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商品混凝土砂石、废水 回收和再利用

楼主#
更多 发布于:2015-06-24 00:39
商品混凝土砂石、废水回收和再利用
商品混凝土在欧美、日本等发达国家发展比较早,在使用和研究混凝土的过程中,已经形成系统的理论。美国在上个世纪七十年代就已经开始了混凝土商品化,并针对商品混凝土的特点,研制相配套的外加剂,商品混凝土技术十分先进。在三废利用方面,也走在世界前列,拥有许多国际先进的专利技术。日本、欧洲在二十世纪八十年代就提出了商品混凝土的清洁生产概念,即从原材料、生产环节的控制、产品的质量、废料的回收和利用全过程严格控制,减少粉尘和废料的排放,建设田园式的工厂。在混凝土砂石分离和废水回收方面已拥有国际先进的回收设备和技术,基本上实现了废水、废浆、废渣的零排放,最大限度的保护生态环境。
我国的混凝土商品化起步较晚,上个世纪九十年代在国内大中城市建筑工地陆续开始使用商品混凝土。近年以来,在国家节能减排低碳经济的号召下,北京、上海等大城市商品混凝土行业,开始研究商品混凝土废水、废浆、废渣的回收和利用,取得了一定的成果,但是总体来说,商品混凝土三废的回收和利用仍停留在初级阶段,存在技术不成熟、设备不稳定、效果不理想等问题。

商品混凝土行业存在着资源消耗高、重复利用率低的问题,在生产过程中排放的混凝土废渣、废浆、废水严重废染环境,因此必须采取技术措施在搅拌站内对三废进行充分的循环利用,有效控制三废的排放,保护环境。


1商品混凝土搅拌站的废水主要来源

1)清洁搅拌机:混凝土经过一段时间后,就会终凝,因此每天需要用高压水枪冲洗搅拌机23次,将粘附于搅拌机的混凝土冲洗干净,废水在搅拌机出料口收集,最后倒入砂石分离机。
2)清洗搅拌车:搅拌车完成卸料后,必须用水进行冲洗,冲洗后由搅拌车直接倒入砂石分离机。
3)冲洗砂石运输带:运输带沿线下方设置导流槽,并在适当位置安装PVC管道,使含有砂石等的废水,通过管道进入系统。
4)冲洗生产场地:通过场地周边的渠道或集水池经沉淀后回流至系统。


2废水每天收集的数量

45台车计算,清洗一台车需1.3m3水,按一台车每天清洗1次计算,共产生58.5m3废水。


需要解决的重难点问题



1)废水回收设备的选型;
2)从混凝土废水中分离出的砂石,回收再利用;
3)确定废水混合再生水和清洁的自来水的最佳掺合比例;
4)废水浓度对混凝土流动度及其损失的影响;
5)废水浓度对混凝土抗压强度、抗渗透、静弹性模量、耐久性性能的影响;
废水回收设备

