大型綠色環?；炷翑嚢枵窘o排水研究與實踐

顧 洪（上海建工建材科技集團股份有限公司， 上海 200086）

商品混凝土攪拌站在生產過程中不可避免會產生廢水，不但含有砂石等常規建筑材料，部分還含有水泥、礦粉及各類混凝土添加劑，不加以嚴格管理會對自然環境造成嚴重污染，特別是大型混凝土生產基地，水資源的綜合規劃與利用更是重中之重。基于產業發展要求，上海市臨港新片區混凝土（以下簡稱臨港混凝土）生產基地將“綠色、環保、可持續發展”作為基地設計與建設的原則和宗旨，也給出了混凝土生產過程各類水資源循環使用方案，實現了真正意義上的零排放。

1 基地給水

臨港混凝土生產基地生活用水由市政給水管網提供；同時由于臨港混凝土生產基地周邊無河道，且按有關規定無法取用地下水，故生產用水也由市政給水管網提供。

1.1 生活用水

生產基地自有員工、勞務用工及外包單位人員每天上班人員按 100 人計，年工作時間計 330 d，生活用水定額參考 GB 50015—2019《建筑給水排水設計規范》為每人30～50 L/d，臨港混凝土生產基地取每人 40 L/d，年生活用水量為1 320 m3。

1.2 砂石料庫抑塵霧化用水

臨港混凝土生產基地內抑塵霧化設施主要為砂石生產料庫及砂石備用料庫內配套的噴霧抑塵裝置。抑塵霧化用水量主要取決于設備能力和啟用時間。臨港基地結合智慧化場站需要及節能減排、綠色環保建設理念，選用單套功率為 10 kW、流量為 30 L/min 的 FBP-30Z 噴霧抑塵系統，單套系統覆蓋面積 3 000 m2，形成的 1～100 μm 霧化噴霧對集料質量基本無影響。基地內砂石生產料庫及備用料庫面積合計約 9 000 m2，故一共配置 3 套 FBP-30Z 噴霧抑塵系統用于滿足料場降塵抑塵目的。按單套系統每天平均工作 2 h 計算，3 套系統抑塵霧化日用水量為 10.8 m3，年用水量為 3 564 m3。

1.3 攪拌車沖洗用水

生產基地設置 2 臺 FBX-LM60G 型自動洗車機，單臺洗車機耗水量 260 L/min，按每車平均沖洗 15 s、年產量 200 萬 m3、平均裝載量 10 m3 計，則洗車機日用水量39.4 m3、年用水量 13 000 m3。

1.4 廠區道路場地抑塵用水與混凝土加工用水

為減少廠區內揚塵，廠區內道路和場地采用洗掃車進行灑水并吸塵，灑水頻次為 3 次/d，根據 GB 50015—2019，室外道路灑水定額為 2.0～3.0 L/(m2·d），本項目取中間值2.5 L/(m2·d），廠區內主要道路場地面積約 6 000 m2，則廠區道路場地每天用水量為 15 m3。參考氣象數據“蘇州河流域（包括上海）的平均降雨量為 1 151.6 mm，降雨天數為 125～136 d”，同時考慮到非生產日下雨情況，基地統計年廠區道路場地抑塵用水量時取降雨天數為 125 d，則年用水量為（330～125）×15=3 075 (m3)。

根據混凝土生產配合比及砂石料含水率情況，每立方米混凝土平均用水量為 0.13 m3，則年生產 200 萬 m3 混凝土需水量約為 26 萬 m3。

1.5 初期雨水

廠區內設置連續排水明溝，以場地標高、溝底標高進行雨水導流，采用圍擋物理性隔斷污染區與非污染區，徹底杜絕雨水、廢水和漿水混雜，將初期雨水通過明溝送至清水池及雨水池，回用于混凝土生產。

