預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用技術(shù)研究

楊玉根，黃 波，劉 杰，吳起航，楊 青

（眉山市城投建筑材料有限公司，四川 眉山 620000）

0 引言

調(diào)查研究表明，每清洗一輛8m3混凝土攪拌車(chē)平均需要0.95m3的水，每生產(chǎn)100m3混凝土將產(chǎn)生1~1.4m3的廢棄混凝土，外加攪拌設(shè)備的清洗，每天的產(chǎn)生的廢水更多，由于廢水中含有水泥、砂石、外加劑等強(qiáng)堿性物質(zhì)，不僅造成資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，產(chǎn)生公害。

目前國(guó)內(nèi)外已關(guān)于預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水廢料回收利用方面的研究，例如采用濕混凝土砂石分離回收設(shè)備對(duì)污水、廢水進(jìn)行沉淀、過(guò)濾，然后采用專(zhuān)門(mén)的清水凈化系統(tǒng)對(duì)吵石進(jìn)行洗滌，不僅減少了環(huán)境污染，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了砂、石的多級(jí)回收利用，但是也存在一些不足，例如廠區(qū)車(chē)輛沖洗時(shí)水花外濺，沖洗后不能及時(shí)進(jìn)行吹干，控制沖洗設(shè)備智能化不足，沉淀池不方便清淤，廠區(qū)的雨水不能充分利用等問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文開(kāi)發(fā)了預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)由預(yù)拌混凝土廠區(qū)車(chē)輛自動(dòng)沖洗系統(tǒng)、雨廢水資源化利用系統(tǒng)、廢棄濕混凝土分離回收系統(tǒng)、自流型多級(jí)沉淀池系統(tǒng)等部分組成，實(shí)現(xiàn)了預(yù)拌混凝土廠區(qū)生產(chǎn)廢水、雨水、車(chē)輛沖洗廢水、廢棄濕混凝土等材料的資源化利用，減少了環(huán)境污染。

1 預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用原理

1.1 技術(shù)原理

預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用技術(shù)通過(guò)污水處理系統(tǒng)對(duì)混凝土拌合站生產(chǎn)過(guò)程中掉落的混凝土、澆筑過(guò)程中剩余的混凝土、攪拌設(shè)備和罐車(chē)清洗的混凝土及污水進(jìn)行收集，采用砂石分離機(jī)供水沖洗，污水通過(guò)篩孔落到下部的流槽，流入至多級(jí)沉淀池，沙石再經(jīng)過(guò)設(shè)備的二級(jí)分離，分別被回收送回沙、石原料場(chǎng)，供生產(chǎn)使用，而漿水沿著污水管道流進(jìn)多級(jí)聯(lián)沉淀池，先采用物理沉淀法初步進(jìn)行大顆粒一級(jí)沉淀，再進(jìn)行二、三級(jí)沉淀，多級(jí)沉淀后進(jìn)入清水池[1]，采用PPR 管輸送到洗石機(jī)處再利用，供洗車(chē)使用，或由一級(jí)沉淀池直接進(jìn)入污水井，再作為部分的生產(chǎn)用水，循環(huán)使用，內(nèi)部處理、消耗污水，達(dá)到零污水排放的設(shè)計(jì)理念[2]，廢水處理回收平面布置如圖1 所示。

圖1 廢水處理回收平面布置

1.2 施工工藝流程

混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用流程如圖2所示。

圖2 混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用流程

2 操作要點(diǎn)

2.1 預(yù)拌混凝土廠區(qū)車(chē)輛清洗技術(shù)

