碎石生產(chǎn)線作為臨時設(shè)施經(jīng)常應(yīng)用于大、中型水利、水運交通工程建設(shè)當(dāng)中，主要對開采的石方原料進(jìn)行破碎、篩分、沖洗、儲運來生產(chǎn)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(chǎn)線在生產(chǎn)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(chǎn)過程產(chǎn)生的石粉經(jīng)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(yán)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(chǎn)線的污水問題成為項目建設(shè)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(chǎn)能低和環(huán)保難達(dá)標(biāo)等問題，本文通過泥漿脫水技術(shù)在某項目碎石生產(chǎn)線污水處理的成功應(yīng)用，以及與常規(guī)污水處理工藝的經(jīng)濟對比分析，全面闡述泥漿脫水技術(shù)在碎石生產(chǎn)線污水處理方面的優(yōu)勢。
1、泥漿脫水技術(shù)應(yīng)用
泥漿脫水技術(shù)在碎石生產(chǎn)線上的應(yīng)用是一種組合工藝，將泥漿脫水設(shè)備與傳統(tǒng)沉淀工藝進(jìn)行有機結(jié)合，不受天氣影響，可提高污水處理的效率，以達(dá)到節(jié)省投資、提高產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)行混合后輸送至污泥沉淀罐①，在污泥沉淀罐①中進(jìn)行充分反應(yīng)，反應(yīng)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(jìn)行混合、擠壓，達(dá)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(yīng)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(jìn)行處理，沉淀池②中的上清水排入回用池。回用池中的回用水分別供給碎石生產(chǎn)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(jīng)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(yīng)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(wǎng)帶之間，經(jīng)過楔形預(yù)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(jìn)一步擠壓污泥，以達(dá)到最大程度的泥、水分離，最后形成濾餅排出(見圖2)。
1)預(yù)處理脫水
原始污水經(jīng)過生化、物化等工藝處理后，再經(jīng)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(dá)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(yù)處理后的污泥經(jīng)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(jìn)一步攪拌下，使污泥與絮凝劑充分反應(yīng)、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(yù)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(jìn)入壓力區(qū)做準(zhǔn)備。
4)輥壓脫水
物料脫水楔形區(qū)進(jìn)入壓力區(qū)，物料在此區(qū)內(nèi)受到擠壓，沿濾帶進(jìn)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(nèi)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(jīng)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(jīng)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(jīng)過高壓沖清水去除濾帶網(wǎng)孔間的微量物料，繼續(xù)進(jìn)入下一脫水循環(huán)。
6)主要設(shè)備
泥漿脫水技術(shù)的主要設(shè)備為污泥沉淀罐(見圖3)與帶式壓濾機(見圖4)，主要構(gòu)件全部為型鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)備可根據(jù)產(chǎn)能的需求進(jìn)行定制、裝配，完成簡易的基礎(chǔ)砼施工即可進(jìn)行組拼安裝，建設(shè)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(shù)改進(jìn)污水處理系統(tǒng)，與原設(shè)計常規(guī)污水處理工藝的對比如下。
2.1 改進(jìn)前后對比
該工程污水處理系統(tǒng)改進(jìn)前后對比見表1。
2.1.1 產(chǎn)能分析
某船閘工程碎石生產(chǎn)線高峰期生產(chǎn)能力為200m3/h，沖洗需用水量600m3/h，原設(shè)計污水處理能力為350m3/h，不能滿足該工程高峰期碎石生產(chǎn)需用水量，且原設(shè)計污水處理后的污泥需經(jīng)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(chǎn)能，改進(jìn)后碎石生產(chǎn)線污水處理采用泥漿脫水技術(shù)，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(chǎn)能穩(wěn)定。
2.1.2 建設(shè)周期
原設(shè)計污水處理系統(tǒng)大部分為混凝土結(jié)構(gòu)(1500m3)，施工前需對原地面進(jìn)行平整與開挖，開挖完成后即開始混凝土結(jié)構(gòu)施工，期間包含各類管道、閥門、法蘭、支架、泵機、攪拌機的預(yù)埋與安裝，施工周期長，而采用泥漿脫水技術(shù)所需要的結(jié)構(gòu)及設(shè)備構(gòu)件大部分都為定型鋼構(gòu)件，基礎(chǔ)簡易(180m3)，完成后主體設(shè)備直接安裝使用，大大節(jié)省了建設(shè)時間。
2.1.3 經(jīng)濟分析
1)周轉(zhuǎn)材料
原設(shè)計污水處理系統(tǒng)大部分為混凝土結(jié)構(gòu)，為一次性投入，不可周轉(zhuǎn)，采用泥漿脫水技術(shù)所需要的構(gòu)件大部分為定型鋼構(gòu)件，可多次周轉(zhuǎn)使用，降低使用成本(見表2)。
2)運行成本(月)方案改進(jìn)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(shè)計常規(guī)污水處理系統(tǒng)污泥經(jīng)自然干燥后外運，受天氣及產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)用泥漿脫水技術(shù)的污泥經(jīng)脫水后形成含水率為20%左右的泥餅，可采用常規(guī)設(shè)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(jié)語
泥漿脫水技術(shù)通過在碎石生產(chǎn)線污水處理工藝上的組合應(yīng)用，有效克服了傳統(tǒng)污水處理工藝相關(guān)成本、產(chǎn)能、環(huán)保等方面的不足，同時通過其鋼結(jié)構(gòu)定制化的使用減少了建設(shè)占地及建設(shè)周期，提高了建設(shè)材料的使用率，通過其脫水系統(tǒng)的應(yīng)用大幅提高了污水處理的產(chǎn)能及污水的重復(fù)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(yán)重，我國對于環(huán)保的要求越來越高，污水處理技術(shù)也受到越來越多的關(guān)注，通過不斷的實踐和改進(jìn)，探索各種組合工藝，以克服傳統(tǒng)技術(shù)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(shè)當(dāng)中碎石生產(chǎn)線污水處理技術(shù)發(fā)展的趨勢。( >
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