introductory

中國是一個嚴重缺水的國家，水資源地域分布極不平衡，特別是北方地區缺水情況更為嚴重。隨 著 國家社會經濟的發展和人民生活質量的提升，跨區域調水工程勢在必行。在這些水利水電工程建設施工的同時會產生數量較大的廢水及少量的生活污水。生活污水可采用化糞池及一體化MBＲ膜設備+消毒設備等方式進行處理，處理方法簡單且成熟。該類工程施工廢水主要由?樞紐建筑物基坑滲水因開挖變渾濁、混凝土澆筑施工及混凝土防滲墻造孔污染等;?各類隧洞爆破開挖、出渣、襯砌及灌漿過程中滲水污染變渾濁;?砂石料生產加工、混 凝 土 生 產、機械維修保養等方式產生。其中砂石料生產廢水數量最大，懸浮物濃度很高，對其廢水處理要求也更高，難度較大。引漢濟渭黃金峽水利樞紐工程建設區域為南水北調中線工程與引漢濟渭工程雙水源地，對水質的要求較高，工程施工產生的廢水全部禁止外排，必須全部回用處理。樞紐主體工程、各類隧洞工程及臨時工程施工產生的廢水經凈化處理達標后可用于廠區抑塵灑水、綠化、沖廁以及運輸道路灑水等;河床天 然 骨 料 加工產生的廢水經凈化后重新回用，做到廢水零排放。

1工程概況黃金峽水利樞紐工程是陜西省引漢濟渭調水工程重要組成 部 分，工 程 級 別 為I等，工 程 規 模 為 大(1)型。該工程以調水為主、發電為 輔，兼 顧 航 運，其 多 年平均供水量約為10億m3，泵站設計流量70. 0m3/s，揚程106. 45m，總裝 機容 量12. 6萬kW。該 水 庫 正 常 蓄水位450m，總 庫 容 約 為2. 2億m3，電站總裝機容量13. 5萬kW。大壩 為混 凝 土 重 力 壩，大體積斷面采用碾壓混凝土，壩 頂 長 度349m，最 大 壩 高63m。建 設 工期為52個月。

2黃金峽水利樞紐工程標段劃分及廢水處理方案簡介黃金峽水利樞紐按照樞紐前期工程(壩頂以上兩岸壩肩開挖支護)、樞紐主體大壩工程、樞紐砂石料加工及混凝土生產供應、魚類增殖站和引水隧道等項目分標段進行建設。樞紐前期工程及魚類增殖站以水面以上開挖、回填為主，廢污水產生的量較少，采 用 池 塘自然沉淀法處理。引水隧道標段因長時間施工排水采用“多級沉淀 池+絮 凝 劑+反 濾 設 備”處 理 形 式。主體大壩工程僅在建筑物水下開挖生產廢水且廢水濁度小，其他時段為地下滲水及少量混凝土施工廢水，故開挖廢水及地下 滲 水 采 用“大 型 沉 淀 池+反 濾 土 工 布”處理形式，混凝土及灌漿施工產生的廢水采用沉淀池自然沉淀法處理。樞紐砂石料加工前期采用“多級沉淀池+絮凝劑+反濾設備”處理形式，其工藝流程見圖1，因不能滿足高強度施工需要，后期改造為本文 介 紹的高效廢水處理設備系統。

3高效廢水處理系統設備在黃金峽砂石加工系統中的應用

3. 1砂石加工系統廢水處理設備選型黃金峽水利樞紐主體工程混凝土總量為136. 8萬m3，共 需 成品 骨 料 約310. 0萬t。共 規 劃 有 四 個 天然料 源 地，分 別 為 高 白 沙、史 家 梁、白 沙 渡 及 史 家 村。料場均位于河漫灘，全部由卵礫石夾砂及純砂層組成，砂礫石料儲備總量447. 3萬m3，母料開采砂料含泥量一般大于8%，必須進行沖洗。黃金峽水利樞紐砂石加工系統設 計 規 模，按 一 天兩班14h工作制滿足常態混凝土8. 0萬m3/月供應能力，系統設計處理能力為780t /h，系 統 生 產 能 力 為600t /h。骨料加工產生沖洗廢水450 ～ 500t /h，廢水含固率約5%，經計算每小時產生的污泥量為25t /h。無論從砂石料加工能力還是廢水處理工作量來看，施工強度均較大。鑒于母料開采實際含泥量超出原設計提供的指標，經過前期生產性試驗，認為原有的“多級沉淀池+絮凝劑+反濾設備”廢水處理方案及設施不能滿足高峰時段混凝土生產需求，必須對原設計方案進行升級改造。經過多方調查及比對，最終選擇本文 所 介 紹 的高效處理設備，成功解決了廢水處理零排放及淤泥干化等重大難題，保護了水源地環境。

