1 Overview

巴塘水電站位于金沙江上游河段西藏自治區(qū)和四川省的界河上,以發(fā)電為主,為二等大(2)型工程。電站裝機(jī)750MW,多年平均發(fā)電量為33.75億kWh,裝機(jī)年利用小時(shí)4500h。巴塘水電站混凝土、大壩過(guò)渡料、大壩反濾料高峰時(shí)段月均澆筑(填筑)強(qiáng)度分別為4.7萬(wàn)m3、2.39萬(wàn)m3、3.10萬(wàn)m3,砂石加工系統(tǒng)規(guī)模應(yīng)滿足三者疊加后砂石骨料的需求。砂石加工系統(tǒng)成品骨料生產(chǎn)能力不低于700t/h,毛料處理能力不低于850t/h,為大型人工砂石加工系統(tǒng)。

巴塘水電站砂石系統(tǒng)廢水產(chǎn)生主要為破碎車(chē)間的碎石沖洗、篩分車(chē)間粗骨料沖洗、成品砂沖洗以及各車(chē)間降塵用水、清理用水等,高峰期用水量約800m3/h,考慮砂石系統(tǒng)各車(chē)間沖洗用水消耗和噴霧降塵、場(chǎng)地沖洗用水消耗,損耗率按20%計(jì)算,產(chǎn)生廢水量約685m3/h,廢水中主要為砂石沖洗產(chǎn)生的石粉、泥沙等懸浮物,經(jīng)實(shí)測(cè),懸浮物濃度大于70000mg/L。巴塘水電站位于金沙江上游河段,根據(jù)其環(huán)境影響報(bào)告書(shū)及批復(fù)文件要求,水域環(huán)境功能執(zhí)行地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為II類標(biāo)準(zhǔn),各類廢(污)水禁止排入金沙江。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程形成的生廢水主要為沉淀物及懸浮物SS,不存在化學(xué)污染。本工程廢水處理后的中水滿足SS<100mg/L的回用和“零”排放的生態(tài)環(huán)保要求。

2 廢水處理方案對(duì)比

2.1 廢水濃縮工藝對(duì)比人工骨料廢水處理是廢水懸浮物在添加絮凝藥劑后,泥渣比阻降低,沉淀速度加快,在水中濃縮沉淀分離成泥渣,并經(jīng)脫水設(shè)備將泥渣脫水的過(guò)程。主要有平流沉淀池、輻流沉淀池和高位濃縮罐等三種方式。

(1)平流沉淀池:優(yōu)點(diǎn)是處理廢水量不限,沉淀效果好,平面布置緊湊,施工方便,造價(jià)低,加絮凝藥劑量較少。缺點(diǎn)是占地面積大,工作量大,機(jī)械排泥,浸于水中的設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件易生銹和腐蝕,進(jìn)出配水不易均勻。

(2)輻流沉淀池:優(yōu)點(diǎn)是沉淀效果好,日處理量大,加絮凝藥劑量較少,機(jī)械排泥,運(yùn)行較好,設(shè)備較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是占地面積較大,池水水流速度不穩(wěn)定,底部刮泥、排泥設(shè)備復(fù)雜。

(3)高位濃縮罐:優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,布置緊湊,污泥濃縮效果好,處理效率高,操作簡(jiǎn)單,故障率低,循環(huán)水水質(zhì)好,造價(jià)較低。缺點(diǎn)是加絮凝藥劑量較多,廢水需泵送提升罐頂,能耗高。三種廢水沉淀方式均能滿足要求,但受金沙江上游“白格”堰塞湖影響,砂石加工系統(tǒng)面積縮小,平流沉淀池和輻流沉淀池需面積較大,使用面積受限,影響沉淀效果;高位濃縮罐占地面積小,工藝可靠、穩(wěn)定,運(yùn)行管理難度小,故選用高位濃縮罐。

