工程施工中泥渣水處理裝置的探究

李占東

（遼寧省窩水庫管理局有限責(zé)任公司，遼寧遼陽111000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，水資源污染和浪費情況依然嚴(yán)峻，節(jié)約用水的重要性日益凸顯，我國高度重視水資源緊缺的狀況，并把節(jié)約用水提到國家章程，在2012年國家頒布了《國務(wù)院關(guān)于最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》通知，全國各地也分別頒布各類節(jié)約用水的地方相關(guān)條例。

在我國大力倡導(dǎo)節(jié)約用水的形式下，各地在建市政施工項目、房建施工項目和水利施工項目均不能有效處理洗車槽排放泥渣水，大多施工項目將洗車槽泥渣水直接排放入市政污水管線，造成了很大的水資源浪費，同時也是各施工項目目前無力解決的一個現(xiàn)狀。

目前，市場現(xiàn)有常規(guī)污水處理設(shè)備主要為酸堿中和污水處理、生活污水處理、工業(yè)廢水處置設(shè)備，且造價成本高、體積大、可移動性差。針對洗車槽排放泥渣水的污水處理設(shè)備目前仍是空缺。市政施工項目、房建施工項目和水利施工項目的施工中，洗車設(shè)備、污水處理設(shè)備一般放置在施工段進(jìn)出口處，受出入口道路空間限制，污水處理設(shè)備寬度應(yīng)控制在1.5m范圍以內(nèi)，裝置框架應(yīng)有足夠的強度抵擋車輛來往產(chǎn)生的動荷載，過濾層需要便于更換且不容易淤堵。對比污水處理設(shè)備需求參數(shù)與常規(guī)污水處理設(shè)備特征，現(xiàn)有污水處理設(shè)備無法應(yīng)用在各地在建項目當(dāng)中。

此次研究設(shè)計主要解決施工項目洗車槽泥水、石渣水直接排放問題，設(shè)計思路是依靠水體流動性逐級經(jīng)過過濾層，從而達(dá)到過濾污水滿足洗車設(shè)備霧化噴淋需求。根據(jù)模擬實驗結(jié)果與噴淋裝置試用結(jié)果綜合分析，對泥渣水處理裝置進(jìn)行客觀評估。

1 初步設(shè)計

泥渣水處理裝置設(shè)計的依據(jù)主要是滿足洗車設(shè)備霧化噴淋要求、施工場地限制及相關(guān)需求，其具體參數(shù)噴淋口徑不大于0.89mm；過濾后水中顆粒粒徑不大于0.89mm；泥渣水處理裝置寬度不大于1.5m；泥渣水處理裝置埋深不大于1.0m；泥渣易清理。

2 設(shè)計方案

2.1 方案設(shè)計原則

根據(jù)目前洗車設(shè)備霧化噴淋需求，設(shè)計的污水處理設(shè)備應(yīng)具備綠色環(huán)保、低能耗、過濾效率高、可持續(xù)使用等特性。在滿足使用功能需求、環(huán)境需求、過濾性能、可以有效落實設(shè)計方案的要求下，選用依靠水體流動性、參考污水沉淀池原理，借鑒同類別過濾裝置，提出可落實能實現(xiàn)的技術(shù)方案。

2.2 總體方案選擇

根據(jù)對裝置提出的參數(shù)要求，決定采用依靠水體流動性作為過濾裝置的主要動能；由于要抵擋洗車槽來往車輛產(chǎn)生的動荷載，泥渣水處理裝置框架要有足夠的硬度防止框架變形；參考過濾速率性能、泥渣清理要求，裝置結(jié)構(gòu)采用斜側(cè)式分級過濾結(jié)構(gòu)；分析過濾效果，決定采用2層304不銹鋼篩網(wǎng)、1層復(fù)合排水網(wǎng)作為主要過濾層；過濾后的泥渣應(yīng)便于人工清理。

