一种砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法与流程

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本发明涉及一种砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法，属于砂石生产废水处理技术领域。


背景技术：

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人工砂石加工系统生产过程中，为了保证成品骨料质量满足要求，需用水对骨料进行冲洗，往往一套中型砂石加工系统用水量都很大，用水成本高。砂石加工生产废水一般不含有毒有害物质，对水质的酸、碱影响不大，其主要特点是悬浮物含量高，悬浮物(ss)浓度为50000～160000mg/l，属于高浓度废水。在机制砂石生产废水的处理回收工艺中，一般采用刮砂机、螺旋机或旋流式浓缩机等设备进行砂水分离和细砂回收。
[0003]
公开号为cn101891312a的中国专利文献，公开了一种大型人工砂石厂废水处理工艺，采用以下方法进行处理，人工砂石厂生产过程中产生的废水经过三级水处理工艺，一级采用泥浆净化装置对生产废水进行沉淀回收，回收废水中粒径0.08～5mm的细砂，减小后续废水处理设施的负荷；二级采用竖流式沉淀池，主要沉淀经一级处理后溢水中粒径≤0.08mm的石粉及污泥；三级采用斜管/板沉淀池，在斜管/板沉淀池进水口按1∶5000～8000的质量比例投加絮凝剂如聚合氯化铝或阴离子聚丙烯酰胺，使水中较难沉淀的悬浮物在斜管/板沉淀池中加速沉淀；二级和三级沉淀池沉淀下来的石粉及污泥，由圆盘式真空过滤机进行固液分离，经圆盘式真空过滤机分离后的废水返回至二级竖流式沉淀池循环处理，废水回收、污泥干化得到的废渣运至弃渣场或用于复耕填埋。
[0004]
但是，该废水处理工艺存在细砂回收效果差、回收不稳定，灵活性差的不足。


