搅拌站砂石分离污水零排放技术研发与应用

砂石分离污水零排放系统是混凝土搅拌站的必备环保产品，在搅拌站清洗罐车、清洗废料、回收污水等方面发挥着重要的作用。整个系统可以使分离出来的石子、砂子和灰浆水回收再利用，并且能达到细砂零排放。该系统响应国家“绿色节能、智能环保”的主题，具有良好的节约资源，净化环境的整体效果。

我国随着经济的快速发展，人们对环境保护的意识越来越强。在混凝土行业，特别是预拌混凝土行业中，能源、资源消耗巨大、环境污染相当严重，混凝土在生产过程中排放的粉尘、噪音、废水、废浆和固体废弃物已经严重影响了社会、环境、经济的健康发展，为了保证混凝土的绿色生产，全国各地陆续出台了关于混凝土绿色生产的法律法规，要求预拌混凝土在绿色生产过程中，必须严格控制粉尘和噪声排放，并列出了具体的相关国家标准及检测方法；不得向厂界以外直接排放生产废水、废浆和废弃混凝土，要利用砂石分离机及时实现新拌混凝土的砂石分离、循环再利用。

混凝土搅拌站内，所产生的污水主要来源如下：第一，运送完混凝土的罐车内残留一部分的混凝土，在清洗这一部分的湿混 出的混凝土不合格，需要清洗后重新处理，在清洗这部分湿混凝土时会产生大量的泥浆水；第三，在搅拌站及其他场所收集到的废料清洗及冲洗搅拌站场地时产生的污水。为了保护环境，节约能源，采用污水处理系统对搅拌站内产生的污水进行处理。

环保搅拌站砂石分离污水处理系统的核心是砂石分离机，而现阶段搅拌站现场用得最多的还是第三代的滚筒式砂石分离机，这种砂石分离机因其结构形式，进料口一般为直径300mm左右的圆形进料口，这种进料口的设计决定了它的处理量不会太大，只适用于清洗混凝土输送罐车。具体布置方案如下：

　　第一种方案：砂石分离机、接料槽、三级沉淀池、澄清水池、水泵、管路、电控系统。如图1。

 

1．双车位卸料槽 2．供水管路 3．澄清水泡 4．砂石分离机 5．排水槽 6．三级沉淀池 7．自动感应系统

图1

　　这种方案，仅适合于搅拌站现场清洗罐车，罐车到位后，通过水泵管路给罐车加水，罐车反转后，把清洗下来的废水废渣倒入接料槽，然后进入砂石分离机，把砂、石分开，泥浆水会通过排水沟进入沉淀池，经过三级沉淀后的上清液进入澄清水池，循环使用来清洗罐车。这种方案占地面积大，且废渣、废浆均没有被利用，不符合搅拌站绿色环保的要求。

　　第二种方案：砂石分离机、接料槽、沉淀池、搅拌池、清水池、水泵、管路、电控系统。如图2：

 

图2

　　工作流程：罐车到位后，通过水泵管路给罐车加水，罐车反转后，把清洗下来的废水废渣倒入接料槽，然后进入砂石分离机，把砂、石分开，泥浆水会通过排水沟进入沉淀池过滤掉细砂，泥浆进入搅拌池中，通过回收水泵进入搅拌站内的污水计量斗，与清水成一定比例，进入搅拌主机，生产出新鲜混凝土。这种方案砂石可以完全分开，泥浆水也得到了有效的利用，但现场有一个沉淀池，用铲车清理出来的细砂混合着泥浆不好处理，需晾晒后处理，也非常不环保。第二，回收的泥浆水的浓度时高时低，不可控制，每次污水回用，都必须经过现场实验室的测量，然后再更改混凝土的生产配方，使用起来非常麻烦。有的工地现场就直接使用搅拌池中的泥浆水，直接用于生产，这样因污水浓度的不确定性而影响混凝土强度和坍落度，形成安全隐患。第三，当现场出现大量的湿混凝土需要处理时，这种方案很容易把砂石分离机的入口堵住，造成进料不畅，需现场清理。

　　第三种方案：当遇到大方量的废弃混凝土需要清洗时，一般选择振动式的第五代砂石分离机，这种振动式的第五代砂石分离机分离混凝土的速度是第三代砂石分离机的10倍。这种环保搅拌站砂石分离污水零排放系统，是由砂石分离系统、细砂回收系统、污水搅拌系统、污水浓度调节系统、污水循环再利用系统、电控系统等主要部件组成。由砂石分离系统分离过的砂子与石子可以重新再利用，而其产生的含有一部分细砂的灰浆水经过旋流沉降罐将细砂回收。再将不含细砂的灰浆水排入到污水搅拌系统中，污水搅拌系统中的搅拌器自动间歇性搅拌，避免灰浆沉淀凝固，在污水搅拌箱中放有污水泵将灰浆水输送到污水调节系统中，其中调节箱内安装有浓度测试仪与液位计，调节箱中的浓度测试仪可以根据设定值启动清水补水装置，以调节污水浓度，达到要求后的污水通过回收污水泵将污水输送至搅拌站污水计量系统中，实现污水回收再利用。

　　该系统主要涉及红外线传感技术，信号传输转换技术，智能化自动控制技术，动力系统与流动力学相关技术等，旨在打造绿色环保搅拌站——整体现场规划智能污水回收专项。

 

3?环保搅拌站砂石分离污水零排放系统具体实施方案

3.1?环保搅拌站砂石分离污水零排放系统方案

（整体布局见图3）

 

