貴州地區(qū)水利工程砂石料加工系統(tǒng)廢水處理方式探討

摘 要：貴州地區(qū)水利工程在“十二五”期間發(fā)展迅速，在施工過(guò)程中，砂石料加工系統(tǒng)廢水中大懸浮物的處理是施工中遇到的最大問(wèn)題，已成為水利工程環(huán)保工作的核心，文章在總結(jié)以往水利工程砂石料系統(tǒng)加工廢水處理的工藝特點(diǎn)上，結(jié)合黔中水利樞紐一期工程案例，提出了一種改進(jìn)型的處理方案，供同行人員參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；砂石料加工系統(tǒng)廢水；DH旋流處理；絮凝沉淀法；黔中水利樞紐一期工程

前言

水利工程會(huì)在施工期間排除大量的廢污水，廢污水主要分為生產(chǎn)廢水、生活污水[1][2]。生活污水每日產(chǎn)生量較小，采用化糞池或一體化設(shè)備進(jìn)行處理即可。生產(chǎn)廢水主要由砂石料加工系統(tǒng)廢水、砼拌和系統(tǒng)廢水、基坑廢水、機(jī)修含油廢水組成，其中砂石料加工廢水量大，懸浮物濃度高，因此處理方式要求更高，難度更大[3][4]。貴州山區(qū)雖需建立水利促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展[5][6]、解決供水、灌溉等工程性缺水問(wèn)題，但由于其交通不便、當(dāng)?shù)厝藛T環(huán)保意識(shí)薄弱、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差，對(duì)處理中砂石料加工廢水提出了更高的要求，文章將基于貴州黔中水利樞紐一期的工作經(jīng)驗(yàn)，就水利工程砂石料加工系統(tǒng)廢水處理方式，結(jié)合工作中的經(jīng)歷，進(jìn)行一定討論。

1 工程概述

黔中水利樞紐工程是以灌溉，城市供水為主，兼顧發(fā)電、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、人畜飲水，并為遏止區(qū)域水環(huán)境惡化及改善區(qū)域水環(huán)境創(chuàng)造條件的綜合利用水利樞紐，分水源工程（即平寨水庫(kù)）及灌區(qū)工程。黔中水利樞紐工程分兩期建設(shè)，一期工程，包括水源工程、灌區(qū)及貴陽(yáng)供水一期工程，已于2014年建成。

工程施工區(qū)廢水包括生產(chǎn)廢水、生活污水，廢污水受納水體為三岔河。生產(chǎn)廢水由基坑廢水、工程施工區(qū)砂石料加工系統(tǒng)及混凝土攪拌系統(tǒng)沖洗廢水組成，特征污染物為SS。

施工區(qū)砂石料加工系統(tǒng)廢水為主要水體污染源，若直接排放，三岔河SS濃度將嚴(yán)重超標(biāo)。其他廢水采用常規(guī)的處理方法即可達(dá)到要求。

2 砂石料加工系統(tǒng)廢水處理方案

本工程樞紐施工區(qū)砂石料沖洗廢水排放量為567m3/d，主要污染物SS濃度為20000～90000mg/L，擬采取沉淀池沉降處理后回用于砂石料沖洗。自然沉淀、絮凝沉淀和機(jī)械加速澄清法[7]是目前較為流行三種處理方法，各方法比較見(jiàn)表1。

表1 砂石料加工系統(tǒng)廢水處理方式一覽表

具體到本工程來(lái)說(shuō)，從去除懸浮物的工藝效果及占地來(lái)看，方案2和方案3優(yōu)勢(shì)較大。從維護(hù)管理、運(yùn)行費(fèi)用來(lái)看，方案1具有較大的優(yōu)勢(shì)，方案3雖然占地最小，絮凝劑用量最省，但設(shè)計(jì)、施工及管理水平要求較高，不太適合于水利工程中的臨時(shí)項(xiàng)目。本工程砂石加工系統(tǒng)廢水中絕大部分是無(wú)機(jī)顆粒，沉降性能較為良好，廢水經(jīng)處理后可達(dá)標(biāo)排放或者回用于生產(chǎn)。但因砂石料加工系統(tǒng)排放的污染物濃度高，方案一處理效果較差，且為了達(dá)到較好的處理效果，沉淀池的規(guī)模要求很大，占地面積大，投資相應(yīng)的增大，工程砂石料加工系統(tǒng)布置在料場(chǎng)，地形坡度較大，布置有一定難度。經(jīng)過(guò)三個(gè)方案比較，工程砂石加工廢水處理擬選用方案2——絮凝沉淀法進(jìn)行處理，處理后的水回用于砂石料沖洗，沉砂脫水處理后，運(yùn)至渣場(chǎng)堆放，確保達(dá)到環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求。方案2占地面積小，對(duì)植被破壞及產(chǎn)生的水土流失不大，經(jīng)濟(jì)上合理，措施可行。

