申请日2018.04.18
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F9/04; C07C51/41
摘要
本发明公开了一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，包括以下步骤：a)过滤;b)中和;c)固液分离;d)氧化;e)最终处理液处理。本发明能够实现废水回用、排放的目的，同时克服硫酸、盐酸、硝酸等无机酸使用受限的难题，使得处理后的废水既满足排放标准，同时又可将处理后的废水作为混凝土用水，搅拌站的车辆、地面冲洗水等，解决了搅拌站废水难以处理、回用的问题，再者在处理过程中产生的纯度较高的有机酸钙可作为粗产品出售于厂商，降低废水处理成本，实现了资源化利用，具有很高的经济价值和社会效益。
权利要求书
1.一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a)过滤：将含砂的废水用泵打入压滤机进行过滤，得到滤饼和一次滤液;
b)中和：向一次滤液中加入有机酸调节一次滤液的PH值，直至将一次滤液的PH值调节至6-9,反应时间为5-60min;
c)固液分离：将经过中和的一次滤液进行固液分离，得到固形物和二次滤液;
d)氧化：向二次滤液中加入氧化剂进行氧化并不断搅拌，氧化剂浓度控制在0-50ppm，氧化时间为0-120min，得到最终处理液;
e)最终处理液处理：将最终处理液作为回用水继续使用或直接进行排放。
2.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤a)过滤中的泵为气动隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵中的一种或多种的组合;压滤机为板框压滤机、带式压滤机、立式压滤机的一种或多种的组合。
3.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤a)过滤中将滤饼的含水率控制在40-80%。
4.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤a)过滤完成后对一次滤液进行检测，测出一次滤液的PH值、Ca2+浓度、COD值。
5.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤b)中和中使用的有机酸为甲酸、草酸、甲基磺酸、柠檬酸的一种或几种成分的固体混合物或水溶液。
6.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤c)固液分离中的固液分离方式为离心分离、沉降过滤、压滤机过滤、抽滤、微滤、超滤之中的一种或多种的组合。
7.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤d)氧化中使用的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯和过硫酸钠中的一种或几种组合。
8.如权利要求1所述的一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤e)最终处理液处理进行前对最终处理液进行测定，是否符合回用水标准或排放标准，若不符合则根据不符合项目来确定导致不合格的步骤，并重复该步骤及该步骤的后续步骤，直至最终处理液符合回用水标准或排放标准。
说明书
一种混凝土搅拌站废水的处理工艺
【技术领域】
本发明涉及环保的技术领域，特别是混凝土搅拌站废水处理的技术领域。
【背景技术】
混凝土搅拌站是建筑行业的用水大户，据资料报道，每生产1m3混凝土需要洁净水0.17t，平均产生废水废浆0.03t。混凝土搅拌站废水主要来源有：(1)清洗搅拌机、运输车、泵车以及地面等产生的清洗水;(2)砂石分离系统产生的废水废浆;(3)厂区内的雨水等。
而混凝土搅拌站废水中的物质主要来自搅拌混凝土的原材料，含有细小的水泥、粉煤灰颗粒以及他们的水化产物颗粒;细小的骨料颗粒以及骨料所带入的粘土或淤泥颗粒;水泥、外加剂、防冻剂、膨胀剂等带入的可溶解的无机盐、外加剂离子、硫酸盐、硫化物等，主要含有Ca2+、Na+、K+、SO42-和OH-等离子，呈碱性。因此无法直接排放，而作为回用水时又受到离子的浓度、pH等的影响，只能掺合新鲜水生产低强度等级混凝土。
申请号为201510847235.9的中国发明专利公开了一种混凝土废水综合回收利用系统及其工艺，系统包括清洗搅拌机和罐装车的废水排水系统、第二排水管道和三级沉淀池，废水排水系统连通有三级沉淀池，混水中的沉淀物在三级沉淀池中沉淀下来，混水经过第二排水管道输送到混凝土生产设备上。废水综合回收利用步骤如下：清洗罐装车和搅拌机的水以及雨水混合而成的混水经过第一排水管道进入到三级沉淀池，三级沉淀池用于沉淀混水中的混凝土，用隔板将水和沉淀物隔离;用水泵将隔板上的混水抽取用于清洗罐装车和搅拌机，也可用于生产混凝土，实现污水回收利用。但是此法未考虑混凝土废水的钙离子浓度以及pH在回用时的限制。
申请号201310385756.8的发明专利公开了一种混凝土搅拌站废水废渣综合利用工艺，包括以下步骤：(1)用循环水冲洗废弃混凝土，得到混合料浆;(2)将混合料浆导入搅拌分离机进行充分清洗，得到分离的水泥浆水和砂石;(3)水泥浆水用于拌合混凝土。但是此法同样未考虑到回用泥浆水的水质问题，无法完全实现循环使用。
类似的，很多专利在混凝土搅拌站废水处理问题上均未考虑废水的pH以及其离子对回用的影响，也就无法真正实现废水的循环使用。目前处理混凝土搅拌站废水，常用的方法是用无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸等将废水的pH调至中性，达到排放标准进行排放。由于无机酸的使用，使得废水中会引入大量的无机离子，使得废水无法循环利用，同时无机酸受公安部门管制，使用手续复杂，使用量受限，限制了混凝土搅拌站的生产能力。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，能够使处理后的废水既满足排放标准，又可作为混凝土用水，搅拌站的车辆、地面冲洗水等，同时在处理过程中产生的纯度较高的有机酸钙可作为粗产品出售于厂商，降低废水处理成本，实现资源化利用。
为实现上述目的，本发明提出了一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，包括以下步骤：
a)过滤：将含砂的废水用泵打入压滤机进行过滤，得到滤饼和一次滤液;
b)中和：向一次滤液中加入有机酸调节一次滤液的PH值，直至将一次滤液的PH值调节至6-9,反应时间为5-60min;
c)固液分离：将经过中和的一次滤液进行固液分离，得到固形物和二次滤液;
d)氧化：向二次滤液中加入氧化剂进行氧化并不断搅拌，氧化剂浓度控制在0-50ppm，氧化时间为0-120min，得到最终处理液;
e)最终处理液处理：将最终处理液作为回用水继续使用或直接进行排放。
作为优选，所述步骤a)过滤中的泵为气动隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵中的一种或多种的组合;压滤机为板框压滤机、带式压滤机、立式压滤机的一种或多种的组合。
作为优选，所述步骤a)过滤中将滤饼的含水率控制在40-80%。
作为优选，所述步骤a)过滤完成后对一次滤液进行检测，测出一次滤液的PH值、Ca2+浓度、COD值。
作为优选，所述步骤b)中和中使用的有机酸为甲酸、草酸、甲基磺酸、柠檬酸的一种或几种成分的固体混合物或水溶液。
作为优选，所述步骤c)固液分离中的固液分离方式为离心分离、沉降过滤、压滤机过滤、抽滤、微滤、超滤之中的一种或多种的组合。
作为优选，所述步骤d)氧化中使用的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯和过硫酸钠中的一种或几种组合。
作为优选，所述步骤e)最终处理液处理进行前对最终处理液进行测定，是否符合回用水标准或排放标准，若不符合则根据不符合项目来确定导致不合格的步骤，并重复该步骤及该步骤的后续步骤，直至最终处理液符合回用水标准或排放标准。
本发明的有益效果：本发明能够实现废水回用、排放的目的，同时克服硫酸、盐酸、硝酸等无机酸使用受限的难题，使得处理后的废水既满足排放标准，同时又可将处理后的废水作为混凝土用水，搅拌站的车辆、地面冲洗水等，解决了搅拌站废水难以处理、回用的问题，再者在处理过程中产生的纯度较高的有机酸钙可作为粗产品出售于厂商，降低废水处理成本，实现了资源化利用，具有很高的经济价值和社会效益。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
本发明一种混凝土搅拌站废水的处理工艺，包括以下步骤：
a)过滤：将含砂的废水用泵打入压滤机进行过滤，得到滤饼和一次滤液;
b)中和：向一次滤液中加入有机酸调节一次滤液的PH值，直至将一次滤液的PH值调节至6-9,反应时间为5-60min;
c)固液分离：将经过中和的一次滤液进行固液分离，得到固形物和二次滤液;
d)氧化：向二次滤液中加入氧化剂进行氧化并不断搅拌，氧化剂浓度控制在0-50ppm，氧化时间为0-120min，得到最终处理液;
e)最终处理液处理：将最终处理液作为回用水继续使用或直接进行排放。
