CN203946988U - 一种砂石骨料废水资源化利用的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种砂石骨料加工废水资源化利用处理系统，包括进水单元、水力旋流器、多级振荡筛分单元以及电絮凝沉淀单元，所述进水单元包括进水池、设置在进水池内的格栅和渣浆泵；所述渣浆泵用于将经过格栅拦截后的含砂石及悬浮物的废水输入到水力旋流器，在离心力的作用下，细颗粒悬浮物和水从上部溢流进入电絮凝沉淀单元，粗颗粒悬浮物和砂石从下部排入分级振荡筛分单元，所述多级振荡筛分单元由多种孔径的筛网组成。本实用新型可降低沉淀设施规模，减少排渣量和水资源消耗量，回收废水中的砂石资源、在无絮凝剂投加条件下处理和回用沉淀出水、保护环境、节约投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程水处理和资源回收领域，具体是一种砂石骨料废水资源化利用的处理系统。
背景技术
对水利水电工程施工来说，大规模生产混凝土所需的砂石骨料在加工过程中需加水冲洗，使其含泥量、裹粉程度满足混凝土生产要求，从而产生大量高浊度废水。监测资料表明，砂石骨料加工废水中悬浮物浓度为30,000～120,000mg/L，远远超过《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定的采矿、选矿企业废水悬浮物最高允许排放浓度标准一级水域为70mg/L，二级水域为300mg/L及砂石骨料加工用水标准悬浮物浓度≤100mg/L(SL303-2004)。
进入上世纪90年代后期，我国水电站建设的环保要求不断提高，砂石骨料加工系统开始普遍配套设计废水处理厂，常用的处理方法为自然沉淀法和混凝沉淀法。砂石骨料加工废水处理量大、悬浮物浓度高，常常配套建设大规模沉淀池直径>30m，较大的占地面积造成沉淀池在高山峡谷地区的选址和建设异常困难。为提高沉淀分离效果，大量絮凝剂如PAC和PAM等通过配水加药进入沉淀池，在提高悬浮物处理效率的同时，产生大量泥渣，并时常因排渣不畅中断沉淀池的运行。此外，絮凝剂使用极大增加了处理成本。
关于砂石骨料加工废水处理，公开号为CN102430272A的中国专利公开了一种砂石加工废水的二级平流沉淀减缓砂石排放系统堵塞的方法。公开号为CN102153213B的中国专利公开了一种二级卧螺式离心机离心脱泥、加药絮凝二级沉淀的砂石骨料加工废水的处理方法。公开号为CN202538513U的中国专利公开一种振荡筛分+旋转分离+压滤的盾构泥水分离系统，该工艺先筛分出粒径大于5mm的碎石，然后旋转分离砂和微粒泥浆，最后压滤微粒泥浆，泥饼外运，该系统主要针对盾构泥浆分离设计，存在不能一次性多级筛分所需物料的缺点。针对砂石骨料加工废水处理而言，现有技术仍存在以下不足：
1、采用搅拌分离、螺旋输送或螺旋分离机等进行机械的简单固液分离，设备成本和操作费用较高；
2、固液分离后的废水进水悬浮物、石粉胶体等固形物含量较高，需要二级甚至三级沉淀，沉淀池占地面积大，沉淀和排渣泥量大；
3、沉淀过程高度依赖化学药剂，增加了处理成本，提高了沉淀和排渣量；
4、砂石骨料加工废水固液分离后的泥饼渣以弃渣方式处理，回用不同粒径成分的砂石资源困难；
