特别策划：混凝土废浆水回收利用问题探讨

杨永俊（厦门海投建材有限公司，质量管理部副经理、高级工程师）

福建省住建厅已于 2017 年度要求辖内的预拌混凝土公司进行绿色搅拌站建设，以满足环保要求。预拌混凝土企业主要采取措施为：砂石堆场顶部和侧面围挡，喷淋降尘，主机楼全封闭，粉罐进料及生产过程除尘，车辆出场轮胎清洗水槽，使用砂石分离机和生产污水高压滤浆净化机等。

预拌混凝土企业在生产过程、主机清洗、搅拌运输车清洗、场地清洗和余料分离等各个环节都会产生污水。尤其和生产相关时，产生的污水成分复杂，包括原来砂石的包裹泥（石粉）、水泥和掺合料水化、半水化的颗粒、减水剂成分等。

之前厦门企业将未经高压滤浆净化的污水，检测其含泥量后代替或部分代替生产用水，以达到减少污水外排、节水目的。然而这样使用污水的后果极为严重，包括混凝土拌合物出现坍损严重，难以控制，结构裂缝大量增多。企业很快就放弃了这种使用方法，宁可面对环保压力。使用未经高压过滤污水后果严重的原因就是污水内成分复杂，对拌合物和实体结构的影响难以计算和预估。

现在高压滤浆净化设备投入使用后，污水变成了清水，含泥量基本为零，即使仍然含有水泥和掺合料颗粒、减水剂成分，但在受控状态下用于生产及场地和设备清洗都是可行的。以前污水未滤化时，属于粘稠物，不易储存、处理，现在脱水压制成饼状，便于清理填埋。经济上计算，企业对压浆设备、滤布的投入，比之原来对泥浆的处理成本稍低。但企业应加强对分离机、滤浆机的管理，适当控制泥浆稠度以实现脱水泥饼的成型效果，这样就可以实现污水、再生水的循环利用，实现对脱水泥巴的最小害化处理。

笔者熟悉的混凝土企业尚未有将脱水泥巴用于制砖或其他方式等进行利用的，这可能是需要促进的地方。

徐勤畅（临沂天元混凝土工程有限公司，助理工程师）

随着环保压力的加大，生产过程中的环境问题逐渐显露，混凝土行业作为加工行业，生产中并不产生污染物，但在生产后的清理设备及地上散落的粉料使得污水和扬尘成为商品混凝土搅拌站的主要污染源。扬尘治理和污水利用问题整治力度逐渐加大，污水完全利用已提上日程，在环境问题日益严重和水资源日益紧张的环境形势下，合理彻底利用好废浆水已成为刻不容缓的问题。混凝土企业污水主要由罐车刷罐和清洗搅拌机的浆水组成，废浆水由水泥、矿粉、粉煤灰、砂石、外加剂等经与水作用后的产物组成，具有很大碱性，浆水携带复杂化学组分排出不仅会对土地造成难以恢复的破坏性影响，还会污染河道，严重破坏水质，浆体的沉淀风干造成扬尘，扩散至周围，对周边空气造成严重污染。所以利用好这部分浆水能实现混凝土企业零排放的同时也大大降低了对周围环境的污染，尤其对于建在居住区的搅拌站，有利于减少与周边居民的环境纠纷，创造和谐的生产居住环境，另外还可以节约用水，产生一定的经济效益。

废浆水的用途：经分离砂石后的废浆水不仅可以重复用来刷罐和搅拌机，还可以经过适当调配用做混凝土生产用水，只要合理使用不会对混凝土产品造成质量影响。

使用废浆水生产混凝土时需要注意浆水中外加剂成分含量可能对混凝土状态及质量造成的影响。水泥、骨料及外加剂溶解后的硫酸盐、泥，尤其是砂浆外加剂中缓凝成分可能对混凝土造成的影响，避免砂浆浆水用于生产混凝土或将其控制在合理范围内。

混凝土废浆水中的成分来源于混凝土各原材经搅拌水化等相互作用，再由洗刷水冲洗，最后进入搅拌池中搅拌。对混凝土影响很大的离子有 Na+、K+、Cl-、SO42-，Cl-和 SO42-会腐蚀钢筋，会对钢筋混凝土造成破坏，因此，对耐久性有要求时建议不使用浆水生产。水泥水化产物会使浆水呈碱性，河砂中的含泥量、氯离子含量很少，可忽略不计。

