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【摘要】水是人类生存的基本条件，也是国民经济的生命线。本文从废水处理的必要性、水利水电砂石系统工程废水处理的现状及废水处理方法等方面进行了分析。
【关键词】水利水电；砂石系统；废水处理
中图分类号：TV文献标识码： A
一、前言
随着国家环境保护意识的加强，水利水电砂石系统工程废水处理方法得到了人们的重视。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题。在科技不断发展的新时期，加强对水利水电砂石系统的重视，对废水处理有着重要的意义。
二、废水处理的必要性
随着人口和经济的增长，一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高；另一方面，水污染的范围和程度也越来越大。这一对日益严重的矛盾已经成为制约社会经济环境可持续发展的主要因素。
水利水电工程施工过程中会产生大量的施工废水(包括生产废水及施工人员生活污水)，若不经处理就直接排入当地河流水体中，将会对当地地表水环境造成严重影响，甚至破坏当地水源。因此，必须对施工过程中产生的废水进行妥善处理，运用工程技术手段和科学处理工艺，将原水中的污染物去除或降低其浓度，加工成符合生产和生活使用(达到国家排放标准)水质要求的成品水。
三、水利水电砂石系统工程废水处理的现状
近年来，我国水利水电工程人工砂石加工技术得到了迅速的发展，料场开采充分结合料场地形地质条件选择合理的开采运输方案，各种先进爆破技术的有效应用成功地解决了料场岩石块度控制、高边坡稳定等技术问题；砂石加工一方面采用了大量的高性能破碎加工设备，这些设备破碎比大、处理能力高、产品粒形好，另一方面又采用了改进筛分效率、改进成品料质量、有利环境保护的设备，提高了工作效率，，既达到了提高成品质量的目的，又显著地降低了生产成本，系统工艺流程也相对简化；废水废渣处理借鉴了城市和矿山废水废渣处理的经验，取得了良好的社会经济效益。取得了一系列的科研成果，为我国水利水电工程建设作出了重大贡献。
四、砂石系统废水处里的工程实例
1、葛洲坝工程
在葛洲坝工程中，某砂石加工厂从长江中采料，筛分楼筛分尾水2400耐/h直接排入长江，使排水渠道极易淤积，需人工不断清理排水渠；同时造成长江航道被不断淤塞。
2、清江隔河岩工程中废水回收利用
清江隔河岩砂石废水处理系统设计能力1200衬/h，采用了沉砂池、反应池和沉淀池等处理构筑物，虽然实现上清液回收利用，而废渣却直接排入水体。系统投产后投药量很大但水质仍达不到要求，沉砂池、反应池、沉淀池都发生严重淤塞，机械搅拌刮泥装置实际运行负荷大大超过设计负荷，最后基本弃之不用，拆除时满池淤砂。
3、三峡一期工程中废水静置处理实例
三峡一期工程某砂石废水系统2500耐/h，经处理达到排放标准后排放。工程采取静置沉砂的方式，修建一矩形水池，分二格，废水在池中缓慢流动，沉砂在池底固结，上清液经溢流后引入水体，最后装载机下池清除淤砂。投产后因废水中泥沙含量太高，池子很快被淤满，根本就来不及除渣，结果水池成了过水通道，废水直接排放，没有发挥作用。
五、废水处理方法
1、早期简易方案
砂石工程简易废水处理案例，如张河湾抽水蓄能电站上水库砂石工程水处理系统，其车间组成及运行工艺流程见图1。其工作原理为:系统生产车间用水经系统排水沟汇集至沉砂池①，绝大部分石粉及废渣沉淀于池内。利用生产间歇时间，打开排污阀，将污水排至专用水池④，将水回收；及时回收石粉并清理污泥。池①内回收水以顶部溢流方式进入沉淀池②，经进一步沉淀后，经池体②、③中壁溢流口溢流至沉淀池③，然后经联系水沟进入沉淀池⑤，成品砂仓脱水盲沟及其他地表水经相应水沟汇入沉淀池⑤，池内设置集水槽，适时处理漂浮物，进一步净化后，溢流至清水池⑥，将清水经回收水管利用水泵泵入系统高位水池⑦，根据用水需求经供水管流至生产车间。外部补充水也经供水管进入生产车间。
