隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，天然河砂資源經(jīng)過數(shù)十年的開采，蘊(yùn)藏量急劇減少，而近年來水利流域治理工程、水土保持工程的實(shí)施，主要河流控制性水庫的建設(shè)，使河砂的補(bǔ)給量又大大減少；同時(shí)，河道生態(tài)環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，對(duì)危及防洪水利及航運(yùn)的江河實(shí)施禁采，開采范圍進(jìn)一步減小，因此，天然河砂開采數(shù)量日趨減少。為適應(yīng)建設(shè)工程的各種需要，除了加強(qiáng)資源管理外，迫切需要新的資源來代替天然砂。在這樣背景下，機(jī)制砂需求急劇上升。
然而，由于機(jī)制砂工藝上采用洗砂一道程序，使得機(jī)制砂的廢水如果不經(jīng)處理直接排放入河道就會(huì)污染河道，影響河道水質(zhì)，影響河道景觀。為解決這一問題，優(yōu)化機(jī)制砂工藝流程，采用廢水預(yù)處理加壓濾處理的模式對(duì)機(jī)制砂廢水進(jìn)行處理。
機(jī)制砂廢水主要問題是懸浮物的大幅增加，即泥沙顆粒大量進(jìn)入水體，引起水體pH值、化學(xué)需氧量等變化，制砂后廢水固含量質(zhì)量百分比濃度8%——10%，排放水濁度21000度。洗砂后廢水全部直接排入河道中，不僅對(duì)河道水體造成污染，河道兩岸生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且對(duì)砂場附近居民提取生產(chǎn)生活用水造成極大不便。
工藝流程設(shè)計(jì)
通過對(duì)該砂場水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的分析，機(jī)制砂廢水的主要問題是洗砂水中懸浮顆粒的大量增加，因此機(jī)制砂的廢水處理主要針對(duì)去除懸浮物的處理即可。廢水處理的關(guān)鍵在于通過物理、化學(xué)手段加速沉淀生成、凝聚和沉降、析出，最終形成達(dá)標(biāo)清水排出。在我國，對(duì)機(jī)制砂廢水也采用了多種處理方法，例如采用平流式沉砂池方式、沉砂池加沉淀池方式、三峽古樹嶺二期的廢水綜合處理方法等[1]。
工藝流程:先用初級(jí)沉砂池自然沉降的辦法將細(xì)砂沉淀下來，進(jìn)而控制進(jìn)入過濾設(shè)備的固含量，以達(dá)到降低設(shè)備投資的目的。然后通過添加相應(yīng)絮凝劑，形成顆粒沉降，上層清液進(jìn)入清水池，下層淤泥進(jìn)入壓濾設(shè)備進(jìn)行壓濾，濾液進(jìn)入清水池回收利用，設(shè)計(jì)工藝流程見圖。
機(jī)制砂廢水處理系統(tǒng)工藝流程圖
①初沉池自然沉降
由于機(jī)制砂洗砂用水量大、廢水具有泥砂含量高、水中泥砂粒度分布范圍廣等特點(diǎn)，如所有廢水全部進(jìn)入壓濾機(jī)勢必需要大量的設(shè)備投資，并且壓濾機(jī)也難以適應(yīng)寬粒度范圍的過濾，進(jìn)而造成過濾困難；設(shè)置初沉池，使廢水中的大部分粗顆粒在初沉池內(nèi)得以靠重力自然沉降，挖機(jī)挖去，以減小后續(xù)單元的泥砂處理量。
②紊流渠藥劑絮凝
廢水在該系統(tǒng)各單元間的傳遞大部分以自流為主，有效降低了設(shè)備投資和能源消耗；不僅如此，連接初沉池和平流沉降池之間的輸送渠附加上紊流裝置后，被用做加藥節(jié)點(diǎn)，藥劑加入后隨廢水在渠內(nèi)形成紊流，充分混合，有效減少了攪拌設(shè)備的資金投入。
③平流池清水溢流
經(jīng)藥劑絮凝后的廢水形成絮狀物，進(jìn)入平流池沉降，通過污泥輸送泵將沉入池底的泥份輸送到污泥壓濾機(jī)內(nèi)，上清液經(jīng)溢流堰進(jìn)入清水池。
④壓濾機(jī)污泥脫水
平流池內(nèi)的泥份進(jìn)入壓濾機(jī)，過濾出來的清液流入清水池，脫水后的泥餅可用于制磚、建筑或者直接填埋等。
⑤清水池清水收集回用
壓濾機(jī)和平流池的清水匯集到清水池，經(jīng)水泵重新輸送回洗砂工段，用于洗砂。