選定方案2涉及一個(gè)沉砂和泥漿處理問(wèn)題，如果直接從沉砂池和沉淀池出來(lái)的沉砂和泥漿含水量較大，若采用自然干化方式，則需要較大的場(chǎng)地來(lái)利用重力使沉砂和泥漿過(guò)濾脫水。若采用螺旋式砂水分離器將沉砂脫水，將泥漿脫水后一部分回收再利用，另一部分運(yùn)往就近渣場(chǎng)的方式，占地面積較小，處理效果也能得到保證，而且含水率可下降到60%以內(nèi)，棄渣量大大減少，節(jié)約運(yùn)費(fèi)。因此，本工程的沉砂和泥漿脫水處理采取該方式。

根據(jù)施工布置及組織安排，在砂石料加工系統(tǒng)附近設(shè)置生產(chǎn)廢水沉淀處理系統(tǒng)，廢水處理后可循環(huán)用于粗骨料的篩分。廢水從預(yù)篩分、篩分、制砂等部分出來(lái)，自流進(jìn)入豎流式沉砂池，池底砂泥由砂泵送入螺旋式水分離器進(jìn)行機(jī)械脫水后堆放，再外運(yùn)另用或者運(yùn)往棄渣場(chǎng)；沉砂池流出來(lái)的廢水自流進(jìn)入絮凝沉淀池發(fā)應(yīng)沉淀后，上層清液回用到粗骨料的篩分系統(tǒng)，池底泥漿由泵吸式吸泥機(jī)送到脫水機(jī)房脫水后外運(yùn)到附近的棄渣場(chǎng)進(jìn)行處理。其間添加聚合氯化鋁有機(jī)絮凝劑，強(qiáng)化處理效果。最終確認(rèn)的廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。

3 施工跡地恢復(fù)

在施工完成后，所有污水處理沉淀池均用土石填埋至原高程，其上覆土30cm，種植火棘等灌木。對(duì)施工區(qū)形成的裸地要及時(shí)采取工程措施，可綠化的土地要全部進(jìn)行綠化。場(chǎng)地內(nèi)建筑物垃圾、生活垃圾清掃干凈后，施工單位方可退場(chǎng)，防止工程棄渣擠占植被生存空間。

4 分析

絮凝沉淀法在目前眾多水利水電環(huán)境影響報(bào)告書(shū)中被提倡得最多，其處理效果基本能滿足《水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》（DL/T 5397-2007）要求，其工藝主要是廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，去除較大顆粒，再經(jīng)過(guò)加藥裝置添加絮凝劑，在絮凝池中經(jīng)過(guò)充分混合后進(jìn)入到沉淀池中沉淀，上層清液回用于生產(chǎn)，污泥進(jìn)入到污泥濃縮池濃縮后，進(jìn)入壓濾機(jī)脫水后運(yùn)至渣場(chǎng)。絮凝沉淀法占地較大，土建費(fèi)用高，運(yùn)行時(shí)因污泥堵塞及泥渣量大造成運(yùn)行費(fèi)用高、管理難等問(wèn)題，特別對(duì)于貴州山區(qū)而言，很難能找到適合修建如此多構(gòu)筑物的理想地方，且每個(gè)池子深度較深，在考慮到地質(zhì)及地下水影響后，實(shí)施起來(lái)相當(dāng)困難，雖然在本項(xiàng)目中進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，但仍舊有很多問(wèn)題暴露在本項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中。