严格地讲，简易方案属于自然沉淀类别，因其在废水处理方案发展前期实施，同现阶段方案相比多有不完善之处，故在此单列说明。简易方案同现阶段工程实施中采取的自然沉淀方案加以对比，也可看出废水处理方案由粗放到精细的演变。由于处理效果相对较差，简易废水处理方案只在较早时期、偏远地区、建设条件差、小型工程上应用较多。
结合工程现场条件，目前阶段砂石工程常用的废水处理可分为自然沉淀与机械处理两类。
2、自然沉淀方案
砂石工程废水处理采取自然沉淀方案的案例，如向家坝水电站马延坡砂石工程废水处理。本方案利用系统附近的开阔山谷地形建一土石坝形成尾渣库，将生产废水用水管引至库区，经过自然沉淀后，澄清水回收利用，泥渣沉积到库底并逐层压实，尾渣库使用过程中，由于泥渣沉积造成尾渣库功能下降时采用采砂船清理，清理出的废渣运输至工程弃渣场堆放，计划在工程结束、砂石系统完成使命后尾渣库也随之停止使用。
自然沉淀方案的优点:①废水沉淀表面负荷低，因此可以少加甚至不加絮凝剂，投入设备少，运行管理简单，运行费用低，废水处理总体成本低；②回用水品质好；③绿色环保，社会影响好。马延坡砂石工程废水處理缺点:①前期土石坝建设投资高；②土石坝坝高40m，设计、施工安全要求高。其他修建沉淀池砂石工程废水处理的缺点:常受场地条件等的影响，设计布置满足使用要求的保证性不强。
3、“泥浆浓缩+脱水干化”方案
(1)采用板框式压滤机方案。构皮滩水电站烂泥沟、光照水电站基地、金安桥水电站、柬埔寨甘再水电站等砂石工程废水处理工艺流程基本相同，采用“旋流沉淀池沉淀浓缩+板框压滤机干化”方案。其工艺流程如图2所示。
板框式压滤机的工作原理简单:浓缩泥浆经渣浆泵泵送进入压滤机并持压，在压力作用下，固体物质隔离在滤布上，水渗透出滤布，板框间堆积满后形成泥饼，卸料洗布进入下一循环。
(2)采用带式真空过滤机方案。阿海水电站新源沟砂石工程采用水力旋流器来实现泥浆浓缩，带式真空过滤机处理浓缩泥浆。
水力旋流器以离心力实现固液分离。生产废水以一定压力切向进入旋流器，在腔内产生高速旋转流场，混合液中密度大的组份，在旋流场的作用下沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达底部时沿器壁向下运动，并由喷砂嘴排出，这样就形成了外漩涡流场，密度小的组份向中心轴方向运动，并在轴线中心形成向上的内漩涡，然后由溢流口排出。
带式真空过滤机废水处理量随进料料浆浓度有较大波动，滤饼含水率一般为8%～15%，料浆浓度低时会增高，但一般不高于30%；附属设备较多，占地面积较大，适宜于较大规模砂石工程。
(3)采用真空陶瓷过滤机方案。官地水电站竹子坝砂石工程采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆。真空陶瓷过滤机的工作原理为:在压强差的作用下，悬浮液通过过滤介质时，颗粒被截留在介质表面形成滤饼，而液体则通过过滤介质流出，达到了固液分离的目的。陶瓷过滤板具有产生毛细效应的微孔，使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔始终保持充满液体状态，陶瓷过滤板上没有空气透过，固液分离时能耗低、真空度高。
采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆具有滤饼干、滤液清、能耗低、运行场地干净、无噪音污染等优点，但设备购置费用高，实际产能低，目前在砂石工程中应用不多。
六、结束语
通过碎水利水电砂石系统工程废水处理方法的研究，进一步明确了废水处理工程的必要性。因此，在水利水电工程的后续发展中，我们要加大对砂石系统的重视，确保废水的有效处理。
参考文献
[1]汪秀丽.中国城市污水处理与再生利用[J].水利电力科技，2009(1):29－40.
[2]许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论[J].给水排水，2011，27(7):15－18.
