆粒濃度等。

3砂石料加工廢水處理工藝

3.1 砂石料加工廢水處理的基本流程

廢水處理最理想的情況是將處理后的廢水重復(fù)利用，將其重新用到砂石料加工的篩分沖洗中，其基本流程設(shè)計如下:(1)回收細砂:將砂石料加工廢水流入平流沉砂池，用刮砂機將細砂取出脫水。(2)回收廢水:將回收細砂后的廢水加絮凝劑后流入輻流式沉砂池，沉淀后的慮流水則由泵站提升至生產(chǎn)水池回收。(3)處理沉渣:將沉淀池中的沉渣用刮砂機取出用壓濾機去水后運至指定的堆場。

3.2 細砂回收站的設(shè)計

細砂回收的目的在于降低廢水中的細微顆粒含量和對細砂的回收利用。細砂回收站主要由兩部分構(gòu)成:一是平流沉砂池部分;一是水力旋流器部分。

平流沉砂池部分主要由沉砂池、刮砂機以及脫水篩組成。其工作原理為用沉淀池將廢水中的細砂沉淀，再用刮砂機將細砂送入脫水篩脫水后回收利用。

水力旋流器部分則由調(diào)節(jié)水池、渣漿泵、水力旋流器和脫水篩組成。其工作原理為將廢水中的細顆粒骨料和粗顆粒骨料分別從不同地方分離，起到顆粒分級和壓縮脫水的目的。工作流程為利用渣漿泵把廢水送至旋流器進行顆粒分級和濃縮，再將細砂送至脫水篩，對脫水后的細砂回收利用。

3.3 廢水處理站的設(shè)計

(1)沉砂池。將砂石料加工廢水注入沉砂池的目的在于降低水濁度。一般要求廢水在池中停留的時間應(yīng)不低于3h～4h，沉砂池運行的關(guān)鍵在于及時處理沉淀的沉渣。當(dāng)前廢水處理中最主要的問題之一就是沉淀池的板結(jié)問題。因此將沉淀的泥砂及時排出顯得尤為關(guān)鍵，可以采用的模式主要有用泥漿罐中轉(zhuǎn)和用渣漿泵將沉淀泥砂送至壓濾機兩種方式。

(2)回收水池。設(shè)置回收水池的目的在于收集沉淀池的出水和壓濾機產(chǎn)生的清水，通過泵站中轉(zhuǎn)后將其回收利用。

(3)壓濾車間。壓濾車間在廢水處理中占據(jù)重要的位置，是實現(xiàn)沉砂脫水的主要執(zhí)行機構(gòu)，任務(wù)非常繁重，在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)配置足夠的壓濾機。

4 其他技術(shù)細節(jié)

4.1 廢水沉降特性分析

砂石料廢水特性測定主要是了解兩個方面的問題:一是廢水中的懸浮顆粒是否易于沉淀;二是沉淀后的沉渣脫水特性。沉渣的比阻是估計沉渣脫水性能的重要指標(biāo)，沉渣比阻越大則脫水性能越差。因此對廢水的沉降特性的分析是選擇合理的廢水處理工藝的重要步驟，應(yīng)當(dāng)引起重視。

對砂石料廢水的沉降特性測定可利用廢水樣品做沉降試驗，繪制相應(yīng)的砂石料廢水沉降曲線。具體操作可按單位測量設(shè)備(1L量筒)對水樣進行每分鐘一次的沉降界面記錄，繪制沉降曲線。一般而言，如果在30min內(nèi)出現(xiàn)壓縮點，則表明廢水的沉降性和壓縮性教為理想。

4.2 廢水組合式沉淀工藝

在砂石料加工廢水沉淀過程中存在一種現(xiàn)象，由于各種材料開采和清洗的順序不同，在沉淀池中處理的廢水所含顆粒物沉降順序的間隔會在沉渣中形成顆粒分層的特點。總體來講是粗顆粒沉降快而細顆粒沉降慢。在特定的材料處理周期完成后會在本周期的沉渣表面形成一層由細顆粒所組成的含水率高但透水性差的泥膜。多個材料處理周期后會在沉渣中形成多層的泥膜“夾心”。這種“夾心”層會嚴(yán)重干擾沉渣的脫水處理。

因此有學(xué)者探討了一種按照不同沉渣顆粒尺寸分別采取不同脫水措施的組合式沉淀工藝。目前這種工藝尚處在實驗室階段，未見有具體工程運用的實例。但這種方式顯然是一種重要的革新，其研究進展值得關(guān)注。

5結(jié)語

水電站砂石料加工中的廢水處理問題是施工中的一個重要環(huán)節(jié)。受施工條件和科技水平的限制，廢水的處理一直處于探索階段，隨著新工藝的采用，將廢水處理后的回收利用和沉渣脫水將是這一問題的核心，是以后需要深入研究的方向。

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