从上可看出，砂石骨料加工废水目前尚未有一套经济、可靠和有效的处理方法，极有必要采取结构紧凑、固液分离效率高、运行成本低廉的砂石骨料加工废水处理系统，降低沉淀设施规模，摆脱废水沉淀过程中的絮凝剂依赖，回收废水中的砂石资源，回用处理后的净化水，减少污染排放，保护生态环境。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种砂石骨料加工废水资源化利用处理系统，克服现有技术的不足，降低沉淀设施规模，减少排渣量和水资源消耗量，回收废水中的砂石资源、在无絮凝剂投加条件下处理和回用沉淀出水、保护环境、节约投资。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：一种砂石骨料加工废水资源化利用处理系统，包括进水单元、水力旋流器、多级振荡筛分单元以及电絮凝沉淀单元，所述进水单元包括进水池、设置在进水池内的格栅和渣浆泵；所述渣浆泵用于将经过格栅拦截后的含砂石及悬浮物的废水输入到水力旋流器，在离心力的作用下，细颗粒悬浮物和水从水力旋流器上部溢流进入电絮凝沉淀单元，粗颗粒悬浮物和砂石从水力旋流器下部排入分级振荡筛分单元，所述多级振荡筛分单元由多种孔径的筛网组成。
如上所述的处理系统，所述电絮凝沉淀单元包括沉淀池、穿孔管、电解槽、泥斗、电动排泥阀，水力旋流器分离出的含悬浮细颗粒废水通过底部开口向上的穿孔管进入设置在沉淀池上部的电解槽，电解槽内设置阳极极板和阴极极板，沉淀池底部设置泥斗，泥斗下部设置电动排泥阀。
如上所述的处理系统，格栅倾斜设置在进水池内，渣浆泵设置在格栅下方位置。
如上所述的处理系统，筛网孔径介于200目至30mm之间。
如上所述的处理系统，渣浆泵出水管道上设有阀门和流量计。
由于采用了上述方案，本实用新型突出技术特点和显著进步是：
1、相比于传统搅拌机和卧螺式离心机输送带分离，水力旋流器设备简单，占地紧凑，能高效分离废水中密度大于水的固体物质，节约投资和运行成本。
2、水力旋流器高效固液分离后，极大减少进入沉淀单元的固体物质浓度，废水经过电絮凝一级沉淀后回用，有效减小沉淀池规模和排渣量。
3、沉淀池内置电絮凝，电絮凝通过消耗阳极产生活性絮凝物质，无需化学絮凝剂投放，沉淀效率高、沉淀物紧密，排泥量小，节约处理成本。
4、水力旋流固液分离后，振荡筛分装置配置不同孔径筛网，分离和回用砾石、碎石和砂等建材，基本实现弃渣零排放，保护环境，节约成本。
附图说明
图1是本实用新型砂石骨料废水资源化利用的处理系统的结构示意图。
图中：1—进水池，2—格栅，3—渣浆泵，4—阀门，5—流量计，6—水力旋流器，7—多级振荡分筛单元，8—筛网，9—沉淀池，10—阳极极板，11—阴极极板，12—交流电源，13—穿孔管，14—电解槽，15—泥斗，16—电动排泥阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1所示为本实用新型砂石骨料废水资源化利用的处理系统的结构示意图，所述砂石骨料废水资源化利用的处理系统包括进水单元、水力旋流器6、多级振荡筛分单元7以及电絮凝沉淀单元。
所述进水单元包括进水池1、设置在进水池1内的格栅2、渣浆泵3以及设置在渣浆泵3出水管道上的阀门4和流量计5。格栅2倾斜设置在进水池1内，渣浆泵3设置在格栅2下方位置。所述进水池1用于储存砂石骨料加工过程中间歇排放的废水，进水池1的有效容量一般取废水8-12小时的废水排放量。
进水池1中的格栅2用于去除废水中较大的悬浮物或漂浮物，以减轻后续工艺的处理负荷，并起到保护渣浆泵3、阀门4和流量计5等仪表的作用。格栅2栅条的间隙宽度可根据清除污物的方式和渣浆泵3的运行要求来设定，一般采用15mm-30mm，最大为40mm。
渣浆泵3用于输送经过格栅2拦截后的含砂石及悬浮物的废水，流量根据水利水电施工过程中砂石废水的产生和排放特征而定，一般介于30m3/h-2000m3/h，通过阀门4和流量计5进行调节，为准确计量和避免砂石废水浆液污损，阀门4宜选用电液动对夹式耐磨渣浆阀，流量计5可选用陶瓷衬里的电磁流量计，并在停用时及时清理，予以保护。