图3

3.2?环保搅拌站砂石分离污水零排放系统优点

　　环保搅拌站砂石分离污水零排放系统，主要是应用红外线传感技术，信号传输转换技术，智能化自动控制技术，动力系统与流动力学等相关技术，利用砂石分离机进行砂子和石子的清洗、分离重新再利用，产生的含有一部分细砂的灰浆水经过旋流沉降罐将细砂回收。再将不含细砂的灰浆水排入到污水搅拌系统中，污水搅拌系统中的搅拌器自动间歇性搅拌，避免灰浆沉淀凝固，在污水搅拌箱中放有污水泵将灰浆水输送到污水调节系统中，其中调节箱内安装有浓度测试仪与液位计，调节箱中的浓度测试仪可以根据设定值启动清水补水装置，以调节污水浓度，达到要求后的污水通过回收污水泵将污水输送至搅拌站污水计量系统中，实现污水回收再利用。

　　该系统分离湿混凝土能力高，速度快，砂石分离效果好，清洗洁净度高，细砂回收效果好，污水浓度在线实时监测，智能自动调节污水的浓度，地上搅拌罐可以定期自动排污，杜绝淤积等诸多功能。环保搅拌站砂石分离污水零排放系统的应用

4.1?整体结构设计

　　整体开放式的结构设计，使其维护使用更加方便快捷。从根本上解决了搅拌站现场的污染问题。见图4。

 

图4

4.2?细砂回收系统

　　细砂回收系统，安装在移动出砂系统的上部，是利用旋流沉降罐的作用，将泥浆中的细沙颗粒全部分解回收，保证泥浆中细小颗粒含量低于1%。旋流分离泵为专业渣砂泵，带耐磨搅拌叶轮，可将沉淀的淤沙击为湍流，细砂被分离出来、重新回到出砂斗内，通过出砂螺旋进入砂场。见图5。

 

图5

4.3?污水搅拌系统

　　污水搅拌系统为地上搅拌罐，系统设制为自动定期排污，杜绝淤积，免人工清理。分两种形式：一种形式为整体搅拌采用集装箱式设计，整体运输，安装方便快捷；另一种形式为大容量、分体式地上搅拌罐，容量可根据现场需要自由设计。系统中的搅拌器自动间歇性搅拌，避免灰浆沉淀凝固。具体见图6。

 

图6

4.4?污水浓度调节系统

　　污水浓度调节系统安装在地上搅拌罐内，第一个搅拌罐为浓度最高的原浆罐，其中放有污水泵将灰浆水输送到第二个搅拌罐，即调节罐中，调节罐内安装有浓度测试仪与液位计，调节罐中的浓度测试仪可以根据设定值启动清水补水装置，以调节污水浓度，达到客户需要的设定值。具体见图7。

 

图7

4.5?污水回收再利用系统

经过浓度调节后的污水，通过污水泵及计量系统，进入搅拌主机内再利用，生产混凝土。下面两个表，是重庆某商混站的污水回收数据，由下表可以得出：回收水的浓度控制在6%以下，用回收水来搅拌混凝土与使用清水搅拌混凝土得出的数据相差不大，且搅拌出来的混凝土的各项性能指标良好。

 

 

 

 

 

表1

 

 

 

表2

4.6?电控系统

　　智能全自动电控系统，采用PLC全自动控制，拥有更人性化的操作界面，可根据现场实际工况来启动或停止整体系统或局部系统以配合满足工地现场的工作需求。具体见图8。

 

图8

特别说明，为了推广预拌混凝土的绿色生产，保护环境，《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》中提出了预拌混凝土绿色生产评价标准，将绿色生产评价等级划分为一星级、二星级和三星级。并提出了混凝土绿色生产的最高标准三星级的具体要求为：混凝土生产过程中产生的生产废水、废浆和废弃混凝土100％回收利用或消纳。鉴于此，这套环保搅拌站砂石分离污水零排放系统的设计目的，就是实现混凝土绿色生产三星级的最高标准。以“绿色节约,智能环保”为理念；以“全面提高能源的利用率、提高系统智能与自动化”为目标；全心全意为商户节约成本，实现资源利用与经济效益最大化，百分之百做到废弃混凝土回收再利用、零排放、零污染，实现循环、节能、环保、智能的商砼搅拌站。积极响应并推广国家环保有关政策，维护区域生态平衡，提高搅拌站资源利用率，避免污染，助力环境可持续发展战略。

环保搅拌站砂石分离污水零排放系统响应国家“节能减排、绿色环保”的主题，添加智能化、自动化相关新科技、高技术含量的技术新元素。对废料中的砂石进行高效分离，对砂子和石子进行回收利用，污水经过浓度调节进行回收循环利用，达到环保搅拌站污水零排放，有效解决了搅拌站现场各种废料及泥浆水超标排放、污染环境的问题，同时也解决了废料得不到有效利用的问题。完全实现自动化筛分湿混凝土废料与污水处理，实现砂石的回收利用和污水的零排放，水路的循环使用更加符合节约能源的环保理念，节能环保。该系统实现了绿色搅拌站废弃湿混凝土的砂石分离、循环利用、污水零排放的要求，实现了混凝土搅拌站绿色生产三星级的最高标准。

 

参考文献

[1] 预拌混凝土绿色生产及管理技术规程 JGJ/T 328-2014[S].

[2] 江忠唐.浅谈混凝土搅拌站废水在混凝土中的利用[J].绿色环保建材，2019（05）:10.

[3] 王康虎.商品混凝土搅拌站废水回收利用[J].智能环保