向德宇，崔 寧，王 昌，高洪澤，曹 凡，唐曉東

（遼寧忠旺機械設備制造有限公司，遼陽 111003）

0 前言

隨著建筑模板技術的高速發(fā)展，許多新型模板材料被推廣，這其中尤以鋁模板的發(fā)展與應用最為迅猛。21 世紀以來，我國建筑模板的主流發(fā)展趨勢已經(jīng)逐漸轉為鋁模板。鋁模板具有質量輕、標準化程度高、循環(huán)次數(shù)多、施工效率高、施工安全系數(shù)高、機械依賴程度低、低碳環(huán)保等優(yōu)勢。鋁模板作為一種可循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保模板，迅速成為目前建筑模板更新?lián)Q代的主流發(fā)展方向。

在國家倡導綠色施工的背景下，高壓清洗因具有環(huán)保、便捷、可循環(huán)的特性在眾多清洗方式中脫穎而出。鋁模板的高壓水清洗屬于物理清洗[1]，因其清洗后的污水可循環(huán)利用，所以具有成本低、不污染環(huán)境、綠色環(huán)保等特點[5]。結合現(xiàn)有技術優(yōu)缺點，總結現(xiàn)有經(jīng)驗和主流技術，利用企業(yè)的研發(fā)能力和制造加工，開發(fā)設計了一種全新的鋁模板高壓清洗系統(tǒng)中的水處理裝置，旨在提高循環(huán)水水質，去除水中水泥殘渣等雜質。該處理裝置可提高過濾精度，使處理后的水中顆粒直徑≤10 μm，從而保證了清洗設備的使用壽命，提高模板清洗質量，降低企業(yè)的運行成本。

1 污水的水量和水質

1.1 污水水量

根據(jù)清洗系統(tǒng)計算清洗鋁模板產(chǎn)生的污水最大排放量為380 m3/d，污水處理設備每小時處理量為38m3/h，日處理時間為10h，每日處理量為380m3/d。

1.2 清洗污水的水質

污水中的主要污染因素包括pH 值、水泥顆粒、泥沙、懸浮物、COD（化學需氧量）和SS（懸浮物）等。參照行業(yè)情況，執(zhí)行國家標準《污水綜合排放標準》，嚴格遵守國家及地方現(xiàn)行的有關環(huán)保法律、法規(guī)，確定本系統(tǒng)工藝處理后的出水水質指標，如表1所示。

2 工藝流程設計

2.1 污水水質分析和方案選擇

清洗污水每小時處理量為38 m3/h，主要污染因素為 pH 值 9~11；SS：500~1 000 mg/L；COD：1 500~2 000 mg/L 等。本方案選擇的主要處理工藝為調節(jié)池+混凝沉淀+砂濾-碳濾+保安過濾器[2-3]。污水是在清洗設備工作過程中產(chǎn)生的，經(jīng)車間收集管溝自流入曝氣沉砂池，沉淀水泥顆粒和泥沙后流入集水井，經(jīng)提升泵提升進入一體化調節(jié)池[4-5]，待調節(jié)pH值[6]、加混凝劑反應之后沉淀；最后過渡池的出水經(jīng)泵打入砂碳罐、保安過濾器進一步去除水中懸浮物，保證回用水水質。污泥濃縮后，最后通過板框壓濾機進行擠壓，轉換成固廢進行處理。

2.2 工藝簡介

在生產(chǎn)過程中排放的污水主要是鋁模板清洗污水，污水中的主要污染因素有pH 值、水泥顆粒、泥沙、懸浮物、COD（化學需氧量）和SS（懸浮物）等。污水經(jīng)地下集水池初步收集后，用提升泵將污水抽入處理系統(tǒng)：首先流入調節(jié)池，通過穿孔曝氣工序，經(jīng)調整水質水量后，注入混凝池；利用混凝法去除污水SS；然后再經(jīng)過絮凝池進行絮凝沉淀處理；固液分離后的污水最后利用砂碳罐以及保安過濾器進行過濾，達標后排放或回用。

