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商品混凝土攪拌站廢水的回收與利用

山西鋼建砼制品公司   梁建軍

摘 要：混凝土攪拌站在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢水，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了徹底解決泥漿水排放問題，采用混凝土砂石分離設(shè)備，將分離后的泥漿水通過輸送管道，經(jīng)過計量，進(jìn)入攪拌樓主機(jī)，被合理地用于混凝土生產(chǎn)中，達(dá)到污水的零排放。

關(guān)鍵詞：砂石分離設(shè)備   泥漿水回收    零排放

1、引言

在社會發(fā)展的今天，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，維持社會的可持續(xù)發(fā)展，日益受到社會的關(guān)注。在《預(yù)拌混凝土》（GB/T14902-2012）標(biāo)準(zhǔn)7.1.4中，要求預(yù)拌混凝土制備應(yīng)符合環(huán)保的規(guī)定，并宜符合HJ/T412的規(guī)定。粉料輸送及稱量應(yīng)在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，并應(yīng)有收塵裝置；攪拌站機(jī)房宜為封閉系統(tǒng)；運(yùn)輸車出廠前應(yīng)將車外壁和料斗壁的混凝土殘漿清洗干凈；攪拌站應(yīng)對生產(chǎn)的工業(yè)廢水和固體廢棄物進(jìn)行回收和再生利用。

時清洗分離，使各組分及洗刷的泥漿水得以合理應(yīng)用，達(dá)到生產(chǎn)過程的零排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)境效益。                                

2、泥漿水回收的必要性

   商品混凝土企業(yè)沖洗攪拌機(jī)、運(yùn)輸車后產(chǎn)生大量的泥漿水，泥漿水中含有水泥、集料、集料帶入的雜質(zhì)和外加劑等，清洗水泥漿或混凝土的水為強(qiáng)堿性，PH值高達(dá)12左右，隨意排放會污染環(huán)境；使用清水沖洗運(yùn)輸車也是一項很大的浪費(fèi)，沖洗1輛運(yùn)輸車用水1～2噸，每天要沖洗1～2次，如果每天平均使用30輛車，共要用水70噸左右，浪費(fèi)很大。在水資源日益緊張的今天，商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)的泥漿水處理問題就成為困擾企業(yè)的一大問題。

為了徹底解決每天沖洗攪拌機(jī)、運(yùn)輸車的廢水排放問題，采用混凝土砂石分離設(shè)備，分離設(shè)施主要由料槽輸送機(jī)系統(tǒng)、分離清洗機(jī)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)、自動潤滑系統(tǒng)等組成。

混凝土砂石分離設(shè)備的工作原理為混凝土攪拌運(yùn)輸車倒入洗車臺進(jìn)行加水清洗，然后將攪拌車滾筒內(nèi)清洗出的殘留水泥混合物等進(jìn)入導(dǎo)料槽內(nèi)；廢棄物料經(jīng)導(dǎo)料槽的輸送進(jìn)入分離機(jī)主機(jī)，經(jīng)分離篩第一次清洗分離；分離清洗后的石子，經(jīng)石子出料口直接排出，再由裝載機(jī)等直接運(yùn)走；砂子經(jīng)滾筒篩的分離清洗后進(jìn)入螺旋洗砂機(jī)，由螺旋對砂礫再次進(jìn)行清洗除水后，由螺旋最頂端出料口排出。清洗后的污水，經(jīng)污水口排出。            圖2  運(yùn)輸車在加水清洗

分離后殘留的砂、石，作為粗骨料用于混凝土生產(chǎn)中，分離后的泥漿水進(jìn)入攪拌池，攪拌池中的攪拌器間歇周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，保持泥漿水的均勻。漿水通過輸送管道，經(jīng)過計量，進(jìn)入攪拌樓主機(jī)，被合理地用于混凝土生產(chǎn)。

3、泥漿水的水質(zhì)測定

   在我國建設(shè)部JGJ63-2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中，將混凝土拌合用水分類為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水、地表水、地下水、混凝土生產(chǎn)廠及商品混凝土廠設(shè)備的洗刷水及經(jīng)檢驗合格的工業(yè)廢水。

我們首先取洗刷車高峰期即每天交接班后和非高峰期即不集中洗刷車時的洗車臺經(jīng)過沉淀的澄清水進(jìn)行測定，檢測結(jié)果表明，有害離子的含量在高峰期和非高峰期沒有明顯差別，均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

取濃度為4%的泥漿水，依據(jù)GB/T1346-2011《水泥標(biāo)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》,采用泥漿水摻量為0與100%分別進(jìn)行了凝結(jié)時間的對比試驗；依據(jù)GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法》，檢測泥漿水摻量為0與100%的膠砂試塊抗壓強(qiáng)度。測試結(jié)果如表1。

表1   泥漿水和飲用水的檢驗結(jié)果對比

結(jié)果表明摻入泥漿水對水泥凝結(jié)時間基本沒有影響，與飲用水相比，從計算出的初、終凝時間差來看，使用泥漿水對水泥凝結(jié)時間的差均在30分鐘以內(nèi)，且初、終凝時間均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求；用泥漿水制備的水泥膠砂試件的3天和28天抗壓強(qiáng)度值分別為基準(zhǔn)的97.1%和98.1%，抗壓強(qiáng)度比都在90%以上。