車(chē)輛自動(dòng)沖洗系統(tǒng)是一套節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)利用水資源的簡(jiǎn)易系統(tǒng)，罐車(chē)、卡車(chē)從洗車(chē)場(chǎng)入口進(jìn)入沖洗工位后，智能控制給排水系統(tǒng)開(kāi)啟自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛，啟動(dòng)水泵進(jìn)行抽水動(dòng)作，側(cè)面噴頭及底面噴頭對(duì)車(chē)身及車(chē)輛輪胎、底盤(pán)等部位進(jìn)行全方位噴水沖洗，停車(chē)位排水溝兩側(cè)地面坡度設(shè)置為5%，沖洗后漿水沿著坡面流到排水溝中，排水溝內(nèi)設(shè)置截污柵，用于攔截大件雜質(zhì)等有害殘留物，車(chē)輛沖洗后，利用固定于側(cè)面擋板上的吹風(fēng)系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行吹風(fēng)烘干，自動(dòng)洗車(chē)場(chǎng)平面布置如圖3所示，自動(dòng)洗車(chē)場(chǎng)清洗系統(tǒng)噴頭布置見(jiàn)圖4。

圖3 自動(dòng)洗車(chē)場(chǎng)平面布置

圖4 自動(dòng)洗車(chē)場(chǎng)清洗系統(tǒng)噴頭布置

2.2 廢棄濕混凝土分離回收技術(shù)

洗車(chē)工位排水溝內(nèi)廢水采用廢棄濕混凝土分離回收系統(tǒng)進(jìn)行分離回收，在排水溝的端頭開(kāi)挖槽溝，槽內(nèi)安裝鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，在鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)上架設(shè)混凝土清洗回收設(shè)備-砂石分離機(jī)，排水溝內(nèi)廢水匯集送至砂石分離機(jī)，砂石分離機(jī)將廢水的固液以及砂石分離，砂、石分離后經(jīng)各自的出料口落入料斗，經(jīng)出料滑槽、皮帶輸送機(jī)、篩分機(jī)進(jìn)入各自料場(chǎng)，分離的泥漿水通過(guò)管道流至沉淀池，當(dāng)廢水完全排干凈后，砂石分離機(jī)自動(dòng)停止工作。

2.3 廢水多級(jí)沉淀技術(shù)

經(jīng)過(guò)砂石分離機(jī)剝離砂、石后的廢水采用自流型多級(jí)沉淀池系統(tǒng)進(jìn)行沉淀，廢水首先沿著污水管道流進(jìn)一級(jí)預(yù)制裝配式混凝土沉淀池（濃漿池），注清水稀釋、攪拌，當(dāng)一級(jí)沉淀池水滿時(shí)，漿水經(jīng)溢流槽流入二級(jí)底架支撐易調(diào)整鋼箱沉淀池（稀漿池），二級(jí)級(jí)沉淀池可根據(jù)廢水濃度設(shè)置多個(gè)，同樣當(dāng)二級(jí)沉淀池水滿時(shí)，漿水經(jīng)溢流槽流入三級(jí)固定式鋼箱沉淀池（凈水池），二級(jí)沉淀池與三級(jí)沉淀池之間設(shè)置過(guò)濾裝置，過(guò)濾裝置采用鋼筋籠綁扎安全網(wǎng)后填充碎石，所有的沉淀池底部均設(shè)置提拉式底板，當(dāng)沉淀的淤泥達(dá)到一定的厚度時(shí)，通過(guò)提拉底板將淤泥取出。經(jīng)二級(jí)沉淀池內(nèi)沉淀后的漿水可用于沖洗攪拌運(yùn)輸車(chē)、罐車(chē)，三級(jí)沉淀池內(nèi)沉淀后的漿水可直接泵入攪拌樓上的儲(chǔ)漿箱，直接用于混凝土生產(chǎn)使用，做到污水零排放的目的[3]。

2.4 廠區(qū)雨水資源化利用技術(shù)

預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)地面雨水、屋面雨水均采用廢水資源化利用系統(tǒng)進(jìn)行回收利用，該系統(tǒng)由帶U型過(guò)濾槽的路緣石、排水溝、隔離柵、雨水井、儲(chǔ)漿箱等部分組成，通過(guò)廠區(qū)地面四周設(shè)置排水式路緣石過(guò)濾槽，當(dāng)下大雨時(shí)時(shí)，雨水由路緣石排水孔滲入到路緣石過(guò)濾槽內(nèi)，并經(jīng)過(guò)過(guò)濾槽匯聚到排水溝，排水溝內(nèi)設(shè)置多級(jí)隔離柵，將雜質(zhì)進(jìn)行攔截，排水溝一定距離長(zhǎng)度設(shè)置設(shè)置易清污雨水井，清污雨水井沿豎向方向內(nèi)設(shè)置不同網(wǎng)格尺寸的紗網(wǎng)多層，最底層設(shè)置提拉式底板，雨水井頂部設(shè)置設(shè)置易啟閉蓋板，當(dāng)雨水在雨水井內(nèi)經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后，可直接通過(guò)抽水泵抽至攪拌樓上的儲(chǔ)漿箱，用于混凝土生產(chǎn)使用，實(shí)現(xiàn)雨水的資源化利用，減少了水資源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約成本的目的[4]，路緣石U 型過(guò)濾槽結(jié)構(gòu)如圖5 所示。

圖5 路緣石U 型過(guò)濾槽結(jié)構(gòu)

3 質(zhì)量保證措施及效益分析

3.1 質(zhì)量保證措施

（1）廢水處理篩分出來(lái)的砂、石、水需進(jìn)行檢測(cè)，只有其相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)達(dá)到要求后才允許回收利用[5]。砂、碎石和水的各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分別如表1 至表3 所示。

表1 砂各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

表3 水各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

（2）洗車(chē)工位進(jìn)水主管徑流速應(yīng)不高于1.5m/s，為保證各噴頭沖洗均勻，側(cè)面噴頭流速應(yīng)不高于0.8m/s，底面噴頭流速應(yīng)不高于1m/s，側(cè)面噴頭支管間距60cm，底面噴頭支管間距50cm，側(cè)面噴頭上排噴嘴朝下，下排噴嘴朝上，與水平方向夾角20°，底面噴頭噴嘴與垂直方向夾角6°，同時(shí)為了防止沖洗過(guò)程水外濺，側(cè)面擋板應(yīng)不低于1.5m[6]。

表2 碎石各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

（3）三級(jí)沉淀池均需安裝攪拌器，攪拌器周期性攪拌均勻，保證漿水均勻不沉淀，離析[7]。

（4）出現(xiàn)集中洗車(chē)時(shí)，污水池容量不夠，可以加設(shè)壓濾機(jī)，壓濾機(jī)旁設(shè)中水池，中水池內(nèi)水用于沖洗場(chǎng)地或替代砂石分離機(jī)的清水[8]。

3.2 效益分析

（1）運(yùn)土車(chē)、混凝土罐車(chē)在洗車(chē)工位處其輪胎及底盤(pán)、車(chē)身等處的泥土被沖刷至排水溝，側(cè)面檔板有效的阻止了水柱噴射對(duì)周?chē)h(huán)境造成的影響。

（2）洗車(chē)工位智能控制給排水系統(tǒng)采用感應(yīng)控制，車(chē)輛到達(dá)指定工位自動(dòng)感應(yīng)識(shí)別，啟動(dòng)水泵進(jìn)行抽水噴射，車(chē)輛洗完離開(kāi)后自動(dòng)停止水泵，自動(dòng)化、信息化技術(shù)強(qiáng)，減少了人力成本。

（3）廢棄濕混凝土分離回收技術(shù)使廢水中的砂、石、水進(jìn)行了回收，在實(shí)現(xiàn)廢水零排放的同時(shí)，使材料多次重復(fù)利用。

（4）廠區(qū)雨水資源化利用技術(shù)使攪拌站地面雨水、屋面水沒(méi)有完全流失，得到了充分利用，節(jié)約了大量水資源。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)拌混凝土拌合站廠區(qū)廢水資源化利用技術(shù)通過(guò)廠區(qū)車(chē)輛自動(dòng)沖洗系統(tǒng)、雨廢水資源化利用系統(tǒng)、廢棄濕混凝土分離回收系統(tǒng)、自流型多級(jí)沉淀池系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了砂、石、水的回收利用，從根本上節(jié)約了用水，達(dá)到了環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益共贏的目的。