新型DH旋流處理器將混凝反應(yīng)、離心分離、重力分離和污泥濃縮等技術(shù)在同一罐體內(nèi)優(yōu)化組合，對(duì)比絮凝沉淀法主要是用DH凈化器取代了絮凝沉淀池和沉淀池，占地小、處理效果好，且已運(yùn)用于同類(lèi)工程砂石料廢水處理中，如向家壩水電站等。但該方法設(shè)備費(fèi)用高，作為施工期臨時(shí)環(huán)保設(shè)施難以普及，主要有以下三方面原因：（1）一個(gè)中小型水利水電工程，通常施工期不超過(guò)三年，施工單位和業(yè)主不愿花費(fèi)如此高的費(fèi)用去購(gòu)買(mǎi)一個(gè)臨時(shí)性處理設(shè)備，特別是管線長(zhǎng)、灌面大的工程有可能設(shè)置多個(gè)砂石料加工系統(tǒng)，那就需要多處廢水處理設(shè)施。（2）現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)理處于起步階段，施工過(guò)程中還是以工程監(jiān)理為主，一方面對(duì)環(huán)保的重視度不夠高，另一方面工程監(jiān)理對(duì)環(huán)保設(shè)計(jì)、環(huán)保工藝并不專(zhuān)業(yè)，很可能前期環(huán)保設(shè)計(jì)中建議采用DH旋流處理器，而實(shí)際施工中以其他簡(jiǎn)易方式取代。（3）環(huán)保竣工驗(yàn)收是在工程施工結(jié)束后進(jìn)行，這樣一來(lái)施工期砂石料加工系統(tǒng)廢水實(shí)際上很大可能還未達(dá)標(biāo)已排放。綜上所述，費(fèi)用高、監(jiān)管力度不夠等因素導(dǎo)致DH旋流處理器在實(shí)際工作中實(shí)施有難度。

所有的設(shè)計(jì)均應(yīng)具有可實(shí)施性、可操作性，對(duì)于本次討論的核心問(wèn)題，占地及投資是決定性因素。如何做到在施工期臨時(shí)性的生產(chǎn)廢水處理設(shè)施投資既為人所接受、占地也控制在合理范圍又能達(dá)標(biāo)回用，是個(gè)值得深思的問(wèn)題。社會(huì)在不斷進(jìn)步，新型高科技設(shè)施設(shè)備是今后環(huán)保發(fā)展的必然選擇，若新型設(shè)備在造價(jià)上能大幅度減少將會(huì)使水利水電工程施工生產(chǎn)廢水得到妥善處理，將解決水利水電工程砂石料加工廢水處理難、廢水量大這一長(zhǎng)期性難題，在這個(gè)問(wèn)題上筆者思考并提出一個(gè)觀點(diǎn)：可成立區(qū)域性的設(shè)備租用公司。特別是西南地區(qū)，近幾年《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》等相關(guān)文件都明確指出要大力發(fā)展水利水電，就貴州而言，《貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃》中規(guī)劃建設(shè)大型水庫(kù)4座、中型水庫(kù)142座、小Ⅰ型水庫(kù)222 座、小Ⅱ型水庫(kù)64 座，目前大多正在做或陸續(xù)完成前期設(shè)計(jì)工作，設(shè)備租用公司市場(chǎng)巨大，并且DH旋流凈化器應(yīng)用廣泛，火電廠的含煤廢水、煤炭礦井廢水、選礦廢水、陶瓷、鑄造行業(yè)的生產(chǎn)廢水、印染廢水、電鍍廢水等均可采用DH旋流凈化器，設(shè)備租用公司可按廢水量分幾種設(shè)備租用型號(hào)，各工程（不僅限于水利水電工程）按自身需要選擇，如此一來(lái)，對(duì)于水利水電工程臨時(shí)性廢水處理特別適用，既節(jié)約了投資又提高了處理效果。

此外，應(yīng)在今后的環(huán)保工作中，重視并加快發(fā)展環(huán)境監(jiān)理，對(duì)于施工階段的環(huán)境污染不容忽視，讓環(huán)境影響報(bào)告中的污水處理措施能夠落到實(shí)處，環(huán)保不是紙上談兵，需要準(zhǔn)確把握，預(yù)防為主，監(jiān)督為輔。

5 結(jié)束語(yǔ)

在貴州水利工程迅猛發(fā)展、環(huán)保高要求的今天，妥善處理好施工期砂石料加工系統(tǒng)廢水是所有水利環(huán)保工作者值得深思和研究的重點(diǎn)。科技在日新月異的發(fā)展，環(huán)保手段也在不斷提高，對(duì)于施工布置的優(yōu)化、新型設(shè)備的研究及引進(jìn)、處理方案的經(jīng)濟(jì)合理性研究都將更加深入，從而提升施工的效率，保證對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小。

文章鑒于貴州地區(qū)特殊的地理環(huán)境，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的現(xiàn)況，基于現(xiàn)有的水利工程砂石料加工系統(tǒng)廢水處理方式進(jìn)行分析，提出了一種在實(shí)際工作中比較實(shí)用的方式，但并非最好。因此，僅供同行參考，提出更加高效、低污染的方案。

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