唐新增
中国水利水电第八工程局有限公司 湖南 长沙 410000
基于我国工程建设生态、环保等发展要求下,对各种生产废弃物的处理要求越来越高。在砂石料加工过程中,废水的产生量较大,若是不采取有效处理措施直接排放,将对周边环境产生极为不利的影响,污染周边地表水水系。对此,必须加强砂石料加工废水处理相关研究,通过加工废水的回收利用,提高工程建设环保性。
随着我国现代工程建设的不断发展,“绿色”、“环保”、“生态”等概念越加深入人心,如何有效控制建设中的各种污染逐渐成为业内探讨的热点。本文主要以砂石料加工废水为研究对象展开详细分析。在工程建设中,砂石料加工废水是施工期重要的废水来源,在总废水量中的占比可达90%以上。根据相关实践经验分析可得,砂石料加工废水的污染物成分以悬浮物为主,组分单一,然而悬浮物的浓度十分高,SS(mg/L)可达数万、甚至数十万,此类废水大量排放必然会对周边环境产生影响,落实相关处理甚至是回收利用工作具有重要意义[1]。
当前,砂石料加工废水处理必须深入落实低碳环保理念,践行现代污水处理模式,积极响应国家号召。主要原则可归纳如下:
(1)零排放,严格控制废水排放,废水含有的悬浮物不得>70mg/L,后对废水进行回收处理,利用率>90%;
(2)回收再利用,处理废水需依据废水水质、有害物质含量、成分等相关情况采用对应的处理方法,注重废水中砂、石粉等固体物质的回收;
(3)低碳,废水处理规模是依据砂石加工系统性能确定的,对系统的用水量及排放量等进行综合考量,以确保加工后排放的废水符合回收标准;
(4)高效益,根据砂石加工系统、生产车间废水排放情况对各车间的功能属性、生产流程等进行合理布设。
下文以某水利枢纽工程为例,详细分析了砂石料加工废水排放情况与对周边的影响。
此水利枢纽工程为Ⅲ等工程,水库正常蓄水位1900m,总库容 5082万m3,电站装机容量24MW。工程主要建筑物包括沥青混凝土心墙坝、表孔溢洪洞、泄洪冲沙洞、灌溉供水发电洞、电站厂房[2]。
本项目设置1处砂石加工系统,位于坝轴线下游3.89km处,此加工系统与河道相距200m,此距离较远,然而废水排放量大,具体排放情况如下:①系统耗水量:2380 m3·d-1;②废水排放率:85%;③废水排放量:2023m3·d-1;④主要污染物与排放浓度:SS,50000mg·L-1。
砂石料加工系统所产生的废水SS浓度十分大,本工程所处河段地表水是Ⅱ类水体,不允许排污。从现有砂石加工系统的位置与废水排放量来看,若是不对废水进行收集与处理,直接排放后必然沿着地势进入河道,对河道生态环境产生极为不利的影响,可能出现的污染情况可归纳如下:①对水体水质造成污染,对水生生物生存环境产生破坏;②也可能会导致河道淤积,抬高河床;③导致河水内的悬浮物增加,以致水体更加浑浊,影响下游水质;④由于悬浮物必须经过长距离沉降方可消减,因此会进一步影响灌溉与下游引水口的取水水质[3]。
根据上一小节分析可知,本项目砂石料加工系统日废水排放量最大为2023m3/d。为有效保护周边环境,同时节约施工用水,可对砂石料加工废水进场处理后回收利用。经综合分析,参考《水工混凝土施工规范》中混凝土拌和养护用水水质要求(不溶物含量要求,钢筋混凝土<2000mg/L;素混凝土<5000mg/L),决定将处理后的废水用于混凝土拌和。
根据规范要求,悬浮物浓度SS<2000mg/L即可满足混凝土拌和要求,结合项目砂石料冲洗的实际用水情况,将设计处理目标控制在SS≤800mg/L[4]。
(1)工艺流程。本项目砂石料加工废水采用混凝沉淀法进行处理,主要工艺流程如下:①砂石加工后产生的废水直接进入泵池,由泵将高悬浮物废水供给细砂回收处理器,80%粒径在0.035mm以上的细砂被回收;②筛滤后的水经管道混合器和投加的混凝剂充分混合,完成反应后进入平流式沉淀池絮凝沉淀,上清液进入清水池,并被回收使用。③上述废水处理中,沉淀池内的泥浆使用扫描式泵吸泥机吸出后,投入污泥干化池脱水,最后外运至弃渣场。
本项目砂石料加工废水整个处理完成后,细砂、废水回收再利用,污泥脱水外运,不会对周边环境产生不利影响,具有良好的经济、环境效益[5]。
(2)废水处理设施。根据本项目采取的废水处理工艺,在砂石料加工系统修建1座调节池、2座絮凝沉淀池、1座回用水池,并布置行车式刮泥机、静态混合器、厢式压滤机、潜污泵等。主要设备的选用与设置情况如下所示,建筑工程主量如下表1所示。
①砂水分离:此处设置潜污泵、细砂回收处理器各1台;②加药系统:此处设置JY-Ⅱ型加药机2台、GW-450型管式静态混合器2台;③混凝沉淀池:此处设置BGH-6型行车式刮泥机2台;④压滤系统:此处设置潜污泵共计6台、箱式压滤机3台;⑤上清液出水回用系统:此处设置潜污泵共计2台,其中1台作为备用;⑥回用水池:此处设置潜污泵共计2台,其中1台作为备用[6]。
表1 建筑工程总量统计
(3)废水处理结果。本项目中砂石料加工系统中的废水处理完成后,清水池中的水回收利用,进行混凝土拌和,并用于工程中临时建筑物施工作业;废水处理后留下的污泥干化后,直接运送至弃渣场。整个砂石料加工中实现了“零排放”,同时由于废水回收利用,大幅减少了混凝土拌和用水,在环境保护、成本控制等方面均起到了较好的效果[7]。
综上所述,现代工程建设中,环保的重要性日益凸显。以砂石料生产为例,废水的大量排放必然会对周边环境产生不利影响,采用合理的处理措施,不仅可减少污染,还可利用处理后的废水再生生产,兼具环保、经济价值。本文水利枢纽工程中,砂石料加工废水处理后,全部回用于混凝土拌和,实现了“零排放”,避免了对地表水系污染,值得推广应用。