废水“零排放”的成功应用——浅谈向家坝水电站马延坡砂石加工系统的废水处理 3页

施工技术t村目黄崧2013年1月【文章编号】1673—0038(2013)03-0120-03废水“零排放”的成功应用——浅谈向家坝水电站马延坡砂石加工系统的废水处理龚治国徐小英(中国水利水电第八工程局有限公司)摘要：砂石骨料是混凝土的最基本的组成成分，砂石骨料的质量直接影响到混凝土坝的质量。砂石加工系统的生产废水是水电站施工过程中主要的废水来源，将其妥善处理对电站施工期环境保护非常重要。结合实际，向家坝水电站马延坡砂石加工系统采用尾渣坝等工程来处理生产废水，达到生产废水“零排放”目标。关键词：砂石加工系统；废水处理；环境保护；尾渣坝；零排放1前言水电站施工需要大量的砂石骨料，通常由施工单位在石料场开采后，运输至砂石加工系统加工生产。其基本工艺过程为砂石料开采、破碎、筛分，其中破碎工艺需喷水降尘，筛分工艺需加水冲洗和降尘等，加入的水量除部分消耗于生产过程外，大部分将作为废水间接排放。废水中的主要污染物为SS(SuspendedSolid的缩写，即固体悬浮物)，生产废水若不作任何处理直接排放，将对环境造成污染，影响水质及水生生物的生存环境，因此需对废水进行处理，使其达标排放或回收利用。2工程概述向家坝水电站工程为一等大(1)型工程，工程枢纽建筑物主要由混凝土重力挡水坝、左岸坝后厂房、右岸地下引水发电系统及左岸河中垂直升船机等组成。向家坝水电站是金沙江梯级开发中的最后一个梯级，位于四川省与云南省交界处的金沙江下游河段，坝址左岸下距四川省宜宾县的安边镇4km、宜宾市33km，右岸下距云南省的水富县城1．5km。工程开发任务以发电为主，同时改善航运条件，兼顾防洪、灌溉，并具有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等综合作用。马延坡砂石加工系统主要承担向家坝水电站主体工程约1220万m，混凝土所需骨料的供应任务，共需生产混凝土骨料约2680万t，其中粗骨料约1820万t、细骨料约860万t。砂石系统运行期为2007年7月～2014年3月，系统处理能力3200t／h，生产能力2600t／h。系统主要由太平料场开采区、大湾口半成品加工区、长距离带式骨料输送线、马延坡成品砂石加工系统、尾渣坝工程等五部分组成。其中马延坡成品砂石加工系统由3#半成品料仓，第二筛分、洗石车间，细碎调节料仓，细碎车间，第三筛分车间，筛分调节料仓，第四筛分车间，超细碎调节料仓，超细碎车间、第五筛分车间，制砂调节料仓，棒磨制砂车间、成品堆场、成品区生产供水及废水处理系统、供配电系统及其它辅助车间组成。第二筛至第四筛分车间、棒磨制砂车间均为湿式生产，第五筛分车间为干式法生产。3废水处理运行工艺根据系统布置特点和管理运行要求，把第二筛分、洗石车间的含泥废水汇集至废水收集池，经过2#渣浆泵站抽至尾渣坝自然澄清。第四筛分车间、脱石粉车间和棒磨车间排放的废水汇集后，经过重力沉砂池浓缩，通过德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置回收细砂，其余废水进入废水收集池，经过2#渣浆泵站抽至尾渣坝自然澄清，水回收利用率70％以上。既节约成本，又有利于环境保护。水回收车间由细砂回收车间、重力沉砂池、废水收集池、1#渣浆泵站和2#渣浆泵站五部分组成。细砂回水车间德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置主要回收粗颗粒和大于0．045mm的小颗粒，处理后的净浆流入重力沉砂池。德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置处理得到的石粉与污泥干化池的部分石粉进入砂仓。向家坝水电站马延坡砂石加工系统废水处理工程包括重力沉沙池、废水收集池、渣浆泵站、细砂回收车间、尾渣坝工程，其工艺流程见图l。4废水水质、水量及产生部分马延坡成品砂石加工系统总用水量为4320m3／h，根据各用水点的使用情况分析，其中冲洗筛分车间和棒磨机车间生产过程中排放的废水共计4320m3／h需进行综合处理。废水主要来源于骨料清洗的各筛分车间。废水DH值约7．1～8．0，SS浓度约65000～70000mg／L。废水一部分为石料在筛分过程中需加水冲洗。