“刮砂機+DH高效旋流器+板框壓濾機”工藝在砂石系統高濃度廢水處理中的應用

葛 軍， 郭 子 晗

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

1 工程概述

白鶴灘水電站為金沙江下游四個梯級水電站——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個梯級，電站裝機容量為16 000 MW，多年平均發電量為640.95億kW·h。

白鶴灘水電站三灘臨時砂石骨料加工系統生產能力為8萬t/月，系統采用濕法生產工藝，由粗碎車間、中細碎車間、制砂車間、棒磨車間、第一篩分車間、第二篩分車間、半成品料場、制砂調節料倉、成品料場及其它輔助設施組成。生產廢水為160 m3/h， SS為160 000～220 000 mg/L，廢水中的主要污染物為懸浮物，系統廢水處理采用了“鏈條式刮砂機十DH高效污水凈化器十板框壓濾機”廢水處理工藝，對生產的廢水按“預處理(細砂回收)→泥水分離→污泥干化”工藝路線進行處理，該工藝路線短，占地面積小，處理后的清水滿足一級排放要求(SS≤70 mg/L)，從而實現了清水回用、干化污泥裝車外運。

2 廢水處理工藝

白鶴灘水電站三灘臨時砂石骨料加工系統工程廢水處理是該系統重要的生產環節及環保措施，承擔著整個砂石系統生產供排水、廢水處理及循環利用的任務。系統廢水主要為砂石系統骨料沖洗、車間降塵產生的廢水，廢水濃度為160 000～220 000 mg/L，系統設計處理能力為180 m3/h。

該廢水處理系統工藝采用“鏈條式刮砂機十DH高效污水凈化器十板框壓濾機”聯合處理的技術路線，該系統包括預處理車間、加藥車間、泥水分離車間及污泥干化車間(圖1)，處理后的清水滿足國家一級排放標準(SS≤70 mg/L)，實現了細砂回收、清水回用、干化污泥直接外運。

2.1 廢水處理工藝流程

砂石系統的生產廢水首先匯入鏈條式刮砂機池，由鏈條式刮砂機進行部分細砂回收，鏈條式刮砂機尾水排至調節池，調節池設置攪拌器以防沉淀。渣漿泵將調節池中的渣漿提升至高效污水凈化器中，在渣漿泵廢水出口管道上設置了電磁流量計及混凝混合器，在混凝混合器前后分別投加絮凝藥劑和助凝藥劑，在管道中完成混凝反應，然后進入凈化器中，經離心分離、重力分離及污泥濃縮等過程從凈化器頂部排出經處理后的清水，清水進入清水池后回用或排放。將從凈化器底部排出的濃縮污泥排入污泥池中，在污泥池上方設置攪拌器，防止污泥沉淀。使用渣漿泵將其提升至板框壓濾機將污泥脫水干化，干化的污泥采用運載車輛外運棄存。

2.2 廢水處理各車間的生產技術參數

2.2.1 預處理車間

廢水處理系統預處理車間配置一臺QC2000型鏈式刮砂機，對砂石系統生產的廢水進行預處理并回收廢水中的部分細砂，處理后的廢水進入廢水處理系統調節水池。

鏈式刮砂機進水濃度為160 000～220 000 mg/L，處理后的尾水濃度為60 000～120 000 mg/L，細砂回收量為10～18 t/h。

圖1 砂石料加工系統生產廢水處理工藝流程圖

2.2.2 加藥車間

加藥車間配置了兩套DHJ型成套一體化鋼制加藥裝置，用于配制泥水分離車間所需的助凝劑及絮凝劑，兩套加藥裝置一用一備，每套加藥裝置滿足泥水分離車間4 h用量。

2.2.3 泥水分離車間

泥水分離車間配置了兩臺DH-SSQ-100型高效污水凈化器及兩臺DH-HNQ-100高效混凝混合器，將預處理后的廢水分離出清水及濃縮污泥。

調節水池中的廢水經泵提升至DH高效污水凈化器中，在廢水提升泵出口管道上設置混凝混合器，在混凝混合器前后分別投加絮凝藥劑和助凝藥劑，在管道中完成混凝反應，經離心分離、重力分離及污泥濃縮等過程從凈化器頂部排出經處理后的清水，清水進入清水池后回用。處理后的濃縮污泥(含泥量為18%～25%)進入系統污泥池，清水進入清水池。每臺污水凈化器的處理能力為80～100 m3/h。

2.2.4 污泥干化車間

污泥干化車間配置了兩臺板框壓濾機，對污泥池濃縮污泥進行脫水干化。板框壓濾機采用XMZ500/1500-30U型板框壓濾機，單臺壓濾機過濾面積為500 m2，濾室容積為7.478 m3。壓濾后的清水進入清水池進行回用，干化后的泥餅(含水率為22%～25%)直接裝車運輸至棄渣場堆存。

