砂石分离及浆水回收技术在混凝土搅拌站的应用.doc

砂石分离及浆水回收技术在混凝土搅拌站的应用随着预拌混凝土行业的迅猛发展，自然资源日益紧缺，商混站的环保问题就逐渐浮出水面，越来越引起人们的重视。“三废”中商混公司虽基本无“废气”排放，但“废渣”、“废水”的产生量还是可观的。因为搅拌设备及搅拌运输车都有一定的出料残留率，而在生产过程中有时也会难免产生多余的或需处置的废弃混凝土，为避免这些“废渣”在设备中凝固及保持设备清洁，需使用大量水进行冲洗。由于这些“废水”、“废渣”都具有强碱性，PH值可达12左右，并含有大量水泥、砂石等不溶物，如果不加处置任意排放，就会殃及农田水利，堵塞市政设施，严重影响环境。如果运用砂石分离及浆水回收装置，先将洗刷水中的砂、石分离出来并运回相应料场继续使用，再将搅拌均匀的浆水采取一定的技术措施用于混凝土的搅拌，内部形成闭路循环，就可以基本实现了“三废”的零排放。在保证质量的前提下，既保护了环境，又节约了资源。 砂石分离及浆水回收的主要原理及简要工艺流程混凝土砂石分离浆水回收设备主要由进料槽、搅拌分离机、供水系统、筛分系统、浆水均化、循环使用及废浆再利用系统共六个部分组成。当残留混凝土与水进入料槽后，混合料浆经进料口流入搅拌分离机，同时连续注入循环水，在水流的冲击下，对残留混凝土进行充分清洗。水泥浆水不断从分离机底部的出浆口流出，经导浆槽流入浆池。清洗过的砂、石子在搅拌分离机内螺旋叶片的推动下通过皮带机进入筛分系统;砂、石分离后经各自的出料口落入料场。由浆槽流入浆池的水泥浆水被采用叠加法与清水按规定比例计量拌和混凝土。分离出的砂、石及浆水的再利用。分离砂、石时只要有足够的水冲洗，使石子的含泥量小于1、砂的含泥量小于3是没有问题的，虽然分离出的砂中的细料成分减少，级配改变，但由于其在料场中所占比例太小，不影响使用。建设部JGJ63-2006混凝土用水标准中将混凝土拌和用水分为：饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等，并将混凝土拌和用水的各技术指标作了一系列的规定。我们根据这些规定对回收浆水的各项指标进行检测，然后用于再生产。回收浆水的技术指标按现行国家标准GB/T17671水泥胶砂强度检验方法（ISO法）检验用不同浓度浆水与饮用水的胶砂强度比，我们通过试验，其结果为：浆水浓度2，3天、28天抗压强度分别为24.8 MPa、52.3 MPa;浆水浓度4，3天、28天抗压强度分别为25.1 MPa、51.4 MPa;浆水浓度5，3天、28天抗压强度分别为25.6 MPa、52.1 MPa;浆水浓度6，3天、28天抗压强度分别为24.6 MPa、51.8 MPa;用饮用水时，3天、28天抗压强度分别为25.3 MPa、53.2 MPa;试验所用水泥为山东山水集团生产42.5普硅水泥，其技术指标为：3天、28天抗压强度分别为25.3 MPa、53.2 MPa;3天、28天抗折强度分别为5.8 MPa、8.9 MPa;细度：2.0;标准稠度用水量：27;初凝时间：2小时25分;终凝时间：3小时35分。由试验结果可知，浆水浓度从06都满足3天、28天胶砂强度比不低于90的要求，但在试验中我们注意到当浆水浓度超过4时，搅拌后的胶砂变得干涩，流动性明显变差，因此我们又用不同浓度的浆水与饮用水做了混凝土的对比试验，以确定满足混凝土工作性要求的浆水浓度。试验中所用水泥为山东宝山生态水泥公司生产的32.5R普硅水泥，3天、28天抗压强度分别为20.2MPa、42.3MPa;矿粉为淄博砼宝建材生产的S95级矿粉;粉煤灰为华能辛店电厂生产的二级灰;外加剂为淄博建华建材厂生产的高效减水剂FDN。