为n2013年1月口E垂玉]匝旖工技术图1-q延坡砂石N-r系统废水处理工艺流程图使成品骨料含泥量满足质量要求和调整砂中石粉的含量，原料中泥团和软弱颗粒采取筛面加水冲洗和洗石工艺加以剔除。马延坡砂石加工系统共设置四个筛分车间，其中除第五筛分车间为干式筛分外，其余均为湿式筛分。废水一部分为石料在破碎过程中需洒水降尘。石料在破碎过程中产生大量粉尘，为释低粉尘量，满足环保要求，需进行洒水降尘。，，废水一部分为系统打扫卫生的废水。本系统各车间用水量见表l。表1马延坡砂石加工系统各生产车间用水量序号车间名称、用水量l第二筛分、洗石车问1800m3／h2第三筛分车问120m3／h3第四筛分车间2080m‰4细碎车间10m3／h5超细碎车间10m3／h6棒磨制砂车间．300m3／h5废水处理主要构筑物5．1重力沉砂池根据系统工艺流程参数，重力沉砂池处理量为第四筛分车间、脱石粉车间和棒磨车间排放的共2500m3／h和德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置排放的1275m3／h共3775IH‰废水，考虑废水处理具有一定的适应和可调性，德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置排放的1275m3，h废水，设置了单独管路进入废水收集处，不重复循环回收，达到提高回收细纱效率和调节废水粗粒车间处理能力的目的。根据计算：若德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置处理后的废水再进入重力沉砂池循环处理，则设计参数为水平流速v=35mm／s，废水停留时间T_l3．4min颗粒净水沉降速度Iz=3．75mm／s。考虑主要回收细砂，因此德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置处理后的废水不进入重力沉砂池循环处理，直接进入废水收集池由2#泵站抽至尾渣坝。则此时设计参数为水平流速V=23．1mm／s，废水停留时间t=20．2min，颗粒净水沉降速度Iz=2．48mm／s，可保证沉降回收大于0．1mm的细砂。5．2废水收集池废水收集池设计为收集系统排放废水，平面尺寸为54000Ⅱlmxl6000I砌，池深26500I啪，有效容积为1600m3／h。5．3渣浆泵站1#渣浆泵站抽重力沉砂池池底部浓缩废水至德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置，进行细砂回收。泵站配置渣浆泵150ZG51111，性能参数为‘Q=240—340—450m3H=53—5147．5mP-132kW，配置数量4台，三用一备。2#渣浆泵站主要将废水收集池的废水输送至尾渣坝，进行废水物理澄清。泵站配置渣浆泵250GZ75Ⅲ性能参数为O=700—950—1200m3H=76—75—74mP=475kW，配置数量为8台，四用四备。5．4细砂回收车间细砂回收车间设计采用了德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置3套，改设计为水力旋流器脱水并采用直线脱水筛脱水，达到回收细砂和脱水要求。根据制砂工艺流程，棒磨车间排除的废水已经螺旋洗砂机分离出去了部分较粗的细砂，进入浓缩池的废水中基本是0．15ram以下的细砂，第四筛分车间排除的废水基本是3mm以下的细砂。为此这部分只能用旋流器来回收。为了回收更多的细砂和石粉，故将旋流器回收细砂和石粉的粒径范围定为5．00。0．05mm，进入德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置的总处理量为1350m3／h，料浆浓度为30～40％，采用德瑞克强力高效细粒物料脱水回收装置3套。5．5尾渣坝工程尾渣坝工程由挡水主坝、溢洪道及副坝等建筑物组成。尾渣坝设计库容200万m3，相应坝项设计高程565．00m(原坝项高程541．60m)，最大坝高40．00m，主坝坝轴线长279．41m，副坝位于黄沙水库左侧，坝轴线长48．04m。尾渣坝坝顶宽度为10．00m粘土斜墙顶宽3．00m坝体迎水面坝坡为l：2．50。l：3．00，背水面坝坡为l：2．00～l：2．25。在高程545．00m处设宽2．00m的马道，背水坡高程535．00m处设排水棱体。坝基强风化带防渗采用帷幕灌浆。