[3]刘志和.水利水电工程人工砂石加工技术的现状和发展[J].建设机械技术与管理，2010(3):89－94．
【关键词】水利水电；砂石系统；废水处理
中图分类号：TV文献标识码： A
一、前言
随着国家环境保护意识的加强，水利水电砂石系统工程废水处理方法得到了人们的重视。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题。在科技不断发展的新时期，加强对水利水电砂石系统的重视，对废水处理有着重要的意义。
二、废水处理的必要性
随着人口和经济的增长，一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高；另一方面，水污染的范围和程度也越来越大。这一对日益严重的矛盾已经成为制约社会经济环境可持续发展的主要因素。
水利水电工程施工过程中会产生大量的施工废水(包括生产废水及施工人员生活污水)，若不经处理就直接排入当地河流水体中，将会对当地地表水环境造成严重影响，甚至破坏当地水源。因此，必须对施工过程中产生的废水进行妥善处理，运用工程技术手段和科学处理工艺，将原水中的污染物去除或降低其浓度，加工成符合生产和生活使用(达到国家排放标准)水质要求的成品水。
三、水利水电砂石系统工程废水处理的现状
近年来，我国水利水电工程人工砂石加工技术得到了迅速的发展，料场开采充分结合料场地形地质条件选择合理的开采运输方案，各种先进爆破技术的有效应用成功地解决了料场岩石块度控制、高边坡稳定等技术问题；砂石加工一方面采用了大量的高性能破碎加工设备，这些设备破碎比大、处理能力高、产品粒形好，另一方面又采用了改进筛分效率、改进成品料质量、有利环境保护的设备，提高了工作效率，，既达到了提高成品质量的目的，又显著地降低了生产成本，系统工艺流程也相对简化；废水废渣处理借鉴了城市和矿山废水废渣处理的经验，取得了良好的社会经济效益。取得了一系列的科研成果，为我国水利水电工程建设作出了重大贡献。
四、砂石系统废水处里的工程实例
1、葛洲坝工程
在葛洲坝工程中，某砂石加工厂从长江中采料，筛分楼筛分尾水2400耐/h直接排入长江，使排水渠道极易淤积，需人工不断清理排水渠；同时造成长江航道被不断淤塞。
2、清江隔河岩工程中废水回收利用
清江隔河岩砂石废水处理系统设计能力1200衬/h，采用了沉砂池、反应池和沉淀池等处理构筑物，虽然实现上清液回收利用，而废渣却直接排入水体。系统投产后投药量很大但水质仍达不到要求，沉砂池、反应池、沉淀池都发生严重淤塞，机械搅拌刮泥装置实际运行负荷大大超过设计负荷，最后基本弃之不用，拆除时满池淤砂。
3、三峡一期工程中废水静置处理实例
三峡一期工程某砂石废水系统2500耐/h，经处理达到排放标准后排放。工程采取静置沉砂的方式，修建一矩形水池，分二格，废水在池中缓慢流动，沉砂在池底固结，上清液经溢流后引入水体，最后装载机下池清除淤砂。投产后因废水中泥沙含量太高，池子很快被淤满，根本就来不及除渣，结果水池成了过水通道，废水直接排放，没有发挥作用。
五、废水处理方法
1、早期简易方案
砂石工程简易废水处理案例，如张河湾抽水蓄能电站上水库砂石工程水处理系统，其车间组成及运行工艺流程见图1。其工作原理为:系统生产车间用水经系统排水沟汇集至沉砂池①，绝大部分石粉及废渣沉淀于池内。利用生产间歇时间，打开排污阀，将污水排至专用水池④，将水回收；及时回收石粉并清理污泥。池①内回收水以顶部溢流方式进入沉淀池②，经进一步沉淀后，经池体②、③中壁溢流口溢流至沉淀池③，然后经联系水沟进入沉淀池⑤，成品砂仓脱水盲沟及其他地表水经相应水沟汇入沉淀池⑤，池内设置集水槽，适时处理漂浮物，进一步净化后，溢流至清水池⑥，将清水经回收水管利用水泵泵入系统高位水池⑦，根据用水需求经供水管流至生产车间。外部补充水也经供水管进入生产车间。
