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'第32卷第2期人民黄河Vo1．32．No．22010年2月YELLOWRIVERFeb．，2010【水利水电工程】砂石料加工废水处理工艺与实践李志骇，张静，陈雄波(1．南水北调工程设计管理中心，北京100053；2．北京和鑫国电市政工程技术开发有限公司，北京100024；3．黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要：结合大岗山水电站施工期厂房砂石骨料生产系统废水处理及回用工程典型实例，提出了砂石料加工废水处理的难点及工艺选取原则。在设计处理能力下，大岗山水电站厂房砂石骨料加工系统废水处理后，出水水质控制性指标悬浮物含量为8～16mg／L，优于《污水综合排放标准》及砂石系统回用水标准。关键词：工程施工；砂石料；废水；处理工艺中图分类号：X703．1文献标识码：Bdoi-10．3969／j．issn．1000—1379．2010．02．046目前我国水利水电工程施工年需砂石料约6亿t，按每生料加工系统工程位于大渡河左岸坝址下游挖角乡，距离坝址约产1t成品砂石料耗水1．5m计，每年生产砂石料耗水9亿m3km。料源为引水系统、左岸地下厂房、尾水洞及导流洞等地以上，同时产生8亿m的泥沙水，如不加以处理直接排入水下洞室花岗岩开挖石渣料，回采料场为挖角渣场A区。厂房砂体，势必造成环境污染，破坏鱼类等水生生物的生活环境，影响石骨料加工系统生产期为5年8个月，总生产能力为300万t，下游水质，还可能造成河道淤塞、河床抬高，降低防洪标准。因其生产废水主要是净化骨料所需冲洗用水，降尘除尘所需的雾此。砂石加工冲洗废水的处置是经济建设中不可回避的问题。化用水，以及其他辅助生产用水，废水总量约420万m。2．2工艺设计砂石料加工废水处理工艺该工程主体方案采用两级沉淀的工艺，在平流沉淀池前设置管道混合器，在管道混合器前投加混凝剂碱式氯化铝，废水砂石料加工废水最大的特点是泥沙含量高，一般为60—80与药剂混合后经过一级沉淀池，悬浮物含量降低到200mg／Lkg／m，高者达100kg／m，废水经处理后留下大量含水率高的以下。由于筛分系统冲洗废水回收后细粉较多，因此通过沉淀泥渣，处理工作量大。我国砂石料废水处理工艺：①简单的物后普通的排泥方法达不到排泥效果。为了达到较好的排泥效化法，五强溪及大朝山水电站工程建设中已进行过尝试，但仅果，对普通平流沉淀池进行改造，修建两组平流沉淀池交替使是设沉淀池靠泥沙自然沉淀，效果较差；②机械装置的处理方用，当废水进入某一池子后，首先进行泥沙的预沉淀，泥沙沉人法，如金安桥水电站砂石系统废水采用多台厢式压滤机直接压池底，上清液排放，随着废水的不断流入，泥渣不断沉积，当达滤，该方法运行成本高，且压滤效果不理想；③瀑布沟毛头码砂到设计泥量或出水水质明显恶化后，该池停止进水，通过闸门石料加工废水处理采用的旋流沉淀、砂水分离接辐流沉淀和带将废水引入另一池子，即进入泥渣的浓缩与干化脱水阶段。重式压滤工艺，设计布局较紧凑，但运行中泥渣淤堵问题较难力脱水浓缩时，析出的水分穿过底板上的反滤层，再通过排水解决。盲沟排出池外。池底通压缩空气，达到振动泥渣和疏通透水孔近期砂石料加工废水处理工艺得到较大改进，在三峡工程隙的目的，当泥渣的含水率符合机械挖运条件时，利用反铲入建设中采用絮凝沉淀和机械脱水的方法，该工艺应用于龙滩、池将泥渣挖出，由自卸车外运至指定渣场，然后再次进水、浓彭水、索风营等水电工程砂石系统中，处理效果较好，特别是龙缩、干化脱水和除渣。滩大法坪砂石系统，利用山谷地形形成大库容的堆渣库，采用为防止细颗粒组成的淤泥影响清渣效果，在沉淀池后端设劲马气动清淤泵及管道系统把回收后的泥渣以96％的浓度长置移动式吸泥泵，将淤泥抽至污泥浓缩池。一级沉淀池出水通距离输送到堆渣库堆存、过滤，做到了废水零排放，不但效果过管道混合器与混凝剂聚丙烯酰胺混合后进入穿孔旋流反应好，而且运行成本低，是砂石系统废水处理的重要创新。池和斜管沉淀池完成二次沉淀。二级沉淀池出水悬浮物含量小于20mg／L，满足施工生产用水要求，通过(下转第104页)2典型实例收稿日期：2008一ll—l52．1工程概况作者简介：李志弦(197l一)，男，安徽东至人，高级工程师，主要从事工程技术大岗山水电站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉审查、复核及水污染控制工作。县挖角乡，总装机容量2600MW。大岗山水电站厂房砂石骨E．