工程施工中泥渣水處理裝置的探究

李占東

（遼寧省窩水庫管理局有限責任公司，遼寧遼陽111000）

0 引言

隨著經濟社會的不斷發展，水資源污染和浪費情況依然嚴峻，節約用水的重要性日益凸顯，我國高度重視水資源緊缺的狀況，并把節約用水提到國家章程，在2012年國家頒布了《國務院關于最嚴格水資源管理制度的意見》通知，全國各地也分別頒布各類節約用水的地方相關條例。

在我國大力倡導節約用水的形式下，各地在建市政施工項目、房建施工項目和水利施工項目均不能有效處理洗車槽排放泥渣水，大多施工項目將洗車槽泥渣水直接排放入市政污水管線，造成了很大的水資源浪費，同時也是各施工項目目前無力解決的一個現狀。

目前，市場現有常規污水處理設備主要為酸堿中和污水處理、生活污水處理、工業廢水處置設備，且造價成本高、體積大、可移動性差。針對洗車槽排放泥渣水的污水處理設備目前仍是空缺。市政施工項目、房建施工項目和水利施工項目的施工中，洗車設備、污水處理設備一般放置在施工段進出口處，受出入口道路空間限制，污水處理設備寬度應控制在1.5m范圍以內，裝置框架應有足夠的強度抵擋車輛來往產生的動荷載，過濾層需要便于更換且不容易淤堵。對比污水處理設備需求參數與常規污水處理設備特征，現有污水處理設備無法應用在各地在建項目當中。

此次研究設計主要解決施工項目洗車槽泥水、石渣水直接排放問題，設計思路是依靠水體流動性逐級經過過濾層，從而達到過濾污水滿足洗車設備霧化噴淋需求。根據模擬實驗結果與噴淋裝置試用結果綜合分析，對泥渣水處理裝置進行客觀評估。

1 初步設計

泥渣水處理裝置設計的依據主要是滿足洗車設備霧化噴淋要求、施工場地限制及相關需求，其具體參數噴淋口徑不大于0.89mm；過濾后水中顆粒粒徑不大于0.89mm；泥渣水處理裝置寬度不大于1.5m；泥渣水處理裝置埋深不大于1.0m；泥渣易清理。

2 設計方案

2.1 方案設計原則

根據目前洗車設備霧化噴淋需求，設計的污水處理設備應具備綠色環保、低能耗、過濾效率高、可持續使用等特性。在滿足使用功能需求、環境需求、過濾性能、可以有效落實設計方案的要求下，選用依靠水體流動性、參考污水沉淀池原理，借鑒同類別過濾裝置，提出可落實能實現的技術方案。

2.2 總體方案選擇

根據對裝置提出的參數要求，決定采用依靠水體流動性作為過濾裝置的主要動能；由于要抵擋洗車槽來往車輛產生的動荷載，泥渣水處理裝置框架要有足夠的硬度防止框架變形；參考過濾速率性能、泥渣清理要求，裝置結構采用斜側式分級過濾結構；分析過濾效果，決定采用2層304不銹鋼篩網、1層復合排水網作為主要過濾層；過濾后的泥渣應便于人工清理。

2.3 總體設計

泥渣水處理裝置總體設計主要包括裝置框架結構（見圖1）、選擇過濾層材料、過濾層固定方式（見圖2）、過濾層結構方式（見圖3）等主要參數的確定。

圖1 機構框架圖

圖2 過濾層固定方圖

圖3 過濾層結構圖

2.3.1 主體框架結構設計

根據設計要求制定框架結構：裝置深度為40.0～60.0cm；寬82.5cm；過濾層固定方式為卡片式嵌入框架之間。

2.3.2 材料選擇

泥渣水處理裝置主體框架采用0.5cm鍍鋅鋼材，該材料具有足夠的硬度、抗變形、抗腐蝕等特征；過濾層采用鋁合金框與橡膠壓條將過濾層固定中間，行成卡片形式，鋁合金框與橡膠壓條質量輕，更換方便；篩網采用304不銹鋼鋼絲網60目、絲徑0.13mm、孔徑0.3mm和150目、絲徑0.06mm、孔徑0.11mm兩種型號，此種材料具有網孔均勻、過濾精度高、過濾性能好、抗氧化、抗腐蝕且耐磨性能好等特性，非常適合作為過濾層的第一層與第二層材料；復合排水網作為過濾層第三層的主要材料，其中土工織物有良好的透氣性能、透水性能，復合排水網透水點均勻，夾層有筋條，穩定性高，不易變形，有效減少水頭大時對土工布的損傷。該材料的透水性能被廣泛用于道路路基防護、鐵路路基排水、公路路面的維護、市政、水庫、護坡等排水工程。

3 模擬實驗分析驗證

基于泥渣水的流動性與土工布的透水性能，抽取渾濁的洗車槽泥渣水進行實驗，分析過濾層的過濾效果，通過實驗過程記錄3次過濾所需時間、泥渣淤堵情況，然后通過高壓霧化噴淋噴頭驗證過濾效果，進而優化泥渣過濾裝置的綜合效果。

在上述實驗后，過濾后的污水經過高壓霧化噴淋噴頭的噴淋驗證，噴淋頭未出現淤堵癥狀，噴頭過濾網無泥渣顆粒物。

通過模擬實驗效果可得出：1L泥渣水經過25cm2過濾層過濾用時約5min，過濾后泥渣層粘稠顆粒狀，泥渣顆粒易清理，過濾后污水滿足洗車槽噴淋裝置參數需求。

分析上述實驗結果得出：1座長8.00m、寬0.82m、深0.40～0.60m的泥渣過濾裝置足以滿足1d50輛泥頭車的清洗需求，滿足現有施工項目的需求，此設計方案可制作、可落實。

4 經濟效益

以遼寧地方用水基價為例，市政用水均價為2.36元/m3，污水處理價為1.41元/m3，平均每座洗車槽排放污水超過16.5m3/d，在使用經泥渣水處理裝置后，洗車槽噴淋裝置用水量縮減為原來的1/4～1/3。在排除其他因素干擾的前提下，以10座洗車槽，施工期1年（按施工330d）來計算，可為施工項目帶來的經濟效益約為13.69萬元。

5 結語

此設計方案有效解決了施工項目污水無法處理的難題，提高水資源的持續利用率、提高水環境質量、達到節約水資源的目的。在達到綠色施工目標后，此設計還為施工項目創造一定的經濟利益。