浆水中携带的粉料作为细集料加入混凝土中会对坍落度损失造成影响，过高浓度的浆水会增大坍落度损失，提高外加剂掺量，造成成本增加；细集料增多对混凝土结构体积稳定性造成不利影响，收缩率增大，裂缝增多。因此，对于低强度等级混凝土因其本身粉料含量较少，可适当提高浆水浓度，增加其中粉料含量，提高混凝土和易性，利用其中未反应完全的水泥水化产物对其强度起到增益效果；对于高强度等级混凝土则要降低浆水浓度或者不使用浆水生产，因其本身水泥用量大，粉料含量高，浆水的粉料会使状态更加难以控制，不利于降低收缩率，易造成裂缝，也违背了高强混凝土减少粉料用量的原则。采用高效外加剂生产高强混凝土时，浆水中的粉料也会对敏感的高效外加剂造成影响，坍落度也更加难以控制。所以为了保证混凝土良好的施工性能和质量、体积稳定性，高强混凝土不建议使用废浆水。

注意浆水浓度的检测与调配，需要实时监测浆水浓度，浆水中无活性细组分会对混凝土状态和强度造成影响，国内试验结果表明，浆水浓度控制在 4%～6% 不会对混凝土质量造成影响。使用过程中要不间断对浆水进行搅拌，停搅时间过长会造成浆水沉淀，浆体淤塞电机再难启动。维持浆体搅拌可使浆水浓度均匀，更易于使用，同时防止沉淀有助于浆水完全回收利用，实现百分百回收，有条件的可通过原浆池中的浆水通过污水泵自动导入到调浆池中。通过配备浆水浓度检测系统自动调配浆水浓度，将原浆与清水进行调配到合理浓度后再进行生产利用，这样可以避免因废浆水浓度的变化对混凝土质量造成不必要的影响。

本文从浆水的物质来源与成分分析，阐述了混凝土废浆水在混凝土生产中的利用及注意事项，浆水浓度对混凝土施工状态的影响及对强度和混凝土实体稳定性的影响，谨以此为读者在混凝土废浆水回收与利用方面提供参考，不足之处还望指正。总之，随着商品混凝土行业的发展，随着中国特色社会主义的持续推进，新的标准与要求会不断提出并严格执行，混凝土废浆水的完全回收利用作为环保新形势下的新要求，也将逐渐普及，对于废浆水在混凝土生产中的应用的研究和讨论也会继续进行，正如一句话“实践是检验真理的唯一标准”，让我们在实践中不断研究总结，创新理论，走出一条中国特色的商品混凝土发展之路。

施妙泉（舟山市丰翔预拌混凝土有限公司，工程师）

商品混凝土企业在生产的工程中不可避免地产生废水，这些废水大部分来自搅拌车和厂区的清洗，未经处理的废水含碱和含固量都很高，若直接应用于混凝土生产会带来混凝土损失大、强度和耐久性差等问题，因此商品混凝土企业往往要对生产废水进行过滤、逐级沉淀，形成循环水进行二次利用。由于企业管理水平和废水处置水平的差异，有些搅拌站循环水固含量还比较高，在混凝土应用过程中会产生系列问题，给混凝土生产造成负面影响。具体表现为：循环水浓度和对外加剂的吸附呈现近乎直线相关，高浓度废水会使得外加剂失效，尤其对聚羧酸外加剂影响更为显著；循环水浓度高增加混凝土需水量，使得混凝土更容易受到高温、风速、干燥等不良环境影响，增加开裂风险；有些沉淀池会加入金属硫酸盐类絮凝剂，硫酸根离子会增加外加剂特别是聚羧酸外加剂的吸附，使得外加剂掺量和混凝土坍落度损失增大。近几年混凝土原材料质量波动较大，高品质集料尤其缺乏，这使得循环水在应用过程中情势更为复杂，因此搅拌站在进行循环水回收生产的过程中，要关注浓度、碱含量、硫酸根等离子含量的变化，控制含固量，实现混凝土生产的节能减排。

杨莉（建筑材料工业技术情报研究所，工程师）

废浆水中所含的水泥、掺合料、砂、石等物质都是混凝土的组成部分。废浆水经过回收设备分离，绝大部分粗细骨料被分离，大于 0.15mm 的颗粒已被移除。浆水中含有细小的水泥颗粒、骨料所带入的黏土或淤泥颗粒、可溶解的无机盐、外加剂离子等，其中影响混凝土性能的有害离子主要为 Na+、K+、S2-和 SO42-。