3 運行效果及鞏固措施

由于砂石系統生產廢水受生產料源、砂石生產量不均衡的影響，所生產的廢水濃度不穩定，在對經廢水處理系統處理后的清水檢測中發現水質波動較大(表1)，不能連續穩定運行，需通過對廢水處理系統各個環節生產參數的優化并實施相應的技術鞏固措施，方能提高處理后水質的穩定性。

表1 廢水處理系統各部位廢水量及濃度表

3.1 刮砂機技術特點及運行鞏固措施

(1)技術特點：砂石系統各車間生產廢水匯入鏈條式刮砂機池進行預處理，鏈條式刮砂機進行部分細砂回收，經現場試驗研究分析，鏈條式刮砂機運行效果主要由廢水進水口位置及刮砂機的運行線速度進行控制。

(2)鞏固措施：對預處理車間刮砂機進水口位置進行了改進，使進水口位置位于刮砂機機身段1/3處，并在進水口增加緩流措施，以減小水流流速，使廢水在刮砂機處能充分沉淀，增加細砂收集率。

刮砂機回收的石粉量受其運行線速度影響較大。線速度過大，會使刮泥板在運行過程中增加對廢水沉淀物的擾動，影響廢水中懸浮物沉淀的收集；線速度過小，又不能充分回收細砂。對此，項目部對刮砂機各種運行線速度開展了生產性試驗，試驗結果表明：刮砂機在電機轉速380 r/min的運行工況下效果最優，遂根據試驗結果制定出了優化生產參數。

刮砂機鞏固措施的實施，增加了細砂回收率，降低了進入DH旋流器的廢水濃度。

3.2 DH高效旋流器的技術特點及運行鞏固措施

(1)技術特點：DH高效旋流器為廢水處理系統的關鍵設備，其作用是對廢水進行泥水分離，生產出清水及濃縮污泥，工藝處理路線短，處理效果受進水流量及進水壓力(使廢水在旋流器產生旋流沉淀)、進水濃度、助凝劑、絮凝劑加藥濃度的影響。

(2)鞏固措施：對于不同的進水量、進水濃度，調整了DH旋流器的進水量及加藥濃度并進行了大量的試驗，依據試驗成果制定了穩定、經濟運行的生產參數及管理措施。為快速測定廢水濃度，項目部根據廢水濃度試驗結果制定了“量杯法”，即：通過量杯取一定容積廢水，通過沉淀物的容積能快速得到廢水濃度。

鞏固措施的實施，有效地掌握了DH旋流器的高效運行參數，提高了處理后的清水質量及穩定性，其試驗對比情況見表2。

表2 鞏固措施實施前后泥水分離車間運行情況統計表

3.3 板框壓濾機的技術特點及運行鞏固措施

(1)技術特點：DH高效旋流器生產的濃縮泥漿水進入污泥池，由渣漿泵提升至壓濾機進行污泥脫水干化，干化后的污泥成塊狀，能直接裝車外運。壓濾機為間斷性生產設備，每個工作循環包括：“壓緊→過濾→卸泥”工作環節，工作效率主要由壓濾環節工作時間確定，壓濾時間主要由泥水濃度確定。

(2)鞏固措施： DH高效旋流器生產的濃縮泥通過其下方排泥口排出，經現場試驗及分析研究后，在排泥口增加了控制閥，通過對旋流器機身設置的五個水質監控位水質的觀測，掌握了排泥時間，采用間斷排泥及連續排泥的方法，能將排泥濃度控制在25%左右。

壓濾車間鞏固措施的實施，有效地縮短了壓濾車間的循環工作時間，提高了工作效率。

4 結 語

“鏈條式刮砂機十DH高效污水凈化器十板框壓濾機”廢水處理工藝在白鶴灘三灘臨時砂石系統中的應用，滿足了工程對砂石系統生產的廢水連續處理。目前，已連續處理砂石系統生產廢水39萬余t，生產清水水質優良，滿足一級排放及回用要求。該廢水處理工藝具有占地面積小，工藝處理路線短等優點，但從運行成本的核算看，運行費用偏高(相當于“機械預處理+輻流沉淀+壓濾脫水”工藝)，因此，需進一步改進預處理環節的處理效果，減小加藥濃度，進而降低運行成本。

作者簡介:

葛 軍(1960-)，男，貴州黎平人，項目經理，工程師，從事水電工程施工技術與管理工作；郭子晗(1981-)，男，四川南充人，項目總工程師，工程師，從事水電工程施工技術與管理工作.