试验中四个试配基本相同即都采用240kg水泥+100kg矿粉+60kg粉煤灰+180kg水+5.2kg外加剂+750kg砂+1050kg石子的配合比，只是浆水浓度分别为0、2、4、6，结果坍落度分别为200mm、190mm、180mm、90mm; 7天抗压强度分别为：22、23、24.5、27.1 MPa;28天抗压强度分别为：37.3、40.1、38.4、41.8 MPa。 由上述试验结果及单因子显著性分析可知：当浆水浓度小于等于4时，对混凝土的坍落度、7天及28天强度的影响不显著;但当浆水浓度达到6时，混凝土坍落度骤减，严重影响混凝土的工作性。为改善其工作性有两种方法：一是增大外加剂的掺量;二是将浆水中的固体成分取代粉煤灰并增加其一半数量的水泥来保证坍落度和强度，但两种方法都增加了配方的原料成本。如果浆水浓度控制在4以内的情况下，就可被生产上全部消耗掉，则不需采用上述方法进行配合比调整。这个问题可通过理论计算和生产实际来论证。 假设一个商混站年产20万立方混凝土，则每月的产量为2万立方米（按一年生产10个月计算），每天生产670立方混凝土。按每立方米混凝土用水量平均170公斤计算，除去砂石湿度水约40公斤，每方混凝土需使用拌合水130公斤左右，每天生产用拌和水67013087100公斤。如果这87100公斤拌和水允许4的含浆量，则每天可消耗871004/（1-4）3629公斤固体浆料。假设这个商混站使用的是8立方的搅拌车。则每天约发670884车，根据经验按每发6车混凝土刷车一次计算，需刷车846=14次。根据JG/T5094-1997混凝土搅拌运输车的规定，搅拌车的出料残留率约35。这里且按4计算，刷车14次会冲刷掉14844.48立方混凝土。以使用量比较大的C30混凝土配合比计算每方混凝土中冲刷掉的细料为:240公斤水泥+100公斤矿粉+60公斤粉煤灰+7503公斤砂子含泥量+10700.5石子含泥量+7505砂中细料460公斤固体浆料，4.48立方混凝土会产生4.484602061公斤固体浆料。根据GB/T9142-2000混凝土搅拌机规定，搅拌机的出料残留率小于5，每天按冲洗四次，同理算出冲掉的细料为184公斤。综上，每天会产生固体浆料2245公斤，小于每天消耗速度3629公斤。每天刷车14次，每次用水约2吨，冲搅拌机每次约1吨，每天需产生洗刷水142000+4100032000公斤，小于每天拌和用水的速度87100公斤。以上虽然都是一些经验性的粗略数据，但其为使用4浓度的浆水拌和混凝土可完全消耗回收浆水，商混站实现“三废”真正零排放提供了理论上的证明。我们以4浓度的浆水和饮用水作了水泥凝结时间的对比试验。用饮用水时，初凝时间为2小时25分;终凝时间为3小时35分;而用4浓度浆水时，初凝时间为2小时42分;终凝时间为3小时56分。凝结时间差分别为17分钟、21分钟，均符合凝结时间差小于30分钟的要求。为不影响混凝土的耐久性指标，我们对4浓度的浆水进行了化学检测分析，其结果为（括号内为预应力混凝土标准要求）:PH值:10.5（5.0）;可溶物:53（2000）;不溶物（2000）;氯离子:61（500）;硫酸根离子:157（600）;碱:345（1500）。上述数值单位均为:mg/L。由此可见，4浓度浆水不仅符合而且远远低于标准中的最严要求（预应力混凝土的水质要求）。综上所述，将看似“污秽不堪”实际都是宝贵自然资源的洗刷水经砂石分离及浆水回收后都完全符合相关国家标准，可用于混凝