目前我国搅拌站日常生产的废浆水主要用于混凝土再生产及制备混凝土实心砖。

（1）废浆水用于混凝土再生产

废水、沉渣的回用适用于各类房屋建筑、市政工程、公路交通工程的普通预拌混凝土，无特殊要求的抗渗混凝土、抗折混凝土、泡沫混凝土。对有特殊要求的混凝土不适用。

（2）废浆水制备混凝土实心砖

大多数搅拌站浆体产量不能完全应用于混凝土生产中，多数预拌混凝土企业采用产生的浆水制备混凝土实心砖。空心砖工艺流程包括浆水压滤、物料混合搅拌、压制成型、保湿养护四个主要步骤。浆体存放时间、压滤浆体含水率、水泥外掺量、浆体与骨料的质量比是影响砖体质量的重要技术参数。有实践证明，浆体存放时间不大于 30h、压滤浆体含水率为 45%～50%、水泥外掺量为 50～100kg、浆骨比为 1:2.5～1:3.0 条件下，生产的混凝土实心砖具有良好的抗压强度和抗冻融性能。

废浆水回收再利用目前需解决如下问题：

理论方面：

（1）如何控制废水浓度，找出浓度影响的临界，减少浓度变化对混凝土强度、流动度及其损失的影响。

（2）如何选择最合适的废水用量。

设备方面：

（1）浆体需要经过砂石分离机超长时间分解才能得到砂、石，且极易造成堵塞。

（2）细砂颗粒无法分离，需要沉淀处理，影响回收水稳定性，极易造成管道堵塞及叶轮磨损。

（3）浆水浓度的检测及控制问题。

（4）市场上现有的零排放设备，均要求回收处理的废浆水必须尽快进行回收利用，否则沉淀不能再用于混凝土生产施工。

（5）如何预防冬季设备堵泵、结冰现象。

李海亮（建筑材料工业技术情报研究所，工程师）

混凝土企业可循环利用的废浆水包括（1）混凝土搅拌站运输设备罐体内洗刷水、剩（退）混凝土分离浆水等在沉淀池经稀释并搅拌均匀后形成的回收水；（2）冲洗皮带、搅拌楼以及生产场地的泥浆水；（3）洗车外表水、厂区地面污水以及工地其它的普通污水。

我国对废浆水的处理技术大致经历以下几个阶段：

第一阶段：三级沉淀

我国混凝土搅拌站废浆水处理之传统方法——企业大多建造几个沉淀池，污水在池内经过自然沉淀（利用自然重力沉淀，耗时长、池体空间大，占用场地）或者药剂辅助沉淀（水体被引入新的化学成分，对回用于生产有干扰，较少使用），沉淀池上清液外排或者回用。

第二阶段：砂石分离机+三级沉淀

搅拌站清洗搅拌楼、搅拌主机、混凝土罐车以及分离混凝土剩料，经砂石分离机将砂石和泥浆分离，分离的石子和砂子直接回用，而废弃泥浆一是卖给制品企业再利用，二是对经砂石分离后的浆液进行三级沉淀处理，上清液作为降尘用水或混凝土拌合水使用，沉淀污泥经脱水干燥处理，收集后外运到指定地点。

第三阶段：砂石分离机+浆水搅拌池

此种方式理论上可将浆水回收，供应到搅拌楼进行混凝土生产，可通过分离机将砾石和粗砂回收使用，沉降后的上层废水可循环，供冲洗车辆使用。但回收的浆水浓度高、稳定性差，含有大量细砂颗粒及其他物质，易造成管道堵塞，用于混凝土生产可行性并不高。占地面积大、投资高。

第四阶段：砂石分离机+压滤机

为解决三级沉淀的污染等问题，在砂石分离机的基础上引入压滤机，经砂石分离机产生的废浆采用压滤机处理，将清水和废渣快速分离，不用设置沉淀池，处理效率高。

此种处理废水废浆的技术方法，基本实现预拌混凝土生产“绿色化”、“零排放”和“环保化”的目标。但经考察废水废浆的产生量与使用量并不匹配，还会出现沉淀池中浆体越积越多，仍有大部分需要外运填埋的情况。在考虑浆体外运压力及成本越来越大的情况下，仍需考虑利用适当方法提高浆体使用量，甚至适当增加混凝土的生产成本，以达到最佳的综合效益。