3. 2高效廢水處理設備的應用

3. 2. 1設計依據及原則設計 依據 及 原 則 為:?廢 水“零 排 放”;?具 有 先進性和可調節性;?根據廢水水質、水量的 變 化，出 水口達到水質 穩 定，能 夠 達 標 回 收 利 用，且 系 統 運 行 穩定、安全，設備便于操作和維修;?淤泥能定時排放，濃縮淤泥含水率應不大于20%，晾曬后便于外運至渣場填埋或作為復墾基層。

3. 2. 2廢水處理設計原理砂石篩分車間和棒磨機車間沖洗 廢 水，自 流 進 入上部沉淀池，顆粒較大物料在沉淀池自然沉淀，按期采用反向挖掘機配自卸汽車對沉淀池內積渣進行清理;懸浮物濃度較高的廢水從沉淀池溢流口經過鋼管自流進入濃縮沉淀罐內，在此期間通過在管道混合器內混合加藥，濃縮罐將大部分懸浮物自然沉淀在罐體底部，上層清澈水體從濃縮罐上部自流進入清水池內，循環生產;濃縮罐底部淤泥在罐體上部水壓下自流進入帶式壓濾機中，帶式壓濾機將淤泥干化處理，處理后形成的泥餅通過膠帶機送入干化泥儲存池堆存，裝載機配自卸汽車將干化后的淤泥運至指定渣場;壓濾機底部收集帶藥性的濾液由渣漿泵抽送至錐罐，做循環處理。filter press選用1臺3. 5m帶式 壓 濾 機，每 小 時 出 泥 量 為30t，滿足要求。整套系統工藝流程見圖2，設備示意圖見圖3。

3. 2. 3主要設施技術參數及功效a.沉淀池。上部沉淀池設置高程443m，該池用于暫時貯存經洗砂設備溢流的廢水，利用自然地勢高差，導流管將經除細砂后的生產廢水送入后續的濃密沉淀罐進行進一步處理。b.濃密沉淀 罐。通過廢水導流管將除細砂后的生產廢水導入該設施，管道泵將絮凝劑和混凝劑通過管道混合器與生產廢水混合，并在管道內逐漸增大，進入濃密沉淀罐內的穩流筒，經穩流筒降低水流速度后，污泥水逐漸滑落到濃密沉淀罐底部，并在罐體底部濃縮，在罐內上部水壓下底部濃縮泥水經管道進入帶式壓濾機進行進一步的處理，處理后的沉淀罐上部清液自流進入清水池中，回用于生產。沉淀罐采用鋼結構。沖洗骨料 產 生 廢 水450 ～ 500t /h。錐 罐 設 計 直 徑10m、筒深6m、錐部 深6m、總 高 度 為14m，錐 罐 可 容 納約650m3的水。c.帶式壓 濾 機。按 照 每 小 時 產 生 污 泥 量25t，選用1臺3. 5m帶式壓濾機。利用帶式壓濾機內的濾布對沉淀罐底部排出的濃縮泥漿進行有效截留。帶式壓濾機的優點是自動化程度高，現場容易做到干凈衛生。3. 2. 4廢水處理設施現場布置加藥房布置高程443m;濃密沉淀罐緊鄰原清水池邊上，其基 礎 高 程424. 7m，罐 頂 高 程438. 8m;壓 濾 機布置在 四 級 沉 淀 池 的 第 一、二 池 子 頂 部，池 頂 高 程428. 7m，池子頂 部 采 用 鋼 結 構 封 閉，便于作業人員通行;第一個池子作為壓濾機壓濾后濾液收集池，第一個池子和第二個池子下部連通，作為處理后的清水蓄水池;第三級沉淀池作為干化后的泥餅儲存池。