2.2.1 調節(jié)池

調節(jié)池主要用于實現(xiàn)水質與水量調勻，以便于后續(xù)設備的持續(xù)工作。由于清洗設備產(chǎn)生的污水量不均，污水匯入調節(jié)池時，利用曝氣管和調節(jié)池容量的調節(jié)作用進行有效調控，保證水質勻化、防止沉積，把污泥量和污染負荷波動限制在規(guī)定的范圍內，以確保后續(xù)處理順利實施。

2.2.2 混凝池

混凝池的主要作用：向污水中加入聚合氯化鋁，使其通過水解反應形成穩(wěn)定離子或氫氧化物膠體，中和污水中存在的電荷，使其與帶電物質形成小分子細胞凝集，盡量避免在污水中形成難以去除的懸浮膠體顆粒，從而保證處理污水的濁度和色度[7]。

2.2.3 絮凝池

絮凝池是污水進行絮凝工藝的反應池，在該池內加入定量聚丙烯酰胺進行處理。據(jù)文獻報道[8]，聚丙烯酰胺具有絮凝、黏合、降阻和增稠作用，它使污水中的懸浮雜質進行電中和反應，并且可以大范圍地減小污水之間的阻力，從而增加凝固絮狀物的稠度，致使污水中析出大量絮狀礬花，增強固液沉淀分離效果。

2.2.4 混凝沉淀池

經(jīng)絮凝池工藝處理后的懸濁液進入沉淀池后，在其內沉淀成絮狀礬花，從而實現(xiàn)固液沉淀分離。接著污水進入過濾池進行下一步處理，達標后排放。底部沉淀物在污泥泵的作用下匯集進入污泥濃縮池。

2.2.5 淤泥濃縮池

淤泥濃縮池[9-11]的作用是將匯入底部的沉淀物與添加劑PAM 再次充分作用，然后運用重力濃縮原理，使污泥含水量由98%降到95%，待其出水時近似呈糊狀狀態(tài)，即污水的總體積可減到1/4，從而大幅度降低了污泥處理系統(tǒng)的總處理量。在污泥濃縮池中安裝傳動污泥濃縮機，避免了各種不同性質污泥混合不均。采用板框壓濾機進行機械脫水，池內的污泥可以直接進入壓濾機進行壓縮，壓濾出來的干泥含水率低。該機帶有自動拉板，操作簡單，干化時間短，并且符合環(huán)保要求。

2.3 工藝流程

本污水處理系統(tǒng)工藝流程為：清洗污水→調節(jié)池→混凝池→絮凝池→混凝絮凝池→過渡池→砂濾-碳濾→保安過濾器→回用池。具體見圖1。

2.4 污水處理系統(tǒng)組成部分

污水處理系統(tǒng)整體分為調節(jié)池、一體式沉淀箱、設備間以及板式壓濾機4 個區(qū)域。圖2 為污水處理系統(tǒng)結構示意圖。

圖2 污水處理系統(tǒng)示意圖

3 污水處理系統(tǒng)主要建筑和設備

污水處理系統(tǒng)主要構建物及設備清單分別見表2和表3。

表3 主要設備清單

4 設備使用情況

該系統(tǒng)生產(chǎn)運行一年，通過大量的實驗檢測，得出一套穩(wěn)定的運行工藝。處理水量滿負荷運行38 m3/h，處理達標排放，出水清澈透明。

生產(chǎn)過程中，對污水處理前后分別進行取樣分析，檢測結果如表4所示。

表4 污水處理前后水質對比

5 結論

鋁模板高壓清洗污水帶有大量水泥顆粒、泥沙、懸浮物、COD 和SS 等污染物，經(jīng)本系統(tǒng)的混凝、絮凝等工藝處理后，回水可提供穩(wěn)定、清潔的水源，保證板高壓清洗機組的正常運行。而每噸污水的處理費用僅為工業(yè)水價格的1/4，有效減少了設備的維護成本，達到清洗用水循環(huán)利用，符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢。