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四川省水电资源车富,水能技术可开发容量约103000MW,占全国的27.2%。随着国家对能源的需求迅速增长,丰富的水电资源成为能源开发的热点之一。
在水电工程施工过程中,需要大量高质量的砂石骨料,骨料多采用人工制取的方式获得。在这一过程中,会产生大量的砂石加工废水。砂石废水虽然成分较为单一(主要为无机砂石颗粒),但由于其悬浮物浓度极高(可达30000mg/L~100000mg/L),泥渣量极大,若不经处理而直接排放会对工程区下游水环境造成明显的不利影响(如河道淤塞,河床抬高等)。
然而,目前国内对该废水的处理并没有较成熟的工艺,已建成的诸多工程大多都是简单套用市政给排水中的构筑物形式和参数,而没有对该类废水的水质特性及泥渣特性进行更深入的研究,这导致工艺运行过程中泥渣排放周期、排放方式与泥渣处理方式、处理时间之间严重脱节(例如在排泥过程中,排泥间歇过长则极易导致构筑物及排泥系统的堵塞,排泥间歇过短泥则导致产生大量泥渣,来不及处理),并且在脱水过程中,泥渣中的粗颗粒物极易造成脱水设备的损坏。
本文针对现有砂石废水处理工艺当中的问题,在大量的资料调研及现场实际调研的基础上,提出了砂石加工废水分级处理工艺的设计思想,在结合初步试验结果的基础上,进一步提出了两级平流沉淀和两级旋流沉淀的砂石加工废水的分级处理工艺,并对工艺进行了现场小试试验。最终结果表明:
将砂石废水中粗、细颗粒进行分级沉淀,并对泥渣做分别处理的做法可取,文中所提出的砂石加工废水的分级处理工艺可行。
两级平流沉淀工艺的主要影响因素是水力停留时间HRT1/HRT2,通过对试验结果的分析,得到满足废水处理与泥渣脱水相匹配的最适工况是HRT1/HRT2=12min/24min,在此工况下,一二级总的悬浮物去除率为62.17%,一级泥渣比阻为3.07×108cm/g,二级泥渣比阻为3.45×1010cm/g。
两级旋流沉淀工艺的主要影响因素是一、二级沉淀池的搅拌速度n1、n2,通过对试验结果的分析,得到满足废水处理与泥渣脱水相匹配的最适工况是HRT1/HRT2=5min/25min,n1=105 r/min,n2=50 r/min,在此工况下,一二级总的悬浮物去除率为68.55%,一级泥渣比阻为2.99×108cm/g,二级泥渣比阻为3.60×1010cm/g。
絮凝反应池的水力停留时间6min,絮凝沉淀池的水力停留时间30min。保证出水达标的FeCl3(1%)投加量平流和旋流工艺分别为50mg/L和45mg/L。