向家坝电站砂石加工及混凝土生产废水处理技术.pdf
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1、第 4 6卷 第 2期 2 0 1 5 年 1月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 46 No 2 J a n,2 01 5 文章编号 : 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 6 2 0 5 向家坝电站砂石加工及混凝土生产废水处理技术 徐 翔 ( 中国长江三峡集 团公 司 向家坝工程建设部 , 四川 宜宾 6 4 4 6 0 0 ) 摘要 : 砂石加工及混凝土 生产 系统所产 生的废水是 水电站施 工中废 水排 放的主要 来源。传统的废水处理工 艺 存在 着 占用场地 面积 大、 沉淀池排 泥困难 、 污泥脱水能 力不足或
2、循环 时间长等 问题 。向 家坝 工程砂 石加 工的 废 水处理 系统设 计结合 当地条件采用水库型沉淀池 , 解决 了传 统废 水处理工艺带来的难题。详细介绍 了该废 水 处理 系统 的生产工况、 主要参数 、 经济效益及改进方 向等 。向 家坝水 电站废水处理技术 的应 用与探 索 为水 电站 施 工废 水 处 理 实 现 “ 零 排 放 ”目标 拓 展 了新 的 思路 。 关 键 词 : 砂 石 加 工 系统 ;混 凝 土 生 产 系统 :废 水 处理 :向 家坝 水 电站 中 图法 分 类 号 :T V 4 3 文 献标 志 码 :A DOI : 1 0 1 6 2 3 2 i e n
3、 k i 1 0 0 l一4 1 7 9 2 0 1 5 0 2 0 1 6 向家坝 水 电站工 程 位 于 生 态 环境 敏 感 区 , 砂 石 生 产 和混凝 土 拌 和系统 距离 水 富县 城仅 4 k m, 距 离金 沙 江 野生 鱼类 保护 区约 1 5 k m, 大坝 混凝 土 浇筑 过 程 中 , 砂 石加 工和 混凝 土生 产 将 产 生 大 量 的 高浊 度 废 水 , 如 果 处理 不 当将对 施工 工 区 、 水 富县城 、 野 生鱼类 保 护 区 产 生 污 染 , 并 由 此 产 生 一 系 列 次 生 的 负 面 环 境 效 应 。根据 向 家 坝 工 程 砂 石
4、骨 料 生 产 系统 和 混 凝 土 生产 系统废 水 排放量 、 性 质等 特点 , 充分 考虑 工程 所在 区域 的生态 环境 保 护 要求 , 基 于现 有 相 关 行 业 技 术水 平 以及 施工 区综 合 条 件 , 建 立 有效 、 经 济 、 环 保 的废 水 处 理 系统 , 是 向家坝 工程 建设 中的重要 环节 之一 。 l废水处理系统概况 1 1 马 延 坡 废 水 处 理 系统 马延坡 砂 石 加 工 系 统 ( 以下 简称 砂 石 系 统 ) 担 负 着 向家 坝水 电站 工 程 约 1 2 1 4万 m 混凝 土 所 需 骨 料 的生 产 任 务 , 共 需 生 产
5、 骨 料 2 6 7 0万 t , 其 中 粗 骨 料 1 8 1 5 万 t 、 细 骨 料 8 5 5 万 t 。 系 统 设 计 处 理 能 力 为 3 2 0 0 t h , 相应废 水 排 放 量 约 4 3 2 0 m h 。根 据 砂 石 加 工系统 原 岩特性 及 加 工 工 艺流 程 , 骨料 加 工 中泥 和 石粉 的 比例 约 在 8 1 0 之 间 , 按 骨 料 总 生 产 量 2 6 7 0 万 t 计 算 , 总量 约 2 1 5万 2 7 0万 t ; 废 渣 体 积 约 1 4 3万 1 8 0万 m 。生产 废水 主 要来 源 于砂 石 系统 筛 分车 间