渣浆泵3将经过格栅2拦截后的含砂石及悬浮物的废水输入到水力旋流器6，所述水力旋流器6无运动部件，构造简单，单位容积生产能力较大，占地面积小，分离效率高可达80％-90％。在离心力的作用下，细颗粒悬浮物和水从上部溢流进入电絮凝沉淀单元；粗颗粒悬浮物和砂石从下部排入分级振荡筛分单元7，进而实现固液分离。实际运行过程中，水力旋流器6的运行压力约0.5kg/cm-2.5kg/cm，运行流速约5m/s-12m/s，具体数值通过实际处理量和水力旋流器6结构确定。
多级振荡筛分单元7由多种孔径的筛网8组成，在振荡过程中，水力旋流器6分离出的砂石等固体进一步分离，得到砾石、碎石和砂等建筑材料，然后通过传输机或载重货车送回施工场地回用。筛网8孔径一般介于200目至30mm，具体根据施工现场砂石材料回用要求确定。
所述电絮凝沉淀单元包括沉淀池9、穿孔管13、电解槽14、泥斗15、电动排泥阀16，水力旋流器6分离出的含悬浮细颗粒废水通过底部开口向上的穿孔管13进入设置在沉淀池9上部的电解槽14，电解槽14内设置阳极极板10和阴极极板11，材质均为铁，极板间距离为20mm-35mm，极板厚度大于6mm。为均匀进水，适合采用环状穿孔管，孔径经过进水要求和水力学特征计算确定。
通电的情况下，阳极极板10溶蚀产生铁离子，再经过一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氧化物，使废水中的胶态物质、悬浮物质凝聚沉淀而分离。电絮凝过程中，电流密度根据水质在10A/m2-100A/m2调节，电源采用交流电源12，目的是交替消耗阳极和阴极，用于缓解钝化和延长电极使用寿命。
废水电絮凝后通过溢流的方式进入沉淀池9，沉降后的出水上清液从顶部排出，用于冲洗砂石骨料、场地内洒水降尘或拌合混凝土等。沉淀池9的沉降时间一般为1.0h-1.5h。
在沉淀池9内，胶态物质和悬浮物凝聚沉淀后，自重力沉积于沉淀池9底部的泥斗15，配套通用电动排泥阀16，根据沉淀存量情况不定期排放。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种砂石骨料废水资源化利用的处理系统，其特征在于：包括进水单元、水力旋流器(6)、多级振荡筛分单元(7)以及电絮凝沉淀单元，所述进水单元包括进水池(1)、设置在进水池(1)内的格栅(2)和渣浆泵(3)；所述渣浆泵(3)用于将经过格栅(2)拦截后的含砂石及悬浮物的废水输入到水力旋流器(6)，在离心力的作用下，细颗粒悬浮物和水从水力旋流器(6)上部溢流进入电絮凝沉淀单元，粗颗粒悬浮物和砂石从水力旋流器(6)下部排入多级振荡筛分单元(7)，所述多级振荡筛分单元(7)由多种孔径的筛网(8)组成。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于：所述电絮凝沉淀单元包括沉淀池(9)、穿孔管(13)、电解槽(14)、泥斗(15)、电动排泥阀(16)，水力旋流器(6)分离出的含悬浮细颗粒废水通过底部开口向上的穿孔管(13)进入设置在沉淀池(9)上部的电解槽(14)，电解槽(14)内设置阳极极板(10)和阴极极板(11)，沉淀池(9)底部设置泥斗(15)，泥斗(15)下部设置电动排泥阀(16)。
3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于：格栅(2)倾斜设置在进水池(1)内，渣浆泵(3)设置在格栅(2)下方位置。
4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于：筛网(8)孔径介于200目至30mm之间。
5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于：渣浆泵(3)出水管道上设有阀门(4)和流量计(5)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141119 |