所述步骤a)过滤中的泵为气动隔膜泵、螺杆泵、柱塞泵中的一种或多种的组合;压滤机为板框压滤机、带式压滤机、立式压滤机的一种或多种的组合，所述步骤a)过滤中将滤饼的含水率控制在40-80%，所述步骤a)过滤完成后对一次滤液进行检测，测出一次滤液的PH值、Ca2+浓度、COD值，所述步骤b)中和中使用的有机酸为甲酸、草酸、甲基磺酸、柠檬酸的一种或几种成分的固体混合物或水溶液，所述步骤c)固液分离中的固液分离方式为离心分离、沉降过滤、压滤机过滤、抽滤、微滤、超滤之中的一种或多种的组合，所述步骤d)氧化中使用的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯和过硫酸钠中的一种或几种组合，所述步骤e)最终处理液处理进行前对最终处理液进行测定，是否符合回用水标准或排放标准，若不符合则根据不符合项目来确定导致不合格的步骤，并重复该步骤及该步骤的后续步骤，直至最终处理液符合回用水标准或排放标准。
实施例1：
取某混凝土搅拌站收集的废水(含砂)50L，用气动隔膜泵将废水打入板框压滤机，得到含水率约77.5%的滤饼，检测滤液的pH为12.3，Ca2+浓度157mg/L，COD为2.4mg/L。
在滤液中加入有机酸溶液，并不断搅拌，用有机酸溶液调节其pH至7.5，反应12min。将得到的废水用板框压滤机进行过滤，得到纯度为71.3%的固体有机酸钙。测上层清液pH为7.6，Ca2+浓度12mg/L，COD为27.8mg/L，达到排放标准，进行排放。
实施例2：
取某混凝土搅拌站收集的废水(含砂)50L，用螺杆泵将废水打入板框压滤机，1MPa压力下得到含水率约67.8%的滤饼，检测滤液的pH为13.4，Ca2+浓度189mg/L，COD为1.2mg/L。
在滤液中加入固体有机酸晶体125g，并不断搅拌，反应15min后测其pH为6.8。将得到的废水用板框压滤机进行固液分离，得到纯度为87.4%的固体有机酸钙。测滤液pH为7.1，Ca2+浓度19mg/L，COD为32.8mg/L。得到的滤液加入氧化剂进行氧化，并搅拌，控制氧化剂浓度为10mg/L，反应60min后，测其pH为7.8，Ca2+浓度19mg/L，COD为7.4mg/L，可将废水回用于搅拌站冲洗路面。
实施例3：
取某混凝土搅拌站收集的废水(含砂)50L，用柱塞泵将废水打入板框压滤机，在1.2MPa压力下得到含水率约65.9%的滤饼，检测滤液的pH为11.1，Ca2+浓度264mg/L，COD为8.5mg/L。
在滤液中加入有机酸溶液，并不断搅拌，控制废水的pH为7.2并反应20min。将得到的废水用真空抽滤机进行固液分离，得到纯度为70.3%的固体有机酸钙。测滤液pH为7.5，Ca2+浓度35mg/L，COD为25.9mg/L。满足排放标准，排放部分滤液。将剩下的滤液加入氧化剂进行氧化，并搅拌，控制氧化剂浓度为20mg/L，反应120min后，测其pH为8.3，Ca2+浓度35mg/L，COD为4.7mg/L，将这部分废水回用于冲洗搅拌车。
实施例4：
取某混凝土搅拌站收集的废水(含砂)50L，用柱塞泵将废水打入板框压滤机，1.2MPa压力下得到含水率约63.8%的滤饼，检测滤液的pH为13.3，Ca2+浓度205mg/L，COD为1.7mg/L。
在滤液中先加入固体有机酸固体100g，并不断搅拌，再加入有机酸溶液，控制废水的pH为7.4并反应30min。将得到的废水静置沉降40min，底部沉淀含23.7%的有机酸钙。上层清液用超滤膜进行固液分离，得到滤液测其pH为7.9，Ca2+浓度16mg/L，COD为44.2mg/L。将滤液加入氧化剂进行氧化，并搅拌，控制氧化剂浓度为25mg/L，反应120min后，测其pH为7.3，Ca2+浓度16mg/L，COD为2.2mg/L，Cl-为430mg/L，SO42-为570mg/L，可将这部分废水回用于混凝土养护用水。
实施例5：
取某混凝土搅拌站收集的废水(含砂)50L，先用气动隔膜泵泵将废水打入板框压滤机，在板框充满滤液后再用柱塞泵将废水打入板框压滤机，在1.2MPa压力下得到含水率约54.5%的滤饼，检测滤液的pH为12.9，Ca2+浓度260mg/L，COD为4.1mg/L。
在滤液中先加入有机酸溶液，控制废水的pH为6.7并反应60min。将得到的废水用板框压滤机进行过滤，得到纯度为62.5%的固体有机酸钙。滤液测滤液pH为7.2，Ca2+浓度36mg/L，COD为56.2mg/L。将滤液加入氧化剂进行氧化，并搅拌，控制氧化剂浓度为40mg/L，反应120min后，测其pH为7.6，Ca2+浓度36mg/L，COD为2.2mg/L，Cl-为560mg/L，SO42-为1100mg/L，TDS为3400mg/L，SS为1700mg/L，可将这部分废水用于钢筋混凝土拌合用水。
本发明工作过程：
本发明一种混凝土搅拌站废水的处理工艺在工作过程中，能够实现废水回用、排放的目的，同时克服硫酸、盐酸、硝酸等无机酸使用受限的难题，使得处理后的废水既满足排放标准，同时又可将处理后的废水作为混凝土用水，搅拌站的车辆、地面冲洗水等，解决了搅拌站废水难以处理、回用的问题，再者在处理过程中产生的纯度较高的有机酸钙可作为粗产品出售于厂商，降低废水处理成本，实现了资源化利用，具有很高的经济价值和社会效益。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