6、、 洗 石车 间 和棒磨机 制 砂车 间 , 根 据石 料含 泥量 和石 粉量 及各 车间 用水情 况 综 合分 析 , 废 水 含 泥 ( 粉 ) 量约 4 0 k g m 。 砂 石 系 统 用 水 取 自金 沙 江 , 加 工 区 布 置 在 高 程 4 7 5 0 06 0 0 0 0 m之 间 , 与 金沙 江常水 位 ( 2 7 0 0 0 m) 高差达 2 0 53 0 2 m, 因此 , 抽水成本很高。将废水加 以回收利 用 , 既可 达到环 保 目的 , 又可 降低供 水 系统规 模 , 极 大 地减 少水 资源 消耗及 供水 成本 。 根据 砂石 系统 废 水 处理 量 较
7、 大 的特 点 , 结 合 马延 坡砂 石 系统周 边地 形 条 件 , 确 定 利用 马延 坡 冲沟 上 游 的黄沙水 库作 为尾 渣库 。砂 石 系统产 生废 渣总 量共计 1 8 0万 m , 尾 渣 库 清 水 库 容 设 计 为 2 0万 m , 总库 容 2 0 0万 m 。坝 址选 择 在原 黄 沙 水库 坝 址 处 , 最 大 坝 高 4 0 m, 坝顶 长 2 7 8 7 8 m 。 1 2 田坝 废 水 处理 系统 田坝 混 凝 土 生 产 系 统 ( 以 下 简 称 混 凝 土 生 产 系 统 ) 共包括 3 8 0 , 3 1 0 m和 3 0 0 m高程 3个混凝土生
8、产 系统 。3 8 0 m 高 程 系统 包 括 1座 4 4 5 m 和 1座 4 3 m 拌 和 楼 。设 计 生 产 能 力 为 5 0 06 0 0 m h 。 3 1 0 m高程 系 统布 置 1座 4 3 m 拌 和楼 , 设计 生产 能 力 为 1 8 0 2 4 0 m h 。3 1 0 m 高 程 系 统 共 有 2个 子 系 收 稿 日期 : 2 01 41 021 作者简介 : 徐 翔 , 男 , 高级工程 师, 主要 从事 电站工程供水供 电系统建设 管理 工作 。E ma i l : X H x i a n g e t g p e e o m e n 第 2期 徐 翔
9、: 向家坝 电站砂石加工及混凝土 生产废水处理 技术 6 3 统 , 在 3 0 0 m高程布置 2座 4 4 5 m 拌 和楼 , 3 0 3 m 高程 布 置 2座 4 3 m 拌 和 楼 , 设计 生 产 能力 为 1 0 0 0 1 2 00 m。 h 骨 料生 产产 生 的废 水 主要来 自于混 凝土拌 和系统 的二次筛分 冲洗废水和拌和楼搅拌罐冲洗废水 , 主要 污染 物 为高 浓度 悬 浮 物 , 但 不 含 有 毒有 害物 质 。根 据 试验 结 果 , 废 水 处理 厂进 水 水 质 按 s s 1 5 0 0 0 m g L设 计 、 3 0 0 0 0 m g L校 核
10、。实 际 运 行 中 , 进 水 水 质 悬 浮 物 含量 有 时达 到 5 0 0 0 08 0 0 0 0 m g L 。废 水 处 理 厂 布 置在右岸 3 0 0 m高程混凝土生产系统场 区内, 占地面 积近 1万 m , 由砂 水分 离 、 水 处理 、 污 泥 脱水 系统 三 大 部分 组 成 , 设 计 废水 处 理能 力 为 4 5 0 m h 。 向家坝 混凝 土 生产 系统 废水 处 理 厂采 用 D H 高效 污水 净 化器 进行 废 水 处 理 , 通 过 高 新 集 成 技 术 和 特殊 工 艺 , 将 混 凝反 应 、 离 心 分 离 、 重 力 沉 降 及 污 泥
11、 浓 缩 等 过程有机融合为一体 , 在 同一罐体内完成 , 实现了在线 快速 连 续高 效处 理 。污泥脱 水 系统 采用 真 空 带 式 过 滤机 。该 机 以滤 布 为 介 质 , 将 料 浆 水 平 置 于 过 滤 介 质 之上 , 充 分利 用 料浆 重力 和 真空 吸力 实现 固液 分 离 。 试 验 工程 于 2 0 0 8年 7月 初 开 工 建 设 , 同 年 1 0月 底 建成 并 投入 试运 行 , 处理 能 力 为 2 0 0 m h 。试 验 工 程 取得 成 功后 , 一 期 工程 于 2 0 0 9年 1 1月 2 3 日开工 建 设 , 2 0 1 0年 4月
12、2 3 日建 成 并 投 入 运 行 , 处 理 能 力 为 45 0 m h。 1 3 出水水 质控制 出水 水质 指 标控 制 执行 污 水综 合 排 放标 准 ( G B 8 9 7 81 9 9 6 ) 中 的一 级 排 放 标 准 ( 悬 浮 物 S S 7 O m g L) , p H值 6 9 。 2 工艺流程 及主要参数 2 1 马延坡废水处理 系统 2 1 1 工 艺 流 程 马 延坡 废水 处 理 系统工 艺 流程 见 图 1 。 第 2筛 分 、 洗石 车 间 的废水 汇集 至 废水 收集 池 ; 第 4筛 分车 间 、 脱 石 粉 车间 、 棒磨 车 间的 废水 进 入
13、 重 力 沉 砂 池 , 废 水 经重 力沉 砂 池顶 部 溢 出进入 废水 收集 池 。 重 力 沉砂 池池 底 泥砂 通过 渣 浆泵 站抽 至 细砂 回收 车 间 , 细砂 由德瑞 克 强力 高效 细粒 物 料 脱 水 回收 装 置 回收 。 回收 的细砂 经 胶 带 机 进 入 砂 仓 , 废 水 排 人 废 水 收集 池 。 废水 收集 池废 水 通 过 渣 浆 泵 站 抽 至 尾 渣 库 , 自然 沉淀 后 , 清水 由 5 3 9 m 高 程 回水 泵 站抽 至 5 7 5 m 高 程 调节 水池 , 可 直接 作 为 生产 用 水 。成 品 工 区 系统 总用 水量 为 4 3
14、2 0 m h , 系统 损耗 小 于 1 0 8 0 m h , 尾 渣 库 回收水 量约 为 3 2 4 0 m。 h , 回收利 用率 在 7 0 以上 。 图 1 马 延 坡 废 水 处 理 系统 工 艺 流 程 2 1 2主要构 筑物和设备参数 ( 1 )尾 渣坝 。尾 渣库 总 库容 为 2 0 0万 m , 坝高 4 0 m, 设 计洪 水标 准 5 0 8 一 遇 , 校 核标 准 5 0 0 8一 遇 。大 坝为黏 土 斜 墙 坝 , 坝 顶 高程 5 6 5 0 0 m, 坝顶 长 2 7 8 7 8 m, 宽 1 2 1 5 m。坝 基 防渗沿 黏 土斜墙 中部 布置 一
15、排 防 渗帷幕; 坝体排水采用棱体排水和褥垫排水相结合 的 方式 。溢 洪道 为 开 敞式溢洪 道 , 布置 在尾 渣坝 左侧 , 进 口底板高程 5 6 0 5 0 m, 堰顶高程 5 6 1 0 0 m, 溢流堰宽 6 00 m。 ( 2 )沉砂 池 。沉 砂 池处 理 能 力 为 2 5 0 0 m h , 主 要 回收 细砂 。所使 用 的德 瑞克 强力 高效 细粒 物料 脱水 回收装置 废水 排放 能 力 为 1 2 7 5 m h , 废 水 由专 门管 路 引入废 水 收集池 , 不再 进 入 重 力 沉 砂 池进 行循 环 处 理 , 提高 了细砂 回收 效率 。 ( 3 )废
