蓄能电站生产废水处理工艺探讨
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【摘 要】实测数据表明，砂加工系统废水的悬浮物浓度高达1.5～8.0万mg/L，该数据较GB8978-1996规定的允许排放浓度标准高214～1143倍（一级水域）、50～267倍（二级水域）。由此可见，对蓄能电站砂加工系统废水处理工艺的研究具有现实意义。本文结合工程实例，主要围绕蓄能电站砂加工系统废水处理工艺展开论述，以期缓解蓄能电站生产废水对生态环境的破坏。
【关键词】蓄能电站；废水处理工艺；砂石加工系统
1 工程概况
某蓄能电站枢纽建筑群包括地下输水发电系统、上水库、下水库等建筑物组成，其中主体工程砼设计总量达771800m3，砂石净料设计总量达1698000t（碎石与砂分别占60%、40%）。考虑到该蓄能电站地处国家4A级风景区，因此砂石料生产废水的排放必须达到零排放的标准。砂石加工系统生产工艺采用干湿法结合工艺，注意废水处理工艺的设计及废水处理方案的优化必须进一步加强，同时实现施工用水的循环使用。该蓄能电站砂石加工系统废水处理与污泥处理的设计处理量分别为200m3/h、50m3/h；废水进水悬浮物指标SS≤80000mg/L；废水处理出水水质需达到GB8978-1996规定的一级标准（SS≤70mg/L、PH=6～9）。
2 蓄能电站砂石加工系统废水处理工艺
2.1 工艺流程
考虑到该蓄能电站砂石加工系统具有泥渣含量高、废水处理量大等特性，废水处理采用下列工艺流程：废水预处理→引进高频振动筛（选矿行业专用筛）→分离出大颗粒泥沙→经物用皮带运输机把泥沙运至泥渣堆场，废水流入调节池→经提升泵把废水提升到高效污水净化器（该环节前投入混凝与助凝药剂）→经离心、重力分离及污泥浓缩后清水从净化器顶端排出，污泥从净化器的底部排出→清水流入清水池，污泥排入污泥池→经水泵把清水提升到砂石加工系统，经污泥泵把污泥提升到带式浓缩脱水一体机进行处理→经物用皮带运输机把污泥运至堆场→经运渣车及铲车把污泥运至渣场。
2.2 废水处理工艺设施设备
2.2.1 废水处理工艺
（1）考虑到该蓄能电站废水处理系统的特性，首次引入（FMVS2030）复合高频振动筛，同时考虑到砂石骨料原料含泥量与废水含粗颗粒泥渣量较高及石灰岩可碎性较好，水利工程砂石加工系统废水处理首次引入（FMVS2030）复合高频振动筛。结合该工程现场运行情况可知，选用0.15mm的筛网可完全去除≥0.15mm的粗粒，同时可去除一部分<0.15mm的颗粒。除此以外，高频振动筛具有相当好的脱水功能，可使筛分后的大颗粒含水量降至约40%。总体而言，高频振动筛能够有效筛分出粗颗粒的泥沙，由此规避泥沙堵塞泥渣泵，此外可大幅度减轻带式浓缩一体机及污水净化器的处理量，进而实现生产效率的提高。
（2）筛分后的废水直接流入调节池。考虑到砂石加工系统的生产量与来水量并非恒定值，该工程废水处理系统配置（8*8*4）m的污泥池及调节池，同时选用FJ90/Y11/30RPM搅拌器疏通废渣沉积物。泵房设置的高程（地下94.00m）较带式浓缩脱水一体机、加药装置、污水净化器的安装高程（99.00m）低，进而实现吸水压头的增加。
（3）废水流入高效污水净化器以前，需投入适量的助凝剂，由此缩短悬浮物沉淀的耗时。PAC DHJ-4型一体化加药装置及PAM DHJ-8型一体化加药装置具体包括污泥混合器、污水混凝器、絮凝剂溶药罐、混凝剂溶药罐、加药泵等设备，其中溶药罐内部设有翻板液位计及搅拌器，由此实现对药液添加量的控制。根据配比浓度的具体要求，固体药剂需事先溶成水剂后再由加药泵自动完成投加操作。此外，经运行试验，混凝混合器可准确判定废水混合的强度及时间，由此确保絮凝剂与废水的充分混合。
（4）DH-SSQ-100型高效污水净化器是该废水处理系统的核心设备，其工作原理：废水流入调节池→进水泵把废水抽入净化器→废水与药剂被同时吸入管道（初步混合完成）→混合物流入净化器→净化器的顶端排出清水，底部排出污泥（具体经过混凝反应、离心与重力分离、动态过滤、污泥浓缩等环节）→开启反冲洗泵完成反冲洗（控制好时间）。
2.2.2 泥渣处理工艺
由前文可知，该蓄能电站砂石加工系统废水预处理设有0.15mm的高频振动筛，因此后续污水净化器过滤出的污泥粒径大多≤0.15mm，注意泥渣处理过程应投入适量的PAM、PAC，由此提高污泥的粘度。考虑到橡胶真空带式过滤机仅适合被用来处理密度大、浓度高、沉降快、含粗颗粒的料浆及需多次洗涤滤饼的物料，该工程的污泥脱水处理决定选用带式浓缩脱水一体机，其工作原理：泥浆首先经污泥泵进入混凝给料系统→稀释后的絮凝剂经计量泵进入混凝给料系统→经管式水中造粒实现絮凝剂与污泥的充分混合→以污泥性能为依据对污泥与絮凝剂的混合比进行调节→混合物进入带式浓缩机。
3 讨论
上文主要围绕蓄能电站砂加工系统废水处理工艺做了论述，其中包括废水处理工艺流程及主要设施设备等。研究证实，该蓄能电站砂石加工系统废水处理工艺具有下列优点：
（1）高频振动筛具有占地面积窄及大颗粒泥沙去除效果好等优点，其中多数≥15mm的大颗粒及少数<15mm的微细颗粒经高频振动筛便可达到脱水及分级的效果，由此直接省去大颗粒的后续处理工序，并最终实现絮凝剂使用量的减少、渣泥泵堵塞率的降低及废水处理成本的降低。
（2）高效污水净化器具有投资成本低、占地面积窄、自动化运行效果好、运行速度快、运行与维护量小等优点，其中废水净化时间仅需20～30min，净化水可用来冲洗骨料，此外占地面积仅20m2左右。
（3）带式浓缩脱水一体机具有滤布更换简单（耗时30min）、使用寿命长、出泥含水率低等特点，同时可实现泥渣处理全过程的完全自动化。
（4）一体化加药装置具有自动投药且投药均匀等优点。
综上所述，该蓄能电站砂石加工系统废水经FMVS2030复合高频振动筛、DHJ型一体化加药装置、DH-SSQ-100型高效污水净化器及带式浓缩脱水一体机处理后的出水水质完全满足GB8978-1996的要求，其中SS≤70～20mg/L，PH=7，废水回收利用率高达70%。由此可见，该废水处理工艺具有处理能力强、运行稳定可靠、处理成本低等优点，值得同类蓄能水电站废水处理系统借鉴。
参考文献：
[1]李进.广东清远抽水蓄能电站水环境保护设计[J].水电站设计，2011（2）.
[2]楚凯锋，傅利，王俊等.溧阳抽水蓄能电站污废水处理设计[J].水力发电，2013 （3）.
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