貴州地區水利工程砂石料加工系統廢水處理方式探討

摘 要：貴州地區水利工程在“十二五”期間發展迅速，在施工過程中，砂石料加工系統廢水中大懸浮物的處理是施工中遇到的最大問題，已成為水利工程環保工作的核心，文章在總結以往水利工程砂石料系統加工廢水處理的工藝特點上，結合黔中水利樞紐一期工程案例，提出了一種改進型的處理方案，供同行人員參考。

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

前言

水利工程會在施工期間排除大量的廢污水，廢污水主要分為生產廢水、生活污水[1][2]。生活污水每日產生量較小，采用化糞池或一體化設備進行處理即可。生產廢水主要由砂石料加工系統廢水、砼拌和系統廢水、基坑廢水、機修含油廢水組成，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]。貴州山區雖需建立水利促進當地經濟發展[5][6]、解決供水、灌溉等工程性缺水問題，但由于其交通不便、當地人員環保意識薄弱、經濟基礎差，對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驗，就水利工程砂石料加工系統廢水處理方式，結合工作中的經歷，進行一定討論。

1 工程概述

黔中水利樞紐工程是以灌溉，城市供水為主，兼顧發電、縣城和鄉鎮供水、人畜飲水，并為遏止區域水環境惡化及改善區域水環境創造條件的綜合利用水利樞紐，分水源工程（即平寨水庫）及灌區工程。黔中水利樞紐工程分兩期建設，一期工程，包括水源工程、灌區及貴陽供水一期工程，已于2014年建成。

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

施工區砂石料加工系統廢水為主要水體污染源，若直接排放，三岔河SS濃度將嚴重超標。其他廢水采用常規的處理方法即可達到要求。

2 砂石料加工系統廢水處理方案

本工程樞紐施工區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，各方法比較見表1。

表1 砂石料加工系統廢水處理方式一覽表

具體到本工程來說，從去除懸浮物的工藝效果及占地來看，方案2和方案3優勢較大。從維護管理、運行費用來看，方案1具有較大的優勢，方案3雖然占地最小，絮凝劑用量最省，但設計、施工及管理水平要求較高，不太適合于水利工程中的臨時項目。本工程砂石加工系統廢水中絕大部分是無機顆粒，沉降性能較為良好，廢水經處理后可達標排放或者回用于生產。但因砂石料加工系統排放的污染物濃度高，方案一處理效果較差，且為了達到較好的處理效果，沉淀池的規模要求很大，占地面積大，投資相應的增大，工程砂石料加工系統布置在料場，地形坡度較大，布置有一定難度。經過三個方案比較，工程砂石加工廢水處理擬選用方案2——絮凝沉淀法進行處理，處理后的水回用于砂石料沖洗，沉砂脫水處理后，運至渣場堆放，確保達到環境保護目標要求。方案2占地面積小，對植被破壞及產生的水土流失不大，經濟上合理，措施可行。

選定方案2涉及一個沉砂和泥漿處理問題，如果直接從沉砂池和沉淀池出來的沉砂和泥漿含水量較大，若采用自然干化方式，則需要較大的場地來利用重力使沉砂和泥漿過濾脫水。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，另一部分運往就近渣場的方式，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，棄渣量大大減少，節約運費。因此，本工程的沉砂和泥漿脫水處理采取該方式。

根據施工布置及組織安排，在砂石料加工系統附近設置生產廢水沉淀處理系統，廢水處理后可循環用于粗骨料的篩分。廢水從預篩分、篩分、制砂等部分出來，自流進入豎流式沉砂池，池底砂泥由砂泵送入螺旋式水分離器進行機械脫水后堆放，再外運另用或者運往棄渣場；沉砂池流出來的廢水自流進入絮凝沉淀池發應沉淀后，上層清液回用到粗骨料的篩分系統，池底泥漿由泵吸式吸泥機送到脫水機房脫水后外運到附近的棄渣場進行處理。其間添加聚合氯化鋁有機絮凝劑，強化處理效果。最終確認的廢水處理工藝流程見圖1。

3 施工跡地恢復

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。對施工區形成的裸地要及時采取工程措施，可綠化的土地要全部進行綠化。場地內建筑物垃圾、生活垃圾清掃干凈后，施工單位方可退場，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境影響報告書中被提倡得最多，其處理效果基本能滿足《水電工程施工組織設計規范標準》（DL/T 5397-2007）要求，其工藝主要是廢水先進入調節池，去除較大顆粒，再經過加藥裝置添加絮凝劑，在絮凝池中經過充分混合后進入到沉淀池中沉淀，上層清液回用于生產，污泥進入到污泥濃縮池濃縮后，進入壓濾機脫水后運至渣場。絮凝沉淀法占地較大，土建費用高，運行時因污泥堵塞及泥渣量大造成運行費用高、管理難等問題，特別對于貴州山區而言，很難能找到適合修建如此多構筑物的理想地方，且每個池子深度較深，在考慮到地質及地下水影響后，實施起來相當困難，雖然在本項目中進行了適當的改進，但仍舊有很多問題暴露在本項目的實施過程中。

新型DH旋流處理器將混凝反應、離心分離、重力分離和污泥濃縮等技術在同一罐體內優化組合，對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，且已運用于同類工程砂石料廢水處理中，如向家壩水電站等。但該方法設備費用高，作為施工期臨時環保設施難以普及，主要有以下三方面原因：（1）一個中小型水利水電工程，通常施工期不超過三年，施工單位和業主不愿花費如此高的費用去購買一個臨時性處理設備，特別是管線長、灌面大的工程有可能設置多個砂石料加工系統，那就需要多處廢水處理設施。（2）現階段環境監理處于起步階段，施工過程中還是以工程監理為主，一方面對環保的重視度不夠高，另一方面工程監理對環保設計、環保工藝并不專業，很可能前期環保設計中建議采用DH旋流處理器，而實際施工中以其他簡易方式取代。（3）環保竣工驗收是在工程施工結束后進行，這樣一來施工期砂石料加工系統廢水實際上很大可能還未達標已排放。綜上所述，費用高、監管力度不夠等因素導致DH旋流處理器在實際工作中實施有難度。

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

此外，應在今后的環保工作中，重視并加快發展環境監理，對于施工階段的環境污染不容忽視，讓環境影響報告中的污水處理措施能夠落到實處，環保不是紙上談兵，需要準確把握，預防為主，監督為輔。

5 結束語

在貴州水利工程迅猛發展、環保高要求的今天，妥善處理好施工期砂石料加工系統廢水是所有水利環保工作者值得深思和研究的重點。科技在日新月異的發展，環保手段也在不斷提高，對于施工布置的優化、新型設備的研究及引進、處理方案的經濟合理性研究都將更加深入，從而提升施工的效率，保證對環境的負面影響最小。

文章鑒于貴州地區特殊的地理環境，經濟不發達的現況，基于現有的水利工程砂石料加工系統廢水處理方式進行分析，提出了一種在實際工作中比較實用的方式，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。

參考文獻

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