技术实现要素：

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为解决上述技术问题，本发明提供了一种砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法。
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本发明通过以下技术方案得以实现：
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一种砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法，包括以下步骤：
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(1)细砂液力分离：砂石生产废水经平流池进行初步沉淀后，依次流经前若干级液力分离罐组，根据细砂沉淀分离效果，通过plc调控废水进入分离罐的流量，调节废水在分离罐中的流速，以调节废水携带细砂的能力，使细砂在前若干级液力分离罐组的分离罐中沉淀分离出来；
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(2)细砂是否回收判断：若细砂满足回收要求，则进入下一步废水处理工序，若细砂不满足回收要求，则将细砂和废水全部输送到固液分离设备进行集中处理；
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(3)污泥液力分离：所述步骤(1)中沉淀分离出来的细砂经砂水分离设备处理回收；经细砂液力分离后溢流出来的废水，依次流经后若干级液力分离罐组，根据污泥沉淀分离效果，通过plc调控废水进入分离罐的流量，调节废水在分离罐中的流速，以调节废水携带污泥的能力，使污泥在后若干级液力分离罐组的分离罐中沉淀分离出来。
[0011]
所述分离罐内设有泥沙浓度监测仪，泥沙浓度监测仪与plc电性连接，plc根据废水处理路径，计算上下节点的泥沙浓度差，即可得到两节点之间细砂或污泥的沉淀分离效果。
[0012]
所述步骤(1)中根据细砂沉淀分离效果，plc可以控制前若干级液力分离罐组的连接管路a上的阀门开闭，调整细砂沉淀路径，改变前若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，参与废水处理的多级液力分离罐组并联或串联运行，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，提升细砂沉淀分离效果。
[0013]
所述前若干级液力分离罐组中各级参与废水处理的分离罐数量逐级递增。
[0014]
所述plc可以控制连接管路a上已开启阀门的开合度，对废水进入相关分离罐的流量进行调节。
[0015]
所述步骤(3)中根据污泥沉淀分离效果，plc可以控制后若干级液力分离罐组的连接管路b上的阀门开闭，调整污泥沉淀路径，改变后若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，参与废水处理的多级液力分离罐组并联或串联运行，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，提升污泥沉淀分离效果。
[0016]
所述后若干级液力分离罐组中各级参与废水处理的分离罐数量逐级递增，且各级参与废水处理的分离罐数量，均大于前若干级液力分离罐组中任一级参与废水处理的分离罐数量。
[0017]
所述plc可以控制连接管路b上已开启阀门的开合度，对废水进入相关分离罐的流量进行调节。
[0018]
所述plc可以控制投药装置向任意分离罐中投加药剂。
[0019]
所述分离罐的上部竖直设有中心管，中心管的下方设有反射板，反射板呈锥形，反射板通过多条连接杆与中心管的下端连接，中心管下端与反射板之间为出液口。
[0020]
本发明的有益效果在于：
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1、plc可以根据细砂沉淀分离效果，自动调整细砂沉淀路径，改变前若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，同时控制连接管路a上已开启阀门的开合度，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，降低废水携带细砂的能力，提升细砂沉淀回收效果，灵活性、稳定性好。
[0022]
2、plc可以根据污泥沉淀分离效果，自动调整污泥沉淀路径，改变后若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，同时控制连接管路b上已开启阀门的开合度，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，降低废水携带污泥的能力，提升污泥沉淀分离效果，减少污泥排放。
[0023]
3、plc可以根据需要调整参与废水处理的液力分离罐组级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，在确保细砂回收和污泥沉淀分离效果的前提下，有助于降低废水处理的运营成本。
[0024]
4、在废水过程中，plc控制投药装置向分离罐中投加絮凝剂等药剂，有助于提高废水处理效率，有助于提高细砂回收效率和污泥沉淀分离效率。
[0025]
5、废水处理后所得清水可以再次用于砂石生产，节约水资源；沉淀分离得到的污
泥经固液分离设备压制成泥饼后集中处理，实现了绿色矿山节能环保的目的。
附图说明
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图1为本发明的废水和细砂回收工艺流程图；
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图2为本发明的分离罐的结构示意图。
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图中：f为废水流动线，h为清水流动线，n为溢流水流动线，y为加药管线。
具体实施方式
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下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0030]
如图1和图2所示，本发明所述的一种砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法，包括以下步骤：
[0031]
(1)细砂液力分离：砂石生产废水经平流池进行初步沉淀后，依次流经前若干级液力分离罐组，根据细砂沉淀分离效果，通过plc调控废水进入分离罐的流量，调节废水在分离罐中的流速，以调节废水携带细砂的能力，使细砂在前若干级液力分离罐组的分离罐中沉淀分离出来；
[0032]
