搅拌站废水是生产混凝土后冲洗运输车辆、输送泵车、搅拌机及配套设备所排放出的一种液态废弃物。混凝土搅拌站排放的废水量很大,如一个年生产量50万立方米的搅拌站排放的废水高达8万吨;一个年生产量20万立方米的混凝土厂产生的废水每天可达30立方米[1];年生产量约120万立方米的商品混凝土厂每天清洗设备产生的废水达到60吨。
本文通过对混凝土搅拌站废水设备系统介绍的总结和分析,为混凝土的绿色生产提供参考。
1.废水的性质
搅拌站通常采用自来水冲洗设备,冲洗后的废水中不仅含有水化程度较低的水泥、未水化的掺合料、细砂、粘土等固体颗粒,同时还含有大量的水化离子,如Ca2+、OH-、SiO42-、K+、Na+、SO42-等[4],固含量的大小和冲洗水量与相关处理措施有关,而离子浓度的大小与设计的混凝土配合比有关。此外,废水中残留的部分外加剂成分也对废水本身的性质有所影响。
2.混凝土搅拌站废水系统介绍
由于废水中固体物质对其重新利用有一定的影响,需要在使用前采取必要的措施。设计废水处理系统,主要采用沉淀和分离的办法。沉淀池按水流方向划分为平流式、竖流式和辐流式,通常采用平流式,即池身呈矩形或圆形,废水从一端流入,水平从另一端流入澄清池,最后进入清水池,也有把澄清池看作二级沉淀池。企业常采用五个连续的平流式沉淀池进行废水的过滤,占地面积较大但沉淀效果较好。清水池的水可以再次冲洗设备,或做拌和水使用。研究了废水池深度、直径、污水浓度等对沉降速率的影响,发现沉降池深度和直径对沉降速率无明显影响,只是沉降时间受沉降池的深度增加而延长,但是随废水浓度增加,污水沉降速率明显降低。为了达到砂石的有效利用和减少沉淀渣量,在废水进入沉淀池前,采用砂石分离设备。砂石分离设备有滚筒式和螺旋式,滚筒式在砂石被水冲入到滚筛中,经滚筛筛分后进入螺旋式输料机中,最后进入砂石料仓;螺旋式采用冲洗加旋分的方式分离骨料和废水,分离出的骨料经振动筛分级再利用。
3.MZJ系列混凝土搅拌站废水设备
山东润华提出了一种混凝土厂的废水处理设计思路,并研发了一系列混凝土搅拌站废水设备系统,系统将沉淀池分为泥浆池、匀浆池、清水池,每经过一个沉淀池采用分离器进行一次分离,通过清水池分离得到的清水再次重新冲洗混凝土搅拌设备,从而达到废水循环利用的目的。同时在大量工程实际的基础上,设计废水分离和回收再利用的工艺流程,搅拌的作用是防止沉淀渣凝固在池底,整体性更强,工艺更加合理。通过凝结法结合PAC和PAM研究混凝土废水处理工艺,处理过后的废水可用于清洗搅拌设备或厕所等。研究发现对废水进行多次沉淀分离、砂石分离设备和废水处理系统相结合、硫酸铝和辣木粉、分离机等措施都可以促进废水的利用,而高速离心搅拌可有效提高掺废水的砂浆流动性和保水性,并对硬化体各种力学性能无不良影响。该废水处理工艺砂石分离系统的设计很好地减少了沉淀池中废渣量,使砂石得以重新利用。废水经多级沉淀后,固含量明显降低,可作为拌合水使用。
由于搅拌站废水含碱量很高,如果直接排放出去,将会造成土壤碱性化和水源污染。同时随着生活用水的日益紧张,环境问题开始凸显,企业和国家对废水处理逐渐提上日程。因此,在国标GB/T14902-2012《预拌混凝土》中要求所产生的废水必须回收利用,在JGJ/T 328-2014《预拌混凝土绿色生产及管理技术》中把“废水处理系统”和“废水利用”作为绿色生产星级评价的得分项。