在建筑、道路建设等基础设施蓬勃发展的今天,砂石作为不可或缺的基础材料,其需求量持续攀升。然而,洗砂过程中产生的大量废水,却给环境带来了严峻挑战。洗砂废水若处理不当,不仅会造成水资源的浪费,还会对土壤、水体等生态环境造成严重破坏。因此,探索高效、可行的洗砂废水处理技术迫在眉睫。兴义聚合氯化铝作为一种性能优良的水处理药剂,在洗砂废水处理中发挥着关键作用,为实现洗砂废水的达标排放与回用提供了有力支持。
洗砂废水主要来源于建筑用砂、机制砂、河道清淤砂等的清洗过程。由于砂石开采地的地质条件复杂多样,洗砂废水的成分和性质差异较大,但总体具有以下显著特性。
洗砂废水中含有大量粒径不一的泥砂颗粒、石粉等悬浮物,这些悬浮物使得废水呈现出较高的浊度,外观往往浑浊不堪。例如,在一些建筑用砂的清洗环节,废水中的悬浮物浓度可达数千 mg/L,严重影响了废水的清澈度。这些细小的悬浮物颗粒表面带有电荷,相互排斥,在水中难以自然沉降,长期悬浮在水体中。
在洗砂作业中,为了提高清洗效果,常常会添加一些碱性药剂,这使得洗砂废水的 pH 值通常处于 8 - 11 之间,呈较强的碱性。这种碱性环境会对水生生物的生存和生态系统的平衡产生不利影响,若直接排放,还可能对周边土壤的酸碱度造成破坏,影响土壤的肥力和农作物的生长。
除了泥砂颗粒和石粉外,洗砂废水中还可能含有少量的有机物、重金属离子以及在洗砂过程中引入的其他杂质。这些复杂的成分增加了废水处理的难度,需要综合运用多种处理技术和药剂才能实现有效净化。
为了实现洗砂废水的达标排放或回用,通常需要采用一系列的处理工艺,构建完整的处理流程。
首先,洗砂废水通过格栅或筛网,去除其中较大颗粒的杂质,如树枝、石块等,防止这些杂质对后续处理设备造成堵塞或损坏。随后,废水进入调节池,在调节池中对废水的水量和水质进行均匀调节,使后续处理单元能够稳定运行。调节池还能起到一定的沉淀作用,去除部分较大颗粒的泥沙。
经过预处理的废水进入沉淀池,利用重力作用使废水中的悬浮物沉淀下来。沉淀池可采用斜管沉淀池、平流沉淀池等不同形式。斜管沉淀池通过在池中设置斜管,增加了沉淀面积,提高了沉淀效率;平流沉淀池则通过较长的水流路径,使悬浮物有足够的时间沉淀到池底。沉淀处理能够去除废水中大部分的悬浮物,但对于一些细小的胶体颗粒和溶解性污染物,还需要进一步的处理。
在沉淀处理后,向废水中加入絮凝剂,如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等,进行化学处理。聚合氯化铝在这一过程中发挥着核心作用。它在水中水解产生的多核羟基络合物,能够通过吸附电中和、吸附架桥等作用,使废水中的细小悬浮物和胶体颗粒脱稳、凝聚,形成较大的絮体,便于后续的沉淀分离。聚丙烯酰胺则进一步通过高分子链的吸附架桥作用,将絮体连接成更大的团块,加速沉淀过程。
对于一些对水质要求较高,需要实现废水回用的情况,经过上述处理后的废水还需进行深度处理。深度处理可采用过滤、吸附、膜分离等技术。过滤可进一步去除废水中残留的细小颗粒;吸附可利用活性炭等吸附剂吸附废水中的有机物、重金属离子等;膜分离技术如超滤、反渗透等,能够有效去除废水中的溶解性污染物和微生物,使处理后的水质达到更高的标准。
经过一系列处理后的废水,若水质达到了相应的回用标准,可回用于洗砂工艺或其他对水质要求不高的生产环节,实现水资源的循环利用,节约水资源成本。若废水处理后达到了国家或地方规定的排放标准,则可安全排放到自然水体中。
兴义聚合氯化铝能够快速使洗砂废水中的悬浮物凝聚成较大的絮体,大大加快了沉淀速度。其水解产生的多核羟基络合物带有大量正电荷,与洗砂废水中带负电荷的悬浮物颗粒发生吸附电中和反应,中和颗粒表面电荷,使颗粒间的排斥力减小,从而实现脱稳。同时,这些多核羟基络合物还能通过吸附架桥作用,将脱稳后的颗粒连接在一起,形成更大的絮体。与传统的絮凝剂相比,聚合氯化铝形成的絮体更大、更密实,沉淀性能更好,能够在较短的时间内实现固液分离,提高废水处理效率。
兴义聚合氯化铝具有较宽的 pH 值适用范围,在洗砂废水常见的碱性环境(pH 值 8 - 11)中,依然能够保持良好的絮凝效果。这一特性使得它在处理不同来源、不同性质的洗砂废水时,无需对废水的 pH 值进行复杂的调节,简化了处理流程,降低了处理成本。无论是建筑用砂清洗产生的碱性废水,还是河道清淤砂洗废水,聚合氯化铝都能有效地发挥絮凝作用,对不同水质的适应性强。
一方面,兴义聚合氯化铝的价格相对合理,且由于其高效的絮凝性能,在洗砂废水处理中实际投加量较少,相比一些其他絮凝剂,能够降低药剂采购成本。另一方面,使用聚合氯化铝能够提高废水处理效率,减少处理设备的运行时间和能耗,进一步降低了处理成本。此外,通过聚合氯化铝处理后的洗砂废水,更容易实现达标排放或回用,避免了因废水排放不达标而产生的罚款等额外费用,同时实现了水资源的循环利用,节约了新鲜水资源的采购成本,综合经济效益显著。