16、水收集池 。废水收集池收集 的废水由渣浆 泵 站输送 至 尾渣库 。 ( 4 )渣浆泵站。号渣浆泵站主要负责将沉砂池 底 部 的浓缩 废水 抽 至 德瑞 克 细 粒 物 料 脱 水 回收装 置 , 进 行细 砂 回收 。渣 浆 泵 型号 为 1 5 0 Z G 5 1 H I , 共 4台 , 3 用 l备 。其 性能 参数 为 : Q =2 4 0 , 3 4 0, 4 5 0 m h , 相 应 水 位 H =5 3 , 5 l , 4 7 5 m, P =1 3 2 k W。号 渣 浆泵 站 主要负责将废水收集池的废水输送到尾渣库 , 进行 自 然沉 淀 。渣浆 泵型 号为 2 5 0
17、Z G 7 5 I U, 共 8台 , 4用 4备 。 其性 能参 数 为 : Q = 7 0 0 , 9 5 0, 1 2 0 0 i n h , H = 7 6 , 7 5 , 7 4 l r l ,P =4 75 k W 。 ( 5 )细砂 回收车 间 。细砂 回收 车 间安装 3套德 瑞 克 细粒物 料脱 水 回收 装置 。该 装置 以水 力旋 流器 和直 线脱 水筛 脱水 , 达 到 了 回收细砂 和脱 水要 求 。 根据 制砂 工艺 流 程 , 棒 磨 车 间 排 出 的废 水 经 螺 旋 洗砂 机分 离 后 , 除去 了部分 粗砂 , 进 入浓 缩池 的废水 细 砂基本在 0 1
18、 5 m m以下 , 第 4筛分车间排 出的废水 中 人 民 长 江 细砂粒 径 大 多为 3 mm 以下 。因 此 , 这 部 分 细 砂 只能 用 旋 流器 回收 。为 了 回 收更 多 的细砂 和石 粉 , 旋 流器 回收 细砂 和石粉 的粒径 范 围拟定 为 5 0 O 0 0 5 m m。 德 瑞 克脱水 回收装 置采 用高效 耐磨 防堵 聚酯 筛 网 作脱水 筛 筛面 , 可 完 全满 足 细 砂 脱 水 要求 。其 工作 原 理是 沉砂 池 中的泥 砂 由渣浆 泵供 给水 砂分 离旋 流器浓 缩后 , 再 送至脱 水 筛 的受 料 斗 , 经 脱水 筛脱 水后 直接 进 入成品仓
19、 。设计参数为, 水平流速 2 3 1 mm s , 废水停 留时间 2 0 2 mi n , 颗 粒静水 沉 降速 度 2 4 8 m m s 。 ( 6 )5 3 9 m 高程 回水泵 站 。泵站 设计 流量 为3 2 4 0 m h , 共安 装 6台 1 4 S A一1 0 B型 水 泵 , 3台 同时 使 用 。 当尾渣库 水 位达 5 6 0 m 时 , 同时使 用 4台 , 流 量可 达 到 4 3 2 0 m h 。水泵 参数 为 Q : 9 0 0, 1 0 8 0 , 1 2 6 0 m h 。 2 2 田坝废水处理系统 2 2 1 工 艺 流 程 田坝废 水处 理 系统工
20、 艺 流程如 图 2所示 。 阜 尉 污 泥 外 运 匿 璃 +生产废水= 卜 清水 一一+药剂 泥浆 干化污泥 图 2 田坝 废 水 处 理 系 统 工 艺 流 程 田坝废 水处 理 系统采 用砂 水分 离装 置 +高 效污水 净 化器 + 胶 带式 过 滤机处 理 工艺 。进 入废水 处 理厂 的 生 产废 水首 先经 砂 水 分离 装 置 将 大 颗 粒 泥 沙分 离 , 废 水 进入 污水 调节 池 , 然 后 由污水 提 升泵 提 升 至 净 化器 中 。提 升 泵 出 口管 道 上设 置 有 混 凝 混 合 器 , 在 混 凝 混 合 器前 后 分别投 加 絮 凝 和助 凝 药 剂