根據上海市 DB 31/T1043—2017《暴雨強度公式與設計雨型標準》，上海市暴雨強度計算公式如式（1）所示。

式中：q—設計暴雨強度，L/（s·hm2）；

P—設計重現期，a，本設計地面雨水重現期取 5 a；

t—降雨歷時，min，本生產基地項目取 15 min。

根據 GB 50014—2014《室外排水設計規范》，初期雨水量計算公式如式（2）所示。

式中：Q—雨水設計流量，L/s；

q—設計暴雨強度，L/（s·hm2）；

Ψ—徑流系數，本項目取 0.9；

F—匯流面積，本項目廠區面積為 30 000 m2。

計算得到：

初期雨水量Q初＝Q×900 s＝905 L/s×900 s＝814 500 L＝814.5 m3；

半小時的雨水量Q半＝Q×1 800 s＝905L/s×1 800 s＝1 629 000 L＝1 629 m3。

考慮到重現期＞5 a 的情況以及當地臨近海邊，加 20%余量，取半小時的雨水量 2 000 m3。

參考上海地區年降雨天數 125～136 d，取中值為130 d，則初期雨水總量為 105 885 m3，半小時雨水總量為 211 770 m3。

1.6 攪拌機清洗用水與攪拌車拌筒清洗用水

按平均每條生產線每天各清洗一次計算，每清洗一次平均用水約 1 m3，則每日拌機清洗用水量為 4 m3，年拌機清洗用水量為 1 320 m3。

結合臨港混凝土生產基地覆蓋區域的運距以及輕量化攪拌車的運能，為匹配基地 200 萬 m3 混凝土產能，基地需配置 80 輛輕量化攪拌車。按每輛拌車平均每天清洗拌筒 1.5次計，每次清洗拌筒需用水 0.8 m3，則每日攪拌車拌筒清洗用水量為 96 m3，年攪拌車拌筒清洗用水量為 31 680 m3。

2 基地排水

以綠色環保為目標進行水資源綜合管理，基地從建設初期就對廠區內雨水、污水、廢水、漿水進行了分類分區、專管專用，規劃導流、綜合利用。其中初期雨水經地面明溝收集進入清水池與雨水池，回用于混凝土生產線，廠區內設置切換閥門，將暴雨半小時后收集范圍外的后期雨水通過切換閥排入 2 個某公司廠內雨水管網后最終進入玉宇路市政管網；清水池及雨水池收集的雨水和廠區內攪拌車沖洗等廢水回用于混凝土生產；攪拌機和攪拌車拌筒清洗等過程產生的漿水導入漿水攪拌池，按需用于混凝土生產和攪拌機、攪拌桶清洗；生活污水并入某公司原有污水管道后納入玉宇路市政污水管網，最終進入臨港新城污水處理廠。

（1）生活污水。生活污水產生量按用水 90% 計算，則年生活污水產生量為 1 188 m3（3.6 m3/d），生活污水并入某公司原有污水管道后納入玉宇路市政污水管網排放。

（2）砂石料庫抑塵霧化用水。砂石料庫內抑塵用水為霧化水，粒徑在 1～100 μm，霧態降落到砂石料上后進入預拌混凝土成品，無外排水。

（3）攪拌車沖洗用水。自動洗車機的車輛沖洗廢水按年用水量 95% 計算，則日產生車輛沖洗廢水 37.43 m3，年產生車輛沖洗廢水 12 350.00 m3，通過廠區內非污染明溝進入三級沉淀池處理后全部回用于混凝土生產。

（4）廠區道路、場地抑塵用水。廠區道路、場地抑塵水自然蒸發，無外排水。

（5）混凝土加工用水。混凝土加工線用水進入預拌混凝土成品，無外排水。

（6）初期、后期雨水。初期雨水經地面雨水明溝收集后進入廠內清水池及雨水池后回用于混凝土生產；后期雨水待雨水池儲滿后通過切換閥門進入某公司原有雨水管道后納入玉宇路市政雨水管網。

（7）攪拌機清洗用水。攪拌機清洗產生的漿水經砂石分離機處理。按年用水量 90% 計算，則每日攪拌機清洗用水量為 3.6 m3，年攪拌機清洗用水量為 1 188 m3，產生的漿水通過砂石分離后進入漿水攪拌池回用于混凝土生產。

（8）攪拌車拌筒清洗用水。攪拌車拌筒進行加水滾洗后，將廢料、漿水直接倒入砂石分離機進料斗，由進料斗進入分離機進行清洗、分離，分離出來的砂石通過鏟車回收進料庫用于混凝土生產，分離后的泥漿水經排水溝流向漿水攪拌池并定時攪拌，保持其中固體顆粒動態懸浮，生產時用泥漿泵送至攪拌樓，按不同配比計量后投入拌機作為混凝土生產用水。攪拌車拌筒清洗產生的漿水經砂石分離機處理后按年用水量的 90% 計算，則年產生的漿水量為 28 512 m3。

