摘要(yao)：采(cai)用濕(shi)法生產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)處理(li)石英(ying)砂時，其廢(fei)水中(zhong)含有高濃度(du)的(de)(de)固(gu)體懸浮物，懸浮物中(zhong)的(de)(de)微(wei)細粒子致使(shi)廢(fei)水很難澄清(qing)。本文(wen)介(jie)紹了(le)一(yi)種投資少(shao)的(de)(de)雙沉淀池人工(gong)間(jian)歇排除沉砂的(de)(de)處理(li)工(gong)藝(yi)(yi)，并敘述對沉砂的(de)(de)利(li)用方法。

近年(nian)來、隨(sui)著玻璃、陶瓷及其他工(gong)(gong)業(ye)(ye)的飛速發展，石(shi)英砂的需求(qiu)量(liang)日益(yi)增加、各地相繼上馬(ma)了(le)一批石(shi)英砂處理廠(chang)(chang)礦，這些廠(chang)(chang)礦大多是鄉鎮(zhen)企業(ye)(ye)、采(cai)用濕法生產(chan)工(gong)(gong)藝，每生產(chan)1噸石(shi)英砂、要產(chan)生6~10噸廢水，且大多直接排入河道，造成了(le)嚴重的環境污染。波(bo)濤石(shi)英砂廠(chang)(chang)家應有關石(shi)英礦的要求(qiu)，對石(shi)英砂處理廢水的治理作了(le)大量(liang)工(gong)(gong)作，摸索出了(le)一條投資省(sheng)、見效快、社(she)會及經濟(ji)效益(yi)顯著的綜合治理途徑。

1 石英砂處理廢水的特性及(ji)治理原理

石英砂處理的廢水中含有高濃度的固體懸浮物，pH=6、每升廢水含有10-l5g懸浮物，懸浮物主要組成是SiO₂及粘土類礦物，其中SiO₂占95%以上(shang)；懸浮物粒度分(fen)布(bu)范圍較大(da)，大(da)部分(fen)是(shi)粒度小于(yu)(yu)9μm的微細粒子占65%-70%，正(zheng)是(shi)由于(yu)(yu)這些微細粒子。使得廢水即使靜置(zhi)幾晝夜也(ye)無法澄清。

微細石英粒子在水中具有一定的溶解度，粒子表面的某些SiO₂和(he)水(shui)作(zuo)用生成硅酸分子(zi)。

硅酸是弱電解質，電離后形成H⁺與SiO^2-₃離子、石英微粒首先吸附具有共同組成的SiO^2-₃離子，使表面帶負電荷，再吸引H⁺，組成具有擴(kuo)散雙電層的(de)膠團。

由于膠團都帶有負(fu)電(dian)荷，并(bing)有外圍水化殼的(de)阻礙(ai)作用，因而無法聚集(ji)成較大(da)(da)的(de)顆粒(li)而下沉，故(gu)廢水能長期保持穩(wen)定而無法澄清(qing)。要使膠團微粒(li)相互聚合，必(bi)須加入電(dian)解質，借助正(zheng)離子(zi)中和表面負(fu)電(dian)荷試驗(yan)比較了多種(zhong)電(dian)解質、后找到一(yi)種(zhong)帶高價正(zheng)離子(zi)的(de)無機電(dian)解質，能在(zai)2分鐘(zhong)內(nei)使微粒(li)聚成大(da)(da)顆粒(li)并(bing)出現清(qing)水層。

2 廢(fei)水處理工藝

針對鄉鎮企業(ye)資金少、勞(lao)動力便宜的(de)特點(dian)、設(she)計采用雙(shuang)沉淀池人工(gong)間歇排除沉砂的(de)處理(li)工(gong)藝(yi)、工(gong)藝(yi)流程如圖(tu)1所示：

廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)和藥液經過(guo)砂(sha)泵葉輪的(de)(de)(de)(de)(de)高速(su)攪拌(ban)作(zuo)用(yong)得到充(chong)分混合(he)后進(jin)入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)力反(fan)(fan)應池(chi)(chi)。在反(fan)(fan)應池(chi)(chi)中，廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)經歷一個(ge)(ge)由強(qiang)到弱的(de)(de)(de)(de)(de)攪拌(ban)過(guo)程，既保(bao)證石英微粒相互之間的(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)分碰撞以聚成大顆粒，又能避免由于過(guo)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)攪動(dong)而(er)撞碎聚成的(de)(de)(de)(de)(de)大顆粒。經過(guo)充(chong)分反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)緩慢流(liu)入(ru)沉(chen)淀池(chi)(chi)中，在流(liu)動(dong)過(guo)程中，懸浮物(wu)不斷下沉(chen)，最終沉(chen)到池(chi)(chi)底，清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)則通(tong)過(guo)溢流(liu)堰排(pai)出。二個(ge)(ge)沉(chen)淀池(chi)(chi)交替使(shi)用(yong)，從而(er)實(shi)現人工間歇排(pai)砂(sha)，運行(xing)實(shi)踐表明，此(ci)工藝可(ke)完(wan)全滿足處理(li)要求，處理(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)中，懸浮物(wu)含量(liang)小于370mg/L，pH=8，符合(he)國家排(pai)放標準(zhun)。

3 沉砂的利用

沉砂中含有約95%的SiO₂，1%~3%的Fe₂O₃以及少(shao)量(liang)其他組分，是建(jian)筑(zhu)材(cai)料的(de)優(you)良(liang)原料，適合制(zhi)(zhi)造(zao)墻地磚、馬(ma)賽克等建(jian)筑(zhu)陶(tao)瓷(ci)，也(ye)可制(zhi)(zhi)磚或代替部分水泥直接摻(chan)入混凝土中。我(wo)們用沉(chen)砂試制(zhi)(zhi)了裝飾毛面磚，效果(guo)很好，產品的(de)各(ge)項指標(biao)均達到有關技術(shu)標(biao)準制(zhi)(zhi)品的(de)性能見表1。

表1

沉砂(sha)(sha)需(xu)經過一定(ding)時間的(de)(de)(de)堆放， 待(dai)含水率(lv)降低(di)到25%左(zuo)右(you)才能使(shi)用。因沉砂(sha)(sha)粒度小，需(xu)混入40%左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)粒度為20目的(de)(de)(de)砂(sha)(sha)子(zi)，以縮短制(zhi)品的(de)(de)(de)干燥時間，降低(di)干燥收縮率(lv)、制(zhi)品工(gong)藝流程(cheng)如下(xia)：

原料混合→攪拌→真空練(lian)泥(ni)→陳(chen)腐→練(lian)泥(ni)擠出(chu)開(kai)片(pian)→拉(la)毛成形→干燥(zao)→裝(zhuang)窯(yao)燒成→成品檢驗(yan)→包(bao)裝(zhuang)入庫(ku)→成品出(chu)廠(chang)。

和直接用粘土制成的毛面(mian)磚相比，沉砂毛面(mian)磚具有強度高、吸(xi)水(shui)率低、耐(nai)熱沖擊性及抗凍性好的特點(dian)，是一種檔(dang)次較高的裝(zhuang)飾材料。

4 結語

本文介紹的廢水治理工藝簡單易行，適用于鄉鎮企業。生產能力為20m³/h的廢水處(chu)理裝置僅需投資1萬元，每處(chu)理1m3廢水的運行費用為(wei)0.05元，沉(chen)砂(sha)有多種用途，可因地制宜地加(jia)以(yi)利用。環(huan)境(jing)保護(hu)部門(men)應制定相應政(zheng)策，引導鄉(xiang)鎮企(qi)業(ye)樹立環(huan)境(jing)保護(hu)意識(shi)，造福于人民。