21、 , 废 水 在 管 道 中完 成 混凝 反 应 。完成 混凝 反应 的水 进 入 净 化器 中 , 完 成 离心分 离 、 重力 分离 及 污泥浓 缩等 过程 后 , 清水 从净 化 器 顶部 排 出 , 进 人 生 产水 池 后 回用 或 排 放 。净 化 器 底 部排 出 的浓缩 污泥 排 人 污 泥池 中 , 用 污 泥 泵 提 升 至 胶 带式 真空 过滤 机脱 水 干 化 , 干 化 污 泥经 皮 带 运 输 机 运 至堆 场 。 2 2 2主 要 构 筑 物 和 设 备 参 数 ( 1 )砂水 分离 器 。砂水 分离 器布 置在 废水 处理 厂 进 水处 , 采 用上 下两 层布
22、 置 。上层 为设 备层 , 布 置 2台 X S F 4 2 0 T砂 水分 离 器 , 单 台 流 量 为 2 5 0 m h , 分 离 粒 径大于 0 2 m m的颗粒 ; 下层为贮泥问 , 层高 4 7 0 m。 ( 2 )污水 调节 池 。污水 调节 池 为 3座 半地 下式 钢 筋混 凝 土 圆形 池 。单座 容积 2 5 0 m , 内径 9 0 m, 池 底 中心为倒 锥形 泥 斗 。池 中心装有 叶 轮直径 为 2 9 m的 搅拌 器 , 以防止 污泥淤 积 。 ( 3 )污 水 加 压 泵 房 。污 水 加 压 泵 房 平 面 尺 寸 为 1 7 0 m 5 5 m, 其
23、 间布 置有 3台污水 提 升泵 , 两 用 一 备 , 其 中两 台单 机 流 量为 2 5 0 m h , 另 一 台 为 2 3 3 m h。 ( 4 )净化器 。污水净化器是利用直 流混凝 、 微 絮 凝 造粒 、 离 心分 离 、 动态 把 关 过 滤 和 压缩 沉 淀 原 理 , 将 污水净 化 的混凝 反应 、 离 心分 离 、 重 力沉 降 、 动态 过滤 、 污泥浓 缩 等处理 技 术有 机 组 合 在 一 起 , 在 同一 罐体 内 高效 ( 2 0 3 0 mi n ) 完 成污 水 的多 级 净 化 , 可 处 理 悬 浮 物含 量 为 4 06 0 0 0 0 m g
24、 L的各 种 废 水 , 具 有 处 理效 率高 、 占地 面积 小 的特 点 。处 理后 出水 的悬 浮 物 含量 可达 5 7 0 m g L, C O D去 除率 可达 4 0 一 9 9 9 。 ( 5 )污 泥调节 池 。污 泥调节 池 为 3座半 地 下式 钢 筋混 凝 土 圆形 池 , 单座容 积 7 0 m , 内径 5 6 m。 ( 6 )污 泥 加 压 泵 站 。污 泥 加 压 泵 站 平 面 尺 寸 为 2 0 4 m 5 5 m, 泵 房 内布置 3台污 泥 提升 泵 , 两 用 一 备 。其 中两 台水 泵 型 号 为 6 5 Z M 一2 5 , 单 机 流 量 为
25、 6 0 m h , 另一 台为 3 0 m h 。 污 泥加压 泵 站 内还配 置 2台滤 布 清 洗 水泵 ( 一 用 一 备 ) , 从 生 产水池 引水 加 压至 污 泥 脱水 车 间 , 水 泵 型 号 为 S L S 6 5 2 5 0 B。 ( 7 )加 药 间。 加 药 间平 面 尺 寸 为 2 0 0 m 5 8 m, 其 间布设 有 4座溶 药池 , 2座 为 有 机溶 药 池 , 2座 为 无 机溶 药池 。单 座池体 净 尺寸 3 0 m 2 5 m1 5 m ( 长 X 宽 高 ) 。 ( 8 )污 泥脱 水车 间 。污泥脱 水 车 间为单 层钢架 结 构 , 层高
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- 电站 砂石 加工 混凝土 生产 废水处理 技术
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