水电工程的施工过程需要大量高质量的砂石骨料,骨料的生产过程会产生大量的砂石加工废水,此类废水悬浮物浓度很高,若不经处理直接排放将会对周围水环境造成不利影响。但是,目前国内基本没有处理该类废水的成熟工艺,许多已有工艺都因排泥系统堵塞而搁置。针对以上问题,课题组经过调查研究决定采用“平流沉淀+絮凝沉淀”工艺处理砂石加工废水,并在官地水电站进行了小试试验,结果表明,“平流沉淀+絮凝沉淀”工艺处理砂石加工废水效果较好。为了进一步证实该工艺处理砂石加工废水的有效性,以及解决系统污泥处理问题,需要对其进行中试研究,结果表明:①通过平流沉淀池泥斗中泥渣比阻值和粒径的测试分析得到,前段和后段泥斗之间泥渣比阻值会发生数量级变化,因此,将泥渣比阻值开始发生数量级变化的泥斗作为一、二级泥渣分界点,分界点之前泥渣统称为一级泥渣,分界点及之后泥渣统称为二级泥渣。同时发现,一级泥渣中含有粒径大于100μm的砂石颗粒,而二级泥渣中则不含有粒径大于100μm的砂石颗粒,因此,可以通过测试分析泥渣中是否含有大于100μm粒径的砂石颗粒来对泥渣进行分级。一、二级泥渣分界点的确定为解决系统污泥处理问题提供了理论依据,可为今后类似工程污泥处理提供借鉴。②选用絮凝剂PAC(5%)、PAM(2‰)、聚合氯化铝铁(5%)、工业片碱(1%)进行絮凝沉淀试验,通过正交试验得到最优絮凝剂搭配为PAC(5%)和工业片碱(1%),其用量分别为500mg/L和25mg/L。③通过对比不同工况下平流沉淀池处理效率、一、二级泥渣比阻及含水率、絮凝反应所需絮凝剂种类及投加量、絮凝沉淀池中泥渣比阻及含水率、系统出水SS浓度,并且考虑泥渣脱水时间与排泥时间的匹配,试验确定最优工况如下:平流沉淀池HRT为60min ,进水流量为13m3/h ,絮凝剂搭配及用量为PAC(5%)500mg/L和工业片碱(1%)25mg/L,系统排泥周期为2.5h。在最优工况下,系统运行稳定,出水水质良好,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准要求;系统未出现污泥板结现象,泥渣脱水效果较好。运行结果表明,“平流沉淀+絮凝沉淀”工艺对处理砂石加工废水确实是行之有效的。④根据小试模拟的参数及边界条件,进行了中试和生产性规模的模拟,结果表明,模拟试验所建立数值模型是合理的,模拟结果基本能反应出砂石颗粒在沉淀池中的沉降情况,所确定的较优工况参数可为类似工程提供借鉴。