(2)细砂是否回收判断：若细砂满足回收要求，则进入下一步废水处理工序，若细砂不满足回收要求，则将细砂和废水全部输送到固液分离设备进行集中处理；在使用时，细砂液力分离进行一定时间后，将沉淀分离出来的细砂输送到螺旋机，然后经砂水分离器分离出细砂，人工根据回收所得细砂的品质、含污量、单位时间回收量、回收成本等因素，判断细砂是否满足回收要求，是否具备回收价值。固液分离设备将固体废弃物分离出来，并压制成泥饼，然后通过车辆将泥饼运至弃渣场，固液分离设备分离出来的废水回流到平流池中。
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(3)污泥液力分离：所述步骤(1)中沉淀分离出来的细砂经砂水分离设备处理回收；经细砂液力分离后溢流出来的废水，依次流经后若干级液力分离罐组，根据污泥沉淀分离效果，通过plc调控废水进入分离罐的流量，调节废水在分离罐中的流速，以调节废水携带污泥的能力，使污泥在后若干级液力分离罐组的分离罐中沉淀分离出来。在使用时，步骤(3)沉淀分离出来的污泥输送到固液分离设备进行集中处理。砂水分离设备包括螺旋机和砂水分离器，沉淀分离出来的细砂输送到螺旋机后，通过螺旋机将废水提升到砂水分离器中，砂水分离器分离出来的细砂经输送机运送到成品砂石仓，分离出来的废水回流到平流池。
[0034]
所述分离罐内安装有泥沙浓度监测仪，泥沙浓度监测仪与plc电性连接，plc根据废水处理路径，计算上下节点的泥沙浓度差，即可得到两节点之间细砂或污泥的沉淀分离效果。
[0035]
所述步骤(1)中根据细砂沉淀分离效果，plc可以控制前若干级液力分离罐组的连接管路a上的阀门开闭，自动调整细砂沉淀路径，改变前若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，参与废水处理的多级液力分离罐组并联或串联运行，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，提升细砂沉淀分离效果。在使用时，前若干级液力分离罐组中没有参与细砂沉淀的各级液力分离罐组，自动顺延补充到后若干级液力分离罐组中，作污泥沉淀分离用。
[0036]
所述前若干级液力分离罐组中各级参与废水处理的分离罐数量逐级递增。在使用
时，后一级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，大于前一级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，则单位时间内就单个分离罐而言，废水进入后一级分离罐内的流量小于进入前一级分离罐内的流量，废水在后一级分离罐内的流速小于在前一级分离罐内的流速，有助于提高细砂的回收效果。
[0037]
所述plc可以控制连接管路a上已开启阀门的开合度，对废水进入相关分离罐的流量进行调节。有助于提高细砂的回收效果。
[0038]
所述步骤(3)中根据污泥沉淀分离效果，plc可以控制后若干级液力分离罐组的连接管路b上的阀门开闭，自动调整污泥沉淀路径，改变后若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，参与废水处理的多级液力分离罐组并联或串联运行，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，提升污泥沉淀分离效果。
[0039]
所述后若干级液力分离罐组中各级参与废水处理的分离罐数量逐级递增，且各级参与废水处理的分离罐数量，均大于前若干级液力分离罐组中任一级参与废水处理的分离罐数量。在使用时，后一级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，大于前一级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，则单位时间内就单个分离罐而言，废水进入后一级分离罐内的流量小于进入前一级分离罐内的流量，废水在后一级分离罐内的流速小于在前一级分离罐内的流速，有助于提高污泥的回收效果，减少污物排放。
[0040]
所述plc可以控制连接管路b上已开启阀门的开合度，对废水进入相关分离罐的流量进行调节。有助于提高污泥的沉淀分离效果。
[0041]
所述plc可以控制投药装置向任意分离罐中投加药剂。在使用时，投药装置包括加药间，加药间通过加药管路与各分离罐连接，加药管路上靠近分离罐的位置安装有阀门，加药管路上安装有泵，泵、阀门与plc电性连接。可以通过plc控制泵和阀门，向任意分离罐内投加絮凝剂等药剂，以提高细砂回收效率、细砂回收效果、污泥沉淀效率和污泥沉淀效果。
[0042]
所述分离罐的上部竖直设有中心管，中心管的下方设有反射板，反射板呈锥形，反射板通过多条连接杆与中心管的下端连接，中心管下端与反射板之间为出液口。通过反射板改变废水流动路径，避免废水进入分离罐后直接冲击、扰动沉淀在罐底的细砂或污泥，有助于保证分离罐的沉淀分离效果和效率。如图2所示，分离罐上部的内壁上沿周向设有溢流槽，分离罐上在与溢流槽相对应的位置设有溢流管接口。
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具体的，经污泥液力分离后，溢流出来的废水进入澄清器，澄清器与加药管路连接。经澄清器处理后所得清水进入清水池，以便再次用于砂石生产系统，澄清器处理后残留的废水再次回流到平流池中。
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综上所述，本发明提供的砂石生产废水处理的液力分级分离与细砂回收方法，具有以下有益效果：
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1、plc可以根据细砂沉淀分离效果，自动调整细砂沉淀路径，改变前若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，同时控制连接管路a上已开启阀门的开合度，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，降低废水携带细砂的能力，提升细砂沉淀回收效果，灵活性、稳定性好。
[0046]
2、plc可以根据污泥沉淀分离效果，自动调整污泥沉淀路径，改变后若干级液力分离罐组中参与废水处理的级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，同时
控制连接管路b上已开启阀门的开合度，减小废水进入相关分离罐的流量，进一步降低废水在分离罐中的流速，降低废水携带污泥的能力，提升污泥沉淀分离效果，减少污泥排放。
[0047]
3、plc可以根据需要调整参与废水处理的液力分离罐组级数，及各级液力分离罐组中参与废水处理的分离罐数量，在确保细砂回收和污泥沉淀分离效果的前提下，有助于降低废水处理的运营成本。
[0048]
4、在废水过程中，plc控制投药装置向分离罐中投加絮凝剂等药剂，有助于提高废水处理效率，有助于提高细砂回收效率和污泥沉淀分离效率。
[0049]
5、废水处理后所得清水可以再次用于砂石生产，节约水资源；沉淀分离得到的污泥经固液分离设备压制成泥饼后集中处理，实现了绿色矿山节能环保的目的。