mail·lizhih@sohu．eom·102· 人民黄河2010年第2期洞出口0+229及池出口0+362断面。各断面实测流速见表1。下，导流洞下泄流量为472．6m3／s，消力池出口流速为6．38m／s，表1各断面导流洞流速测试结果m／s此时消力池水流平稳，消能较均匀，没有水花溅出池外现象。4结论模型试验表明：克孜加尔水利枢纽工程导流洞各项设计指标均达到要求，但在校核水位时，有水花溅出池外现象，建议导流洞设计消力池边墙加高2m；导流洞进、出口水流平顺，闸前无立轴式旋涡产生，在各工况下洞身段没有出现负压；在校核洪水位工况下，洞身段流速为23．07～27．86m／s，有可能产生3．5洞底板压力测试情况空蚀破坏，建议在施工过程中过水表面的最大允许突起或跌落沿导流洞底板共设置42个测压孔，上游闸后及下游涡曲高度控制在10mm以下，对最大允许高度范围内所有的面平整面处稍密，洞身段稍疏，间距为1—40m不等。在校核洪水位体一律进行缓坡处理，其中垂直水流的磨平坡度控制在1／30情况下，实测测压管水头线均高于洞底板轴线，未出现负压现以内，平行水流的磨平坡度控制在1／10以内，并采用抗磨、耐象。久性强的混凝土衬砌。高流速水工隧洞沿程水流空化数按下式计算：：—之(1)参考文献卧：。h=10．33一V／9o0(2)[1]中华人民共和国水利部．SL155--95水工(常规)模型试验规程[s]．北京：中国水利水电出版社，1995．式中：h分别为计算断面处的时均动水压力水头和断面平[2]吴持恭．水力学[M]．北京：高等教育出版社，1983．均流速；^为计算断面处的大气压力水头；V为计算断面处海[3]武汉水利电力学院水力学教研室．水力计算手册[M]．北京：水利电力出版拔高度；^为水流空化压力水头。社．1983．经计算，导流洞沿程水流空化数均大于0．38。[4]中华人民共和国水利部．SL99--95河工模型试验规程[S]．北京：中国水利3．6导流洞限流试验情况水电出版社，1995．为了观测在消力池不进行设计变更情况下正常运行时流[5]粱文龙，李贵平，余跃．隧洞进水口及洞内消能水工模型试验研究[J]．贵州工业大学学报，2001(6)：95—97．量的大小，进行了导流洞限流试验，即设置不同闸门开启高度，【责任编辑张华岩】观察洞身及消力池水流状况，寻找最合理的闸门开启高度。经试验，当库水位在校核洪水位、闸门开启高度为4．0m的情况盎客盒客客套盍盘(上接第102页)加压送至生产区用水点，回用于施工生产。絮8—16mg／L(地方环境监测站抽检值为14mg／L)，优于《污水凝沉淀池排泥经重力浓缩后，通过厢式压滤机进行泥水分离，综合排放标准》及砂石系统回用水标准(SS<70mg／L)。产生的泥饼运至弃渣场。现简单介绍其关键构筑物设计。3结语(1)平流沉淀池。表面负荷q=2m!／(m·h)，沉淀时间t=1h，尺寸为LXBXH=70m×4．5mX4．5m。空气压缩机砂石料加工废水泥沙含量高，水处理有两大任务：一是水安装于平流沉淀池附近的压缩机机房内，移动式吸泥泵安装在清，相对来说，只要絮凝剂投加得当，水质达标是容易的；二是沉淀池工作桥上。清泥，由于废水经处理后留下大量含水率高的泥渣，因此泥渣(2)穿孔旋流反应池。絮凝时间t=20min，尺寸为L×B×处理工作量十分巨大。目前，我国砂石料废水处理要么因泥渣H=3．6m×9．3m×5．1m，小斗排泥，池底排泥阀1O套，配电含水率高而不易清运，要么因运行费高而不愿处理，因此砂石磁四通阀10套。料加工废水处理的难点在于泥渣处理。从实践来看，砂石料废(3)斜管沉淀池。沉淀区负荷q=9m／(m2·h)，斜管管水处理首先应从源头控制废水含沙量，砂石料加工过程中尽可能提高石粉回收率，同时尽量采用干法加工。在废水处理工艺径30mm、长1m，倾角6o。，小斗排泥，池底排泥阀15套，配电上，若地形及场地条件许可，首选渣浆泵将废水输送到堆渣库磁四通阀15套。在絮凝沉淀池排泥渠中设置两台液下渣浆堆存、过滤的工艺；其次采用综合处理工艺。若地形及场地均泵，将絮凝沉淀池排放污泥送至污泥浓缩池中，进行浓缩。不许可，环保要求又比较高的地区，废水处理宜选择机械装置(4)污泥脱水机房。机房平面尺寸为LXB：13．5m×7．2法，如将絮凝、泥水分离及污泥浓缩等功能集成于一体化装置m，内设渣浆泵及厢式压滤机，渣浆泵将污泥打入厢式压滤机进中的处理工艺，可有效地减少占地，但投资及运行费相对较高，行脱水。同时，在运行过程中应特别注意连续性，以防止泥渣的淤堵。2．3处理效果【责任编辑吕艳梅】在设计处理能力下，出水水质控制性指标悬浮物含量为·104·'