砂石加工系统废水处理运行情况及存在问题与改造措施

导读: 存在问题 (1)链板式刮砂机在运行过程中刮板变形、细砂在振动筛上成团状跳动不出筛难脱水、沉砂和泥浆板结将刮板埋没导致电机起动过载或跳闸、系统停机时刮砂机还需延长近两个小时的运行时间(因沉砂和泥浆经沉淀后易板结，使刮砂机的刮板被埋没)，否则刮砂机无法起动等现象。

细砂回收设备与废水回收设备既相对独立运行又密不可分的结合而形成一个有机统一的整体。

废水处理系统投入运行后能满足设计要求，但因设备选型和制造缺陷及砂石料加工废水含泥量，泥砂颗粒大小、多寡，出水浊度等不确定因素影响，在实际运行过程中曾出现以下几个问题，在监理工程师的指导和帮助下，对存在的问题进行了改造。

存在问题 (1)链板式刮砂机在运行过程中刮板变形、细砂在振动筛上成团状跳动不出筛难脱水、沉砂和泥浆板结将刮板埋没导致电机起动过载或跳闸、系统停机时刮砂机还需延长近两个小时的运行时间(因沉砂和泥浆经沉淀后易板结，使刮砂机的刮板被埋没)，否则刮砂机无法起动等现象。

其主要原因是废水的含泥砂量大、沉砂池设计不合理(沉砂池太深且坡度太陡)，由于刮砂机脱水坡度太陡，使刮起的细砂(石粉)又流人沉砂池，且回收的细砂因制砂设备停止生产而无法掺匀，故停止一段时间运行。

(2)衬胶水力漩流器运行效果的好坏，受来水量的大小、水中颗粒的多寡及粒径的大小影响较大。

用衬胶水力漩流器进行细砂回收，石粉含量少、脱水慢且运行成本和设备购置费用较高。

(3)XMZ1000／2000-UB型压滤机工作压力小，压滤时间长，卸板困难，且滤布较薄，既易折皱又难于卸饼且容易损坏，完成一个循环需要3小时以上，不能满足砂石系统生产废水处理要求。

废水处理以XMZ1060／2000型压滤机生产运行为主。

(4)预筛分车间原设计不做水冲洗，40～80mm骨料可进入成品仓使用。

粗碎车间不洒水时，破碎粉尘很大，洒水破碎后不加冲洗，含泥量严重超标，不能使用，故需增设水冲洗。

改造措施 为满足环境保护、废水回收利用及细砂回收要求，确保细砂回收质量。

针对链板式刮砂机设计和制造工艺缺陷和提高砂颗粒级配及人工砂的石粉含量，对链板式刮砂机等工艺进行了改造。

(1)对平流沉砂池及链板式刮砂机进行改造。

①更换变形刮板，将原L63×8mm的角钢刮板改为L75×10mm的角钢刮板。

②将沉砂池抬高且改缓脱水坡度，以有利于脱水而不致于细砂流失为佳，坡度延长至23号胶带机机尾。

③增加链板长度，拆除原有的直线振动脱水筛。

④将平流沉砂池底部打一排水孔，用管道引入排污水槽至废水处理系统。

系统开机前将管道闸门关闭，待沉砂池水位到一定位置后，启动刮砂机运行，进行细砂回收，回收的细砂直接进入23号胶带机-24号胶带机混合后送至成品砂堆场。

系统停止运行时，将管道闸门打开，把池子内废水排空，有利于刮砂机起动运行。

或在平流沉砂池增设一水泵，系统停止运行时将池内的浆水抽人排污水槽至废水处理系统。

(2)预筛分4号振动筛增设水冲洗工序和废水排放管道及细砂回收设备(螺旋洗砂机、直线振动脱水筛)。

将小于3．5mm的细骨料和废水经排水管道输入3号螺旋洗砂机进行脱水，使大于0．15mm砂粒沉人槽底由螺旋输送到卸料口排出，经ZKR1237型直线振动筛冲洗脱水后送人22号-23号-24号胶带机(卸料小车)至成品砂堆场。

