生产废水的处理及再利用

莫显锋

（深圳市福盈混凝土有限公司）

 

前言

随着经济不断发展，各类基础设施及房建也不断扩增，对混凝土的需求及质量均有提升，致使建设商品搅拌站越来越多，但在建设搅拌站生产混凝土的过程中，亦会产生一些废水，这些废水主要来源于平时的地面冲洗、搅拌缸冲洗、车辆冲洗等，且这些废水的主要成分含有有水泥、粉煤灰、矿渣粉、外加剂以及一些超细泥砂和石粉，若这些废水未经有效处理向外直接排放时，均会对周边的环境、生态、流域造成严重的影响，因这些浆水在经过一段时间沉淀后会产生凝结，而且会产生一定的强度，不易于清理，容易造成各类水道堵塞，这样既不利于企业可持续发展的总体规划理念，又造成企业的生产成本增大及浪费资源，所以在开设搅拌站之前应通过合理生产工艺流程及管网设施布置，将所产生的废水回收合理利用，能有效保证了绿色生产及大大降低成本作用。

一、生产废水的回收

可根据场地的情况，合理设置回收废水的水沟，特别是在生产线机楼底下前后必须留置，水沟留置的宽度宜在25—30厘米，并有一定的坡度易于流淌清理等，水沟的宽度不宜过大或过小，若过大时会对出入的车辆造成一定的影响，若过小时会难于清理，对机楼外周边的场地应设两条水沟，一条为雨水回收的使用，其宽度宜在50厘米左右，而另一条水沟为废水回收使用，废水回收的水沟宜每隔20米左右设置沉淀池，两条水沟不能混合在一起，要做到雨污分流，这样方能更好地合理利用，在回收的过程中应根据生产厂区的面积，应设立不少于6个回收沉淀池（每个沉淀池容积应大于50m³），在这6个池中必须有一个为清水池一个为100m³左右的浆水使用池，在每个浆池中央必须安装一台与浆池匹配的搅拌机，搅拌机需设定每隔30分钟进行搅拌一次（2—3分钟），这样可使用浆体不易于沉淀，在此必须安装一台高性能的砂石分离机，确保能将骨料分离干净，所流出来的浆水呈奶油状，其含砂量极少，这样方可利于使用。

二、生产废水的处理

废水在回收到浆池后，应按各个池的浆水不同浓度进行存储，每个池中必须安装有清水自动补给系统，然后合理安装使用管道，每条管道的设置只能有一个最高点，这样方便在不使用浆水时管道的浆水可以自动倒流，不易于沉淀堵塞，而在浆池中须设置另一条管道用于车辆清洗时使用，清洗完后可将车内的废水排至砂石分离机，经分离机后流入浆池，这样可以防止有结块或粗骨料流入池内，造成堵塞抽水泵而无法正常使用，而在固定使用的存储大浆池中独立安装管道至每一条生产线上的计量斗，然后按照在长期的试配后，所给出相关规定及使用量，具体方案可参照下列各表，首先对常用的配合比进行比对试验，如表一、表二所示：

 

 

表一  使用清水基准生产配合比（坍落度：160±20mm）

强度等级	水	水泥	粉煤灰	矿渣粉	外加剂	砂	碎石	容重 （kg/m3)	W/B	外加剂%	粉煤灰%	矿渣粉%	砂率%
C30	168	200	100	50	7.0	810	1030	2365	0.48	2.0	28	14	44.0
C60	132	320	80	70	11.8	664	1132	2410	0.28	2.5	17	15	37.0

 

表二  掺入浆水使用基准配合比（坍落度：160±20mm，浆水密度g/ml:1.03 固含量：6%）

强度等级	水	浆水	水泥	粉煤灰	矿渣粉	外加剂	砂	碎石	容重 （kg/m3)	W/B	外加剂%	粉煤灰%	矿渣粉%	砂率%
C30	105	60	200	94	50	6.9	814	1035	2365	0.48	2.0	27	14	44.0
C60	101	30	320	78	70	11.7	666	1133	2410	0.28	2.5	17	15	37.0

 

上述表一、表二经试验后所得出的各项相关物理性能对照表

清水
强度 等级	3d抗压MPa	7d抗压MPa	28d抗压MPa	初始坍落度及扩展度mm	1h坍落度损失扩展度mm	2h坍落度损失扩展度mm	和易性	初凝时间min	终凝时间min
C30	19.5	27.3	38.5	195×420	175×390	150×350	良好	385	650
C60	43.8	58.0	70.8	225×550	215×515	190×480	良好	320	600
浆水
强度 等级	3d抗压MPa	7d抗压MPa	28d抗压MPa	初始坍落度及扩展度mm	1h坍落度损失扩展度mm	2h坍落度损失扩展度mm	和易性	初凝时间min	终凝时间min
C30	19.7	26.8	37.6	195×410	170×380	140×340	良好	400	680
C60	42.5	56.8	70.2	220×550	210×510	185×465	良好	350	630