2.3 總體設(shè)計

泥渣水處理裝置總體設(shè)計主要包括裝置框架結(jié)構(gòu)（見圖1）、選擇過濾層材料、過濾層固定方式（見圖2）、過濾層結(jié)構(gòu)方式（見圖3）等主要參數(shù)的確定。

圖1 機(jī)構(gòu)框架圖

圖2 過濾層固定方圖

圖3 過濾層結(jié)構(gòu)圖

2.3.1 主體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求制定框架結(jié)構(gòu)：裝置深度為40.0～60.0cm；寬82.5cm；過濾層固定方式為卡片式嵌入框架之間。

2.3.2 材料選擇

泥渣水處理裝置主體框架采用0.5cm鍍鋅鋼材，該材料具有足夠的硬度、抗變形、抗腐蝕等特征；過濾層采用鋁合金框與橡膠壓條將過濾層固定中間，行成卡片形式，鋁合金框與橡膠壓條質(zhì)量輕，更換方便；篩網(wǎng)采用304不銹鋼鋼絲網(wǎng)60目、絲徑0.13mm、孔徑0.3mm和150目、絲徑0.06mm、孔徑0.11mm兩種型號，此種材料具有網(wǎng)孔均勻、過濾精度高、過濾性能好、抗氧化、抗腐蝕且耐磨性能好等特性，非常適合作為過濾層的第一層與第二層材料；復(fù)合排水網(wǎng)作為過濾層第三層的主要材料，其中土工織物有良好的透氣性能、透水性能，復(fù)合排水網(wǎng)透水點均勻，夾層有筋條，穩(wěn)定性高，不易變形，有效減少水頭大時對土工布的損傷。該材料的透水性能被廣泛用于道路路基防護(hù)、鐵路路基排水、公路路面的維護(hù)、市政、水庫、護(hù)坡等排水工程。

3 模擬實驗分析驗證

基于泥渣水的流動性與土工布的透水性能，抽取渾濁的洗車槽泥渣水進(jìn)行實驗，分析過濾層的過濾效果，通過實驗過程記錄3次過濾所需時間、泥渣淤堵情況，然后通過高壓霧化噴淋噴頭驗證過濾效果，進(jìn)而優(yōu)化泥渣過濾裝置的綜合效果。

在上述實驗后，過濾后的污水經(jīng)過高壓霧化噴淋噴頭的噴淋驗證，噴淋頭未出現(xiàn)淤堵癥狀，噴頭過濾網(wǎng)無泥渣顆粒物。

通過模擬實驗效果可得出：1L泥渣水經(jīng)過25cm2過濾層過濾用時約5min，過濾后泥渣層粘稠顆粒狀，泥渣顆粒易清理，過濾后污水滿足洗車槽噴淋裝置參數(shù)需求。

分析上述實驗結(jié)果得出：1座長8.00m、寬0.82m、深0.40～0.60m的泥渣過濾裝置足以滿足1d50輛泥頭車的清洗需求，滿足現(xiàn)有施工項目的需求，此設(shè)計方案可制作、可落實。

4 經(jīng)濟(jì)效益

以遼寧地方用水基價為例，市政用水均價為2.36元/m3，污水處理價為1.41元/m3，平均每座洗車槽排放污水超過16.5m3/d，在使用經(jīng)泥渣水處理裝置后，洗車槽噴淋裝置用水量縮減為原來的1/4～1/3。在排除其他因素干擾的前提下，以10座洗車槽，施工期1年（按施工330d）來計算，可為施工項目帶來的經(jīng)濟(jì)效益約為13.69萬元。

5 結(jié)語

此設(shè)計方案有效解決了施工項目污水無法處理的難題，提高水資源的持續(xù)利用率、提高水環(huán)境質(zhì)量、達(dá)到節(jié)約水資源的目的。在達(dá)到綠色施工目標(biāo)后，此設(shè)計還為施工項目創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)利益。