小于0．15mm的细砂随浆水从溢流堰排出。

(3)将预筛分生产废水与棒磨机及筛分车间废水分开排放，细砂回收经衬胶旋流器回收或经沉砂池链板式刮砂机回收。

若预筛分生产废水含泥量偏高时可直接排放至废水处理系统，棒磨机及筛分系统废水(石粉含量较高)经沉砂池链板式刮砂机回收或经衬胶水力旋流器回收后排放。

改造后的砂石料生产废水处理系统既满足了环境保护对废水排放的要求，又提高了系统制砂能力。

链板式刮砂机经改造后运行良好，运行成本及故障率较低，细砂回收效果好，含水量在20％左右且石粉含量高。

废水中的细砂既可利用平流沉砂池链板式刮砂机进行回收，也可利用水力旋流器进行回收，两台设备也可同时运行。

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砂石系统废水处理系统运行中出现的问题及处理方法

砂石系统生产耗水量为760m3／h，根据其各用水点的使用情况并综合考虑系统用水的损耗，共计有540m3／h的废水需进行综合处理。

冲洗筛车间为系统废水汇集点。

根据现场实际情况，水处理车间布置在成品料仓后侧，正对冲洗筛车间，可缩短排污管路，减少中间环节废水外流。

水处理车间用电由砂石系统35kV变电站送出，通过YJRV22—350电缆线路输送。

因废水主要为一筛车间、三筛车间、冲洗筛车间产生，故分别对应布置一级沉淀池、二级沉淀池、过滤车间。

橡胶带式真空过滤机布置在一级沉淀池的前方部位，设置2座干化池，布置于二级沉淀池的右侧，容积分别为4000，4500m3。

(1)过滤机橡胶滤带带速控制。

橡胶带式真空过滤机主要用橡胶滤带输送石粉浆液，根据浆液浓度高低来调整带速，使真空盒发挥大效能。

在运行初期，根据厂家的建议，将带速定为0．15m／s，经过运行发现，处理能力不能满足50t／h的设计要求，而且浆液在滤带前半部分就已经被真空盒抽干水份，所以此速度既不能满足处理要求，又闲置真空盒的运行能力。

后经过反复试验论证，在浆液浓度高时，调整带速为0．25m／s；在浆液浓度降低时，调整带速为0．2m／s，在两者速率之间可保证处理能力满足设计要求，充分发挥真空盒的工作效率。

(2)过滤机滤带跑偏情况。

在运行过程中橡胶带式真空过滤机因受连接滤带松紧、长短、各改向辊存在平行误差等因素影响，会出现滤带向一侧跑偏的现象，滤带跑偏后使真空盒吸附面不能全部作用到滤带卜，降低了真空吸水的效果。

运行实践中，通过纠偏装置进行调整，纠偏装置由纠偏辊和拔杆组成，手动拔杆来调整纠偏辊的角度，在纠偏辊作用下，滤带会迅速纠正，回到原中线位置，与真空盒再次紧密结合。

因此，纠偏装置是保证带式真空过滤机正常运行的重要部件。

(3)二级沉淀池中加药量与沉淀时间，二级沉淀池前端需投加混凝剂，使水中悬浮物快速沉降到池底，但加药多了会造成浪费，加药少了则降低沉淀效率。

经反复试验与探索，后把药剂投加量定为每1000m3废水投加聚合氯化铝(PAC)25kg和聚丙烯酰胺(PAM)1kg，可使悬浮物在3～4h内快速沉淀，达到出水水质要求。

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万家口水电站砂石加工系统对存在问题采取的措施

(1)二筛分楼增加2台3YKR2460圆振动筛，提高二筛分楼的生产能力。

同时考虑到采石料场石料夹泥较多，从一筛分楼出来的小于40mm的料都送入洗泥机洗泥，原有的1台2WCD914双螺旋洗泥机无法满足要求，需增加1台同型号的洗泥机。

二筛分由于产量的增加，砂的产量也相应增加，还需增加2台PS2600斗轮式洗砂机。

(2)将立轴破制砂改为湿式制砂，三筛分楼增加冲水装置，同时增加2台FC1500洗砂机，和2台QC3000刮砂机。

考虑采用湿式制砂后石粉的流失，需增加2台雷蒙打粉机，以增加石粉含量，满足碾压混凝土含粉量的要求。

(3)在成品料仓旁边的冲沟处回填出一个平台，增加一个单廊道成品砂仓，容量约8000m3，以保证混凝土浇筑高峰期的成品砂脱水时间。

万家口水电站砂石加工系统有成功的经验，也有失败的教训。

原砂石加工系统出现问题的主要原因是由于筛分设备投入不足，干法制砂方式不当等问题，使产量及质量受到一定的影响，经改造后，产量满足原设计要求，生产的砂石料质量合格，特别是砂质量得到了改善，细度模数、含粉量都符合碾压混凝土的要求，系统运行良好，为万家口子水电站建设提供了合格的砂石料保证。

随着我国水利水电工程建设的发展，人工砂石料的生产技术在不断进步。

砂石料加工系统在料源选定之后，要解决的主要问题就是破碎制砂的工艺流程和设备选型。

一个砂石料加工系统的成败和好坏，主要是解决好岩性、工艺流程和设备选型三者之间的关系，特别要注意的是所选设备能力要满足产量需要，工艺流程合理性，流程中如果某个环节出现了问题，将会影响整个系统的生产，万家口子水电站砂石加工系统改造成功，为砂石加工系统的技术发展以及类似工程的建设施工提供了宝贵经验。

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