设备分类
序号
设备名称
型号、规格
数量
备注
执行系统
1
砂石分离机
L4300xW2200 7.5KW
生产能力50t/h
1
——
2
搅拌器
60rpm 5.5KW
4
——
3
废水泵
1.5KW 0.8m3/min
9
——
4
清洗槽上废水
3.7KW 1.4m3/min
1
——
5
废水泵
7.5KW 1.6m3/min
1
——
6
空压机
V-0.12/8
1
——
7
水道气动蝶阀
带电磁
5
——
8
搅拌楼废水暂存槽
带搅拌器
2
——
9
三通
——
1
——
感应系统
10
感应式管式水位控制器
——
4
——
11
套管式浮球水位控制器
——
6
——
12
光电开关
——
2
——
控制系统
13
电控箱及配线
PLC控制器
1
——
“废水、砂、石回收系统”工作原理
1)分离废水中的砂、石
当车辆需要清洗罐体时,车辆停在洗车位,光电开关抓到信号后反馈给PLC控制器,控制器有四个输出信号:a、开启在次废水池中的水泵,向车辆加水,并在140秒后关闭水泵;b、开启废水池中的另一台水泵,向清洗槽供水;c、开启砂石分离机,砂石分离机开始运转;d、关闭砂石分离机出口蝶阀。
驾驶员旋转罐体,清洗车辆罐体。完成清洗工作后,驾驶员将罐体内的废水放入清洗槽内,废水在重力作用下流入砂石分离机,砂石分离机从废水中分离出砂、石。
车辆排完罐体内废水后,驾驶员驾车离开洗车位,光电开关又将信号反馈给PLC控制器,控制器将在5分钟后让废水池中的水泵停止向清洗槽供水,并将砂石分离机蝶阀打开,让废水排出至废水池。
砂石分离机出口蝶阀开启之前,砂石分离机已在这段时间内完成砂石分离工作。
在砂石分离机蝶阀开启1分钟后,控制器会启动在清水中的一台水泵向砂石分离机供清水,清洗砂石分离机。这台水泵工作2分钟后自动关闭。
2)废水池间的水循环
废水回收系统共有8个水池,12号为废水池,34号为次废水池,56号为澄清池,78号为清水池,水池按类别两两相通,把水池分为了四组。
按设计,理想的工作状态是清水向澄清池补水,澄清池向次废水池补水,次废水向废水池补水。如果按相反向溢流,则说明生产过程中产生的废水不能完全在生产中消耗掉(偶尔少量的溢流是允许的)。
3)废水的利用
在搅拌楼上安装有带管式水位计的暂存槽,暂存槽的下部有一个气动蝶阀,它是由搅拌楼自动化生产软件来控制,当搅拌楼配料时需要废水时,蝶阀开启供水,废水依靠自重下流到水称,废水达到计量要求时,阀门关闭。水称还有一个进水口是供清洁水的,清水和废水的计量是通过叠加计量的式来实现的,先计量清水,再计量废水,这实现了清水和废水的单独计量,可以满足配合比对清水和废水任何用量要求。
在废水池中安装有一台7.5KW的废水泵向两个暂存槽供废水。当暂存槽废水过低时,水位计给PLC控制器一个信号,控制器启动废水泵向暂存槽供水,当暂存槽贮水达到要求后,水位计也会给控制器一个信号,控制器会让废水泵停止工作。我公司有两条生产线,是由带两个蝶阀的三通实现向指定暂存槽供水的。
4)系统对废水浓度的控制
废水处理系统进水量控制是关键,废水太多,超过生产用量或废水池的存贮量,这都会造成系统损坏;当清洗水量过小,会造成废水中细小颗粒物浓度过大,影响混凝土质量。
当前国内外都没有一种满足要求的浓度自动检装置,所以钟美公司对商品混凝土公司进行了大量调查,收集了数据。系统通过控制清洗车辆的上水量,来达到控制废水浓度目的。
具体做法是,系统自动上水清洗车辆,进水量通过水泵流量和供水时间来控制。在本系统中,水泵的流量为0.8m3/min,上水时间为1min40s,一次上水量为1.33m3
商品混凝土生产的是塑性混凝土,塌落度都在120㎜以上,经过大量的检测,混凝土输送车罐体中实际残余量大约在0.5%-0.8%。在设计中,车辆出料残余量按1%计,车辆载重量按10m3计,洗车加水量为1.3m3
公司在使用这套系统后,立即开始了废水浓度采集工作,考察废水实际浓度情况,经过大量实际测量,废水浓度实际控制在7%以下。满足公司试验室提出的不大于7%的要求。
(5)废水量与废水利用
废水主要是由清洗车辆罐体产生,清洗搅拌主机的废水量很少,可以不计。公司有45台车,清洗一台车需1.3m3水,按一台车每天清洗1次计算,共产生58.5m3废水。
按试验配合比,生产每m3混凝土需要用水115Kg(扣除了砂石含水率),其中废水46kg,清水69kg。公司年平均生产55m3计,每天生产混凝土1507m3可消耗废水69.3 m3 ,废水使用量大于废水产量,这说明每天产生的废水可以完全利用。实践也证明,公司能在生产中将废水完全回收利用。




4.1.4回收再利用系统设备管理



1)公司安排2 人对废水回收设备进行管理,这2人的工作职责是及时清理砂石分离机分离出来的砂、石,对设备进行必要的维护保养,对设备运行状况进行监视,发现异常,及时报告。
2)电控柜是废水回收处理设备的自动化处理核心,没有公司技术指导,操作手不能私自打开电控柜进行操作,当电控柜报警时,应向电工或技术部报修。
3)正常生产时,应将电控柜内所有功能选择开关置于自动档。未经许可,严禁使用手动功能模式。
4)设备运行过程中,某个设备出现故障时,跳脱指示灯(黄色)会亮起警示,操作人员应及时报修。
5)及时清运砂石分离机分离出来的砂石,砂石不能堵塞砂石分离机出料口。
6)每周清洗一次砂石分离机筛网,保持筛网清洁,不被纤维等异物堵塞。筛网堵塞后会出现石夹砂的现象,此时,应立即对筛网进行清洗。
7)水道内设有钢丝网,防止纤维或极少数石子进入废水池,对水泵进水口造成堵塞或卡死水泵叶轮,操作人员应每天对钢丝网进行清洁。
8)每周对各润滑点进行润滑。
9)砂石分离机出口蝶阀在砂石分离机开始工作时关闭,工作结束时开启,出现异常时报修。
10)废水回收处理系统空压机的开启压力为0.4MPa,当作为正常气的搅拌楼空压机或气路出现故障时,系统空压机才会工作。所以应及时排除故障,使用正常气源。
11)设备检修时,应切电控柜电源,并悬挂维修指示牌,严禁其它人员合闸送电。
12)保持防护设施完好,设备运转时,严禁对设备进行维护保养作业。
13)车辆驾驶员在车辆进入洗车位前,不能张开泄料斗,以防料斗撞到设备(清洗槽)。

14)试验室每天派人对废水进行4次浓度测试。

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