3 廢水處理方案設計

根據 GB/T 19923—2005《城市污水再利用 工業用水水質》表 1 中工藝與生產用水的要求，因基地回用重點為混凝土生產加工線，對水質要求不高，故廠區內非污染區收集的雨水、廢水和出廠攪拌車沖洗用水等含雜質的中性水經三級沉淀池處理后可滿足混凝土生產加工所需用水；攪拌機及攪拌車拌筒清洗等產生的強堿性泥漿水經砂石分離機分離后，其中漿水部分進入漿水攪拌池后經技術部門設計及計量配合比后，能作為大多數混凝土加工用水。

根據上述給水排水情況分析，全年攪拌車沖洗用水、攪拌機清洗用水以及攪拌車拌筒清洗后產生的污水共可回用42 050 m3 于混凝土拌和加工，按初期雨水收集 105 885 m3回用于混凝土拌和加工計算，年生產 200 萬 m3 混凝土時需通過市政管網給水 166 024 m3。

在臨港基地的水資源綜合管理方案設計中，將清洗攪拌機、攪拌車拌筒等所產生的泥漿水經過砂石分離設備的固、液分離，然后砂石被送回砂石料堆場生產使用，而漿水沿著污染區明溝進入漿水攪拌池再經計量用于混凝土生產。

自動洗車機產生的廢水以及生產區非污染排水明溝內的廢水，經過三級沉淀池處理后部分作為原材料送至攪拌樓生產成混凝土成品，部分供攪拌車清洗使用，不向外排放廢水，達到水資源循環利用的環保設計理念。

從水資源節約再利用和綠色環保目標出發，方案設計初就充分考慮了雨水的采集和綜合利用，除初期雨水外盡量多收集后期雨水用于生產。上海市初期雨水量為 814 m3，半小時雨水量為 2 000 m3，故在基地內設計建造 1 個儲水量達 1 000 m3 的清水池和 1 個 2 500 m3 的雨水池，確保了混凝土攪拌樓加工用水以及整個廠區半小時雨水收集的目標。

按生產基地布局、工藝和集約環保的目標進行綜合規劃，混凝土生產加工用水經由清水池提升至拌樓內過渡儲水箱，同時為確保廠區明溝內收集的廢水經三級沉淀池處理后回用于混凝土生產，在基地內選取砂石主料庫東側約1 000 m2場地進行環保設施、沉淀池及清水池的布置；為使清水池接近攪拌樓以及匹配環保、攪拌車清洗拌筒需要以及漿水、生產廢水等儲存總量，基地內自北向南依次布置 2 套砂石分離機（單套處理能力 35 m3/h、洗車 30～ 50輛/h）、9 個漿水攪拌池（有效容積約 160 m3）、1 臺壓濾機、1 個斜坡池（坡深 1.0 m、廠區內生產污染區排水溝匯總點）、1 個一級沉淀池（池深 1.5 m、有效容積 60 m3）、1 個二級沉淀池（池深 2.0 m、有效容積 80 m3）、1 個三級沉淀池（池深 2.5 m、有效容積 100 m3）、1 個清水池（池深 4.0 m、有效容積 960 m3）。

考慮到場地集約化和投資經濟性，臨港混凝土生產基地內雨水池定位于集裝箱式辦公樓地層下方，在節約場地使用面積的同時，依靠上部辦公樓的自重也可防止在雨水池內存水用完后水池局部上浮移位等情況的發生，省去水池抗拔樁的建造投入。雨水池面積約 1 000 m2，建造池深 3.0 m，有效水深 2.5 m，有效容積約 2 500 m3。

4 結 語

水為人類提供了適宜的生活環境，水資源的節約利用和環保管理也是企業綠色環保發展所必須做的。隨著混凝土攪拌站日益大型化和社會發展對青山綠水環保要求的日益增長，建造大型綠色環保攪拌站已是建筑業生產方式的發展趨勢。在臨港大型綠色環?；炷翑嚢枵驹O計建造中，采用上述水資源綜合管理方案，實現了生產全過程水資源的循環利用和綠色環保，實現了廠區廢水零排放的環保目標，在解決水污染、水資源浪費的前提下，與臨港新片區綠色發展相融合，與周邊環境環保要求相融，使企業環保生產邁上了發展新階段，促進了商品混凝土產業綠色工業的優化轉型。