2.2 脫水設(shè)備對(duì)比人工骨料濃縮泥渣脫水設(shè)備主要有帶式壓濾機(jī)、盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)和廂式壓濾機(jī)三種機(jī)械脫水設(shè)備。

(1)帶式壓濾機(jī):優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行,操作和維護(hù)簡(jiǎn)單,低噪音,低能耗,使用壽命長(zhǎng),輔助設(shè)備和投資小。缺點(diǎn)是占地面積大,泥餅含水率高(需場(chǎng)地晾曬),污泥回收率較低,絮凝藥劑耗損高,運(yùn)行成本高,反沖洗水量大。

(2)盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī):優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行,勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作條件好,絮凝藥劑耗損少,標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)式過(guò)濾單元,互換性強(qiáng)。缺點(diǎn)是設(shè)備能耗大,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,輔助設(shè)備多,設(shè)備費(fèi)用高,泥餅含水率高(需場(chǎng)地晾曬),反沖洗水量大,工作量大,進(jìn)料濃度高。

(3)廂式壓濾機(jī):優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,過(guò)濾效率和效果好,濾餅含水率低,進(jìn)料濃度范圍廣,設(shè)備和運(yùn)行成本低,土建費(fèi)用低,設(shè)備穩(wěn)定性好,便于維護(hù)和檢修。缺點(diǎn)是間歇操作,不能連續(xù)工作,人工半自動(dòng)輔助卸泥餅,勞動(dòng)強(qiáng)度大,絮凝藥劑耗損較高。本工程場(chǎng)面面積受限,結(jié)合三種設(shè)備處理特點(diǎn),廂式壓濾機(jī)泥餅處理量最大、濾餅含水率最低、運(yùn)行成本適中,本工程選用廂式壓濾機(jī)脫水設(shè)備。

2.3 廢水處理方案優(yōu)選根據(jù)以上比較,平流沉淀池+脫水設(shè)備,輻流沉淀池+脫水設(shè)備,高位濃縮罐+脫水設(shè)備等三種廢水處理工藝各具優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合本工程實(shí)際,采用高位濃縮罐+廂式壓濾機(jī)的工藝進(jìn)行巴塘水電站砂石骨料加工系統(tǒng)人工骨料生產(chǎn)的洗砂廢水處理。

3 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

3.1 廢水處理工藝流程生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)主要包括細(xì)沙回收系統(tǒng)、廢水收集系統(tǒng)、廢水沉淀系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、機(jī)械壓濾系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)、淤泥干化系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備設(shè)施組成。砂石料加工系統(tǒng)生產(chǎn)廢水首先經(jīng)過(guò)細(xì)砂回收裝置,對(duì)大顆粒細(xì)骨料進(jìn)行回收,經(jīng)細(xì)砂回收后的廢水通過(guò)廠區(qū)內(nèi)的排水溝匯集入廢水收集系統(tǒng),用渣漿泵提升至高位濃縮罐進(jìn)行沉淀處理。為加速沉淀,縮短沉淀時(shí)間,在高位濃縮罐頂端添加PAC藥劑以加快懸浮物沉淀速度,懸浮物在絮凝劑作用下沉淀至高位濃縮罐椎斗底部形成污泥層。高位濃縮罐內(nèi)沉淀處理后的中水通過(guò)出水槽進(jìn)入出水管道自流至中水池,高位濃縮罐底部泥漿通過(guò)排泥管道和渣漿泵提升至板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理,板框壓濾機(jī)凈化后的中水通過(guò)排水管道自流至中水池,作為砂石系統(tǒng)生產(chǎn)用水回用,泥餅干化后通過(guò)自卸汽車(chē)運(yùn)至渣場(chǎng)堆存,中水池中的水通過(guò)回用泵提升至砂石系統(tǒng)生產(chǎn)車(chē)間循環(huán)利用。生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)工藝流程詳見(jiàn)圖1。

3.2 廢水處理工藝設(shè)計(jì)