工程施工中泥渣水处理装置的探究

2021-09-16李占东

东北水利水电 2021年9期

李占东

（辽宁省窝水库管理局有限责任公司，辽宁辽阳111000）

0 引言

随着经济社会的不断发展，水资源污染和浪费情况依然严峻，节约用水的重要性日益凸显，我国高度重视水资源紧缺的状况，并把节约用水提到国家章程，在2012年国家颁布了《国务院关于最严格水资源管理制度的意见》通知，全国各地也分别颁布各类节约用水的地方相关条例。

在我国大力倡导节约用水的形式下，各地在建市政施工项目、房建施工项目和水利施工项目均不能有效处理洗车槽排放泥渣水，大多施工项目将洗车槽泥渣水直接排放入市政污水管线，造成了很大的水资源浪费，同时也是各施工项目目前无力解决的一个现状。

目前，市场现有常规污水处理设备主要为酸碱中和污水处理、生活污水处理、工业废水处置设备，且造价成本高、体积大、可移动性差。针对洗车槽排放泥渣水的污水处理设备目前仍是空缺。市政施工项目、房建施工项目和水利施工项目的施工中，洗车设备、污水处理设备一般放置在施工段进出口处，受出入口道路空间限制，污水处理设备宽度应控制在1.5m范围以内，装置框架应有足够的强度抵挡车辆来往产生的动荷载，过滤层需要便于更换且不容易淤堵。对比污水处理设备需求参数与常规污水处理设备特征，现有污水处理设备无法应用在各地在建项目当中。

此次研究设计主要解决施工项目洗车槽泥水、石渣水直接排放问题，设计思路是依靠水体流动性逐级经过过滤层，从而达到过滤污水满足洗车设备雾化喷淋需求。根据模拟实验结果与喷淋装置试用结果综合分析，对泥渣水处理装置进行客观评估。

1 初步设计

泥渣水处理装置设计的依据主要是满足洗车设备雾化喷淋要求、施工场地限制及相关需求，其具体参数喷淋口径不大于0.89mm；过滤后水中颗粒粒径不大于0.89mm；泥渣水处理装置宽度不大于1.5m；泥渣水处理装置埋深不大于1.0m；泥渣易清理。

2 设计方案

2.1 方案设计原则

根据目前洗车设备雾化喷淋需求，设计的污水处理设备应具备绿色环保、低能耗、过滤效率高、可持续使用等特性。在满足使用功能需求、环境需求、过滤性能、可以有效落实设计方案的要求下，选用依靠水体流动性、参考污水沉淀池原理，借鉴同类别过滤装置，提出可落实能实现的技术方案。

2.2 总体方案选择

根据对装置提出的参数要求，决定采用依靠水体流动性作为过滤装置的主要动能；由于要抵挡洗车槽来往车辆产生的动荷载，泥渣水处理装置框架要有足够的硬度防止框架变形；参考过滤速率性能、泥渣清理要求，装置结构采用斜侧式分级过滤结构；分析过滤效果，决定采用2层304不锈钢筛网、1层复合排水网作为主要过滤层；过滤后的泥渣应便于人工清理。

2.3 总体设计

泥渣水处理装置总体设计主要包括装置框架结构（见图1）、选择过滤层材料、过滤层固定方式（见图2）、过滤层结构方式（见图3）等主要参数的确定。

图1 机构框架图

图2 过滤层固定方图

图3 过滤层结构图

2.3.1 主体框架结构设计

根据设计要求制定框架结构：装置深度为40.0～60.0cm；宽82.5cm；过滤层固定方式为卡片式嵌入框架之间。

2.3.2 材料选择

泥渣水处理装置主体框架采用0.5cm镀锌钢材，该材料具有足够的硬度、抗变形、抗腐蚀等特征；过滤层采用铝合金框与橡胶压条将过滤层固定中间，行成卡片形式，铝合金框与橡胶压条质量轻，更换方便；筛网采用304不锈钢钢丝网60目、丝径0.13mm、孔径0.3mm和150目、丝径0.06mm、孔径0.11mm两种型号，此种材料具有网孔均匀、过滤精度高、过滤性能好、抗氧化、抗腐蚀且耐磨性能好等特性，非常适合作为过滤层的第一层与第二层材料；复合排水网作为过滤层第三层的主要材料，其中土工织物有良好的透气性能、透水性能，复合排水网透水点均匀，夹层有筋条，稳定性高，不易变形，有效减少水头大时对土工布的损伤。该材料的透水性能被广泛用于道路路基防护、铁路路基排水、公路路面的维护、市政、水库、护坡等排水工程。

3 模拟实验分析验证

基于泥渣水的流动性与土工布的透水性能，抽取浑浊的洗车槽泥渣水进行实验，分析过滤层的过滤效果，通过实验过程记录3次过滤所需时间、泥渣淤堵情况，然后通过高压雾化喷淋喷头验证过滤效果，进而优化泥渣过滤装置的综合效果。

在上述实验后，过滤后的污水经过高压雾化喷淋喷头的喷淋验证，喷淋头未出现淤堵症状，喷头过滤网无泥渣颗粒物。

通过模拟实验效果可得出：1L泥渣水经过25cm2过滤层过滤用时约5min，过滤后泥渣层粘稠颗粒状，泥渣颗粒易清理，过滤后污水满足洗车槽喷淋装置参数需求。

分析上述实验结果得出：1座长8.00m、宽0.82m、深0.40～0.60m的泥渣过滤装置足以满足1d50辆泥头车的清洗需求，满足现有施工项目的需求，此设计方案可制作、可落实。

4 经济效益

以辽宁地方用水基价为例，市政用水均价为2.36元/m3，污水处理价为1.41元/m3，平均每座洗车槽排放污水超过16.5m3/d，在使用经泥渣水处理装置后，洗车槽喷淋装置用水量缩减为原来的1/4～1/3。在排除其他因素干扰的前提下，以10座洗车槽，施工期1年（按施工330d）来计算，可为施工项目带来的经济效益约为13.69万元。