泄水建筑物采用开敞式溢洪道，溢洪道布置在左岸，进口高程561．00m，宽6．00m。50年一遇洪水流量25．7m％时，相应库水位563．09m；500年一遇洪水流量41．8m3／s时，相应库水位563．79m。大坝施工时将原有的黄沙水库大坝拆除，大坝基础清至强风化带上限。黄沙水库坝址以上的积雨面积为1．72kin2，其平均洪峰流量为14．35m3／s，大坝施工时n施工技术●啊目毳强2013年1月【文章编号】1673-0038(2013)03-0122-03关于结构混凝土楼面裂缝的原因分析与防治措施刘柱(合肥天柱混凝土有限公司安徽合肥230000)摘要：近年来，随着我国建筑工程规模的快速发展，钢筋混凝土结构的长大化和复杂化，以及商品混凝土的大量推广和混凝土强度等级的提高，结构裂缝出现的几率大大增加。本文笔者结合多年工作实践经验。着重阐述了混凝土裂缝从设计、施工、维护等方面进行有效控制。关键词：混凝土；楼面裂缝；原因分析；防治措施1结构裂缝产生的原因结构裂缝产生的原因很复杂，根据国内外的调查资料，引起裂缝有两大类原因：①由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝，其机率约20％②结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝，其机率约80％。裂缝发生与设计、施工和维护等有关，现作以下分析：1．1设计问题钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力，结构设计师根据地基情况，静、动荷载、环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。这里不作讨论。从国内外有关规范可知，对结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在两类学派：(1)设计规范规定很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的实际处理手法。(2)设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制。对于变形裂缝没有计算规定，只按规范留伸缩缝，即留缝就不裂的设计原则。大量工程实践证明，留缝与否，并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂，是否开裂与许多因素有关。我认为，控制裂缝应该防患于未然。首先尽量预防有害裂缝，重点在防。我国住宅工程向大开问、大进深发展，混凝土设计强度等级由C20向C30发展，设计师多注重结构安全，配筋率不断提高，一般住宅配筋率由七、八十年代的15～20％增加到现在的40-45％，但混凝土楼板裂缝依然出现，这表明配筋率和混凝土强度的提高并不一定能有效控制混凝土结构裂缝的出现。1．2施工管理问题混凝土配合比设计是否科学合理，水泥与外加剂是否相适应，砂石级配及其含泥量是否符合规范要求，预设排水涵将水引至大坝下游。6废水处理成效从2007年6月28日马延坡砂石加工系统投产运行到2012年3月31日，累计生产销售砂石料2866．52万t。从2010年下半年进入生产高峰期至2012年3月，单月生产销售超过100万t的有6个月，2010年12月供应成品骨料153．8万t，2011年1月14日供应6．86万t，刷新了世界人工砂石骨料生产供应最高纪录。实际运行中，无论是月生产销售超过150万t的生产顶峰月，还是低谷期，我们的生产废水都没有未经处理达标就直接排放的情况发生。经过月高峰150万t的实践证明，我们的废水零排放是成功的。7结束语向家坝水电站马延坡成品砂石加工系统在生产运行中对生产废水处理和回收，系统总循环水量回收率高达100％，实现了真正的“零排放”，有效地提高了水的重复利用率，节约水资源。符合了环保要求，未对系统周边环境造成任何不利影响。并有效的节省了成本，取得良好的社会效益，树立了“绿色水电”的良好形象，向真正实现绿色砂石工程的目标又迈进了关键的一步，是值得借鉴和推广应用的。参考文献[1]金沙江向家坝水电站太平料场和马延坡砂石加工系统建设及生产供应工程废水处理系统施工报告．【2】金沙江向家坝水电站太平料场和马延坡砂石加工系统建设及生产供应工程尾渣坝工程施工报告．．