4、泥漿水的試驗研究

4.1試驗原材料

4.1.1水泥:雙良鼎新P·O42.5級水泥，3天齡期的抗折強(qiáng)度為5.5MPa,抗壓強(qiáng)度為24.2 MPa，,28天齡期的抗折強(qiáng)度為8.9MPa,抗壓強(qiáng)度為51.2 MPa。

4.1.2集料：細(xì)骨料采用忻州莊磨的中粗砂，細(xì)度模數(shù)為2.9，含泥量為2.8%；粗骨料采用鎮(zhèn)城石料廠生產(chǎn)的5～31.5mm連續(xù)級配碎石，含泥量為0.3%，針片狀含量為3%，壓碎指標(biāo)8.0%。

4.1.3摻合料：太原二電廠的Ⅱ級粉煤灰，其45μm方孔篩余量為14.8%；太鋼加工廠生產(chǎn)的S95級礦渣超細(xì)粉，其比表面積為440m²/Kg。

4.1.4外加劑：三元外加劑廠生產(chǎn)的萘系減水劑，減水率為18%。

4.1.5拌和水：飲用水和一定濃度的泥漿水。

4.2配合比設(shè)計

以C30的混凝土配合比為例，采用相同配合比、相同水泥、相同外加劑、粉煤灰，礦粉、采用濃度為4%的泥漿水，以摻量0、20%、40%、60%、80%、100%進(jìn)行混凝土試配，測試其工作 性能及力學(xué)強(qiáng)度，確定最佳泥漿水摻量。                                                                                 

圖3  測混凝土擴(kuò)展度                        圖4 測混凝土塌落度

在C30配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計C20、C25配合比并確定泥漿水最佳摻量。其中，C30混凝土配合比如表2所示，其工作性能及力學(xué)強(qiáng)度如表3所示。

表2  C30混凝土配合比

表3  C30混凝土工作性能及力學(xué)強(qiáng)度

從試驗結(jié)果來看，早期強(qiáng)度幾乎沒有差異，個別的早期強(qiáng)度還略高于飲用水，后期強(qiáng)度相對于飲用水略低，但強(qiáng)度比都在90%以上。

為檢驗用泥漿水混凝土的抗凍性能，按GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能實驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中的慢凍法進(jìn)行了抗凍實驗，用不同比例的混合水配制成的C30抗?jié)B混凝土，凍融周期為50次凍融循環(huán)，結(jié)果表明基本無強(qiáng)度損失。

5、泥漿水的生產(chǎn)利用

5.1將濃度為4%定為泥漿水安全使用值，當(dāng)濃度高于4%時，可以采取降低泥漿水使用量，補(bǔ)充部分清水。

5.2為確?；炷临|(zhì)量，C30以上的混凝土不使用泥漿水，C25、C30的混凝土泥漿水的使用量控制在40%左右，小于C20的混凝土可適當(dāng)放寬到70%~100%。

5.3每天應(yīng)對泥漿水進(jìn)行不少于兩次的濃度測定，根據(jù)濃度值調(diào)節(jié)使用量。

5.4使用泥漿水作為混凝土攪拌生產(chǎn)時，嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時間，攪拌時間不低于規(guī)范規(guī)定，并保證攪拌生產(chǎn)的混凝土均勻，和易性良好?；炷僚淞喜捎觅|(zhì)量比，并嚴(yán)格計量，其允許偏差不得超過下列規(guī)定：水泥、摻合料、外加劑±1%，砂石±2%。

5.5混凝土運(yùn)輸途中，拌筒應(yīng)保持3~6r/min的慢速轉(zhuǎn)動。運(yùn)輸延續(xù)時間，不得超過所測混凝土初凝時間的1/2。

5.6 在冬期施工中，為了確?；炷脸鰴C(jī)溫度，泥漿水必須具備水加熱和顯示水溫的裝置。

6、總結(jié)

6.1選用濃度為4%的攪拌泥漿水，對水泥凝結(jié)時間基本沒有影響，用泥漿水制備的水泥膠砂試件的3天和28天抗壓強(qiáng)度比都在90%以上， 50次的凍融循環(huán)，基本無強(qiáng)度損失。

6.2選用濃度為4%的攪拌泥漿水，通過外加劑的微調(diào)試配，可以制備出工作性能良好與滿足強(qiáng)度等級要求的綠色混凝土。

6.3選用濃度為4%的攪拌泥漿水，制備混凝土強(qiáng)度等級為C20、C25、C30的混凝土，其泥漿水的最佳摻量分別為60%，40%，40%。小于C20的混凝土可適當(dāng)放寬到70%~100%。

6.3混凝土泥漿水的回收應(yīng)用，可實現(xiàn)整個廠區(qū)的水資源良好循環(huán)，真正達(dá)到污水的零排放，成功解決了商品混凝土企業(yè)的環(huán)境保護(hù)問題，同時也給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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〔7〕《預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)及管理技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T328-2014）