 

以上试验所使用的原材料如下：

（1）水泥：采用广东省英德海螺P.O42.5水泥；

（2）粉煤灰：采用广东省东莞沙角电厂F类Ⅱ级灰；

（3）矿渣粉：采用唐山首钢S95级；

（4）砂：采用广东省中山Ⅱ区中砂；

（5）碎石：采用广东省惠州5—25mm连续级配的碎石；

（6）外加剂：采用广东省佛山华轩（浓度：10%）聚羧酸

 

浆水密度与浆水中固含量关系表

浆水密度	1.01	1.02	1.03	1.04	1.05
浆水固含量（%）	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0

浆水用量参考表（掺量：kg/m³）

浆水密度 强度等级	1.01	1.02	1.03	1.04	1.05
C10	90	85	80	75	70
C15	85	80	75	70	65
C20	80	75	70	65	60
C25	75	70	65	60	55
C30	70	65	60	55	50
C35	65	60	55	50	45
C40	60	55	50	45	40
C45	55	50	45	40	35
C50	50	45	40	35	30
C55	45	40	35	30	25
C60	40	35	30	25	20

 

三、浆水的使用注意事项

1.必须配置专职的岗位人员监管砂石分离机、浆池、计量储存斗及各类相关的管道的维护保养；

2.每班必须安排品控员对使用浆水的密度进行测定，并按所测定的数值进行调节使用；

3.浆水的密度应尽可能控制在≤1.03中使用，若大于时应用清水进行调节，否则容易堵抽水泵及管道或容易造成其它质量事宜；

4.储存浆池及计量斗应定期进行清理，若长时间未能使用的应及时排空储存计量斗的浆水，以免产生结块而导致管道堵塞；

5.在同一家搅拌站内所使用的外加剂必须同属一种系列，因不同各类的减水剂是不能兼容的，如有不同时应禁止使用浆水，因不同种类的外加剂会产生化学反应，若在此情况下进行使用会造成混凝土的坍落度损失过快，从而导致砼的强度及各项性能降低；

6.在使用浆水的过程中，浆水不能有油污等物质污染源，如使用有油污的浆水，导致混凝土的强度降低、凝结时间偏长、气泡增多等现象；

7.浆水在使用的过程中应进行定期或不定期的比对试验，若在施工性能或强度等方面出现了异常情况时，应立即停止使用，待查清原因后能符合要求时方可允许使用；

四、效益与成本分析

1.根据我司所使用的浆水情况分析，在通常情况下均可生产普通混凝土而且不再另外增加胶凝材料及外加剂均可使用，并可以在生产配合比中减少2—10kg的掺合料，同时亦能保证了混凝土的质量；

2.按中型的搅拌站每月生产4万立方混凝土核算，若混凝土生产取平均使用浆水量为50kg/m³的情况下，按浆水中的固含量为8—10%，约可以减少5kg/m³掺合料使用，一个月可以减少200吨掺合料的用量，若掺合料按210元/吨计算，可以减少42000元的开支，若所产生200吨的废渣需要处理的情况下，按每吨60元的处理费用，亦可减少12000元处理费用支出，每月在使用的浆水后可节省相关费用为54000元，全年可节省648000元，一个月可以消耗的废水为2000吨，若生产用水按每立方3.5元核算，每月可节省7000元，全年可节省84000元，合计在每年因使用浆水而减少支出为732000元；

3.公司在安装设备总体投入约160万元，并必须配置专职的岗位管理人员，每月所支出该岗位员工工资为27000元，设备维修保养费3000元，全年因使用浆水所产生的费用合计为360000元，若按此类推每年可结余（732000－360000）＝372000元，在5年内将所有投入的成本回收；

五、结论

在通过我司近几年的浆水使用过程中，只要能完善各项规章制度及质量体系，并按照所规定的要求执行使用，在使用浆水后对混凝土的质量没有出现其它异常情况，对质量是有保证的，节能降耗是有效的，已大大降低了生产企业成本负担，并将所产生废水能得到有效的处理，能改善企业内外的场地整洁，营造一个干净舒适工作环境，且能在环境保护方面起到了积极的作用。