3. 2. 5廢水處理投藥措施廢水處理投放的藥劑主要為聚合 氯 化 鋁、聚 丙 烯酰胺、鹽酸，其中聚合氯化鋁與聚合烯酰胺為絮凝劑，主要 處 理 懸 浮 物，鹽 酸 主 要 作 用 是 調 節pH值。摻 入量根據污水渾濁度進行確定，施工單位可自行選擇絮凝劑。a.聚合氯化鋁(PAC)。該藥劑絮凝效果好，可快速絮凝成型。其摻入量應根據廢水渾濁度及懸浮物實測指標進行確定。一般懸浮物平均值按2000mg /L標記，其投藥量按50 ～ 100mg /L計算。初次最佳投藥量約為400mg /L。b.聚丙烯酰胺(PAM)。該藥劑作為助凝、絮凝及污泥脫水使用。其摻入量應根據廢水渾濁度及懸浮物實測指標進行確定。將藥劑放入攪拌桶內，經 攪 拌 均勻后，通過計量泵添加至設備加藥區。一般 懸 浮 物 平均值按1000mg /L標 記，投 藥 量 為1mg /L，初 次 最 佳 投藥量約為5mg /L。c.黃金峽 砂 石 加 工 系 統 加 藥 方 法 及 參 數。主 藥為砂石加工 專 用 高 效 沉 淀 劑，輔 藥 為 高 效 聚 氯 化 鋁。主藥和輔藥在加藥房分開加水拌制，通過管道自流進入沉淀罐或壓濾機。藥液拌制時間不少于20min。根據現階段生產情況，主藥液配置比例為每立方米水配主藥1kg，每小時需要藥液22m3;輔藥液配置比例為每立方米水配輔藥0.5kg，每小時需要藥液2m3。

3. 2. 6廢水處理設備操作規程及維護保養

3. 2. 6. 1上罐沉淀?攪拌藥劑:加清水，開 攪 拌 電 機 進 行 加 藥 攪 拌;攪拌藥劑時間為20 ～ 50min，開輔藥打入泥漿池先一步反應;?污泥上罐:開進泥閥上罐，開上罐主藥劑泵，開刮泥機;?罐內沉淀:調節上罐藥劑流量，罐 內 泥 水 分離。上罐進泥閥關閉停止時上罐藥劑泵停止，罐 頂 藥劑閥門關閉。

3. 2. 6. 2上機壓泥?攪拌藥劑:開攪拌電機進行加藥攪拌;?設備運行:開空壓 機，氣 壓 達 標 后(檢 查 壓 濾 機 濾 布 是 否 撐緊)啟動主傳動電機、濃縮機、稀釋電機、清洗泵;?上機壓泥:啟動上機主藥劑泵、上機輔藥劑泵、打開出泥管道閘閥、調節上機泥量、主藥和輔藥的流 量 大 小，主傳動和濃縮機轉速，藥劑與泥漿反應在料斗出料成絮凝狀或凝結顆粒。

3. 2. 6. 3結束運行關閉出泥管道閘閥、上機主藥劑泵停止、上機輔藥泵停止、關閉刮泥機。上機管路反沖水開啟、疏通管道防止泥漿凝結堵管，壓濾機空轉清洗20min。3. 2. 6. 4設備維護與保養?設備軸承座隔半月至一個月加一次黃油;?設備調偏滑動桿、撐緊輥滑動桿、鏈條、齒輪勤 加 機 油 或黃油均可;?設備電機每月檢查油表一次，油少就加機油;?設備輥筒沾泥用水槍進行沖洗;?盡量保持每日罐體清空泥量;?定期清理布料器料斗殘留雜物、石子或凝結的泥塊;禁止石子落入泥漿池以防損傷渣漿泵、濾布，堵塞罐體與管路。

3. 2. 7高效廢水處理設備系統效果分析黃金峽砂石加工系統成品骨料加工過程中施工廢水泥狀懸浮物達到4萬～ 5萬mg /L，水流特別渾濁，經過此高效系統設備處理后下降至50 ～ 60mg /L，經過處理后的濁水出現質的飛躍，可全部回收利用，繼續用于成品砂石料加工，真正實現了施工廢水零排放。此 高效系統設備 設 計 上 達 到 了 技 術 可 行、運 行 可 靠 標 準。該系統的建設及運行完全滿足國家對一級水源環保的預期要求。

3. 3經濟效益分析該方法與傳統沉淀方法(如:多級沉淀池+絮凝劑+反濾設備)相比在投資上基本相當，但生產效率是傳統沉淀方法的3 ～ 5倍，有效提高了成品骨料生產強度，保證了樞紐大體積混凝土拌和供應施工，并有效預防了偷排現象。

4經驗與建議對于施工廢水總量較小或每小時出水量小的項目，為節約成本，可采用連續沉淀池并人工加藥的方式進行處理。若每小時出水量較大或廢水總量較大，為快速有效處理廢水，應采用自動化程度較高且處理效果較好的高效廢水處理設備。根據引漢濟渭黃金峽水利樞紐工程施工廢水處理經驗，建議推廣使用此類高效廢水處理系統設備，以確保廢水處理及時高效，為各類建設項目高強度施工提供有利條件，提高建設單位核心競爭力，為水利工程建設高質量發展奠定堅實的基礎。

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