严格地讲，简易方案属于自然沉淀类别，因其在废水处理方案发展前期实施，同现阶段方案相比多有不完善之处，故在此单列说明。简易方案同现阶段工程实施中采取的自然沉淀方案加以对比，也可看出废水处理方案由粗放到精细的演变。由于处理效果相对较差，简易废水处理方案只在较早时期、偏远地区、建设条件差、小型工程上应用较多。
结合工程现场条件，目前阶段砂石工程常用的废水处理可分为自然沉淀与机械处理两类。
2、自然沉淀方案
砂石工程废水处理采取自然沉淀方案的案例，如向家坝水电站马延坡砂石工程废水处理。本方案利用系统附近的开阔山谷地形建一土石坝形成尾渣库，将生产废水用水管引至库区，经过自然沉淀后，澄清水回收利用，泥渣沉积到库底并逐层压实，尾渣库使用过程中，由于泥渣沉积造成尾渣库功能下降时采用采砂船清理，清理出的废渣运输至工程弃渣场堆放，计划在工程结束、砂石系统完成使命后尾渣库也随之停止使用。
自然沉淀方案的优点:①废水沉淀表面负荷低，因此可以少加甚至不加絮凝剂，投入设备少，运行管理简单，运行费用低，废水处理总体成本低；②回用水品质好；③绿色环保，社会影响好。马延坡砂石工程废水處理缺点:①前期土石坝建设投资高；②土石坝坝高40m，设计、施工安全要求高。其他修建沉淀池砂石工程废水处理的缺点:常受场地条件等的影响，设计布置满足使用要求的保证性不强。
3、“泥浆浓缩+脱水干化”方案
(1)采用板框式压滤机方案。构皮滩水电站烂泥沟、光照水电站基地、金安桥水电站、柬埔寨甘再水电站等砂石工程废水处理工艺流程基本相同，采用“旋流沉淀池沉淀浓缩+板框压滤机干化”方案。其工艺流程如图2所示。
板框式压滤机的工作原理简单:浓缩泥浆经渣浆泵泵送进入压滤机并持压，在压力作用下，固体物质隔离在滤布上，水渗透出滤布，板框间堆积满后形成泥饼，卸料洗布进入下一循环。
(2)采用带式真空过滤机方案。阿海水电站新源沟砂石工程采用水力旋流器来实现泥浆浓缩，带式真空过滤机处理浓缩泥浆。
水力旋流器以离心力实现固液分离。生产废水以一定压力切向进入旋流器，在腔内产生高速旋转流场，混合液中密度大的组份，在旋流场的作用下沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达底部时沿器壁向下运动，并由喷砂嘴排出，这样就形成了外漩涡流场，密度小的组份向中心轴方向运动，并在轴线中心形成向上的内漩涡，然后由溢流口排出。
带式真空过滤机废水处理量随进料料浆浓度有较大波动，滤饼含水率一般为8%～15%，料浆浓度低时会增高，但一般不高于30%；附属设备较多，占地面积较大，适宜于较大规模砂石工程。
(3)采用真空陶瓷过滤机方案。官地水电站竹子坝砂石工程采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆。真空陶瓷过滤机的工作原理为:在压强差的作用下，悬浮液通过过滤介质时，颗粒被截留在介质表面形成滤饼，而液体则通过过滤介质流出，达到了固液分离的目的。陶瓷过滤板具有产生毛细效应的微孔，使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔始终保持充满液体状态，陶瓷过滤板上没有空气透过，固液分离时能耗低、真空度高。
采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆具有滤饼干、滤液清、能耗低、运行场地干净、无噪音污染等优点，但设备购置费用高，实际产能低，目前在砂石工程中应用不多。
六、结束语
通过碎水利水电砂石系统工程废水处理方法的研究，进一步明确了废水处理工程的必要性。因此，在水利水电工程的后续发展中，我们要加大对砂石系统的重视，确保废水的有效处理。
参考文献
[1]汪秀丽.中国城市污水处理与再生利用[J].水利电力科技，2009(1):29－40.
[2]许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论[J].给水排水，2011，27(7):15－18.
[3]刘志和.水利水电工程人工砂石加工技术的现状和发展[J].建设机械技术与管理，2010(3):89－94．