一种搅拌站废浆水再利用工艺及其装置的制作方法

本发明属于混凝土掺合料生产
技术领域：
，具体涉及一种搅拌站废浆水再利用工艺及其装置。
背景技术：
：城市建设对混凝土等建筑材料的需求很大，搅拌站在生产混凝土的过程中会产生大量的废浆水，这些废浆水主要来源于冲洗搅拌车、泵车、输料皮带、搅拌机及场地等，因此这些废浆水中含有骨料、水泥、粉煤灰、矿粉、少量泥等，其可作为混凝土生产原材料使用。但其固含普遍较低且不稳定，直接用于混凝土的生产，减量化有限，且需要对生产配合比进行不断的调整，对混凝土搅拌站的生产管理带来诸多不便。目前搅拌站废浆水主要的处置方法有沉淀压滤法、均化法等，这些处置方法都设置有沉淀池，需要定期清淤，占地大的同时还给生产管理带来不便，同时沉淀压滤法压滤后产生的泥饼直接外运处置，处置成本高，均化法处置的过程中还会遇到补充清水等情况，对废浆水的减量化处置不利，均化后的废浆直接用于混凝土生产，其掺量难以准确控制，造成混凝土质量的不稳定。而国内现有有关搅拌站废浆水处置工艺及装备虽然也能初步的对搅拌站废浆水进行处理，但均存在实质性的缺陷，比如：其废浆处置装置无法让清水得以大量释放，对搅拌站废浆的减量化无益等问题。技术实现要素：针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种搅拌站废浆水再利用工艺及其装置，可实现搅拌站固废零排放，实现搅拌站行业绿色生产的目的。为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩对步骤s1中剩余废浆进行浓缩，得到溢流液和底流废浆，溢流液回用于生产；s3.真空脱泥对步骤s2中底流废浆进行脱泥，得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。进一步地，真空脱泥中，保持真空度为0.04～0.08mpa，控制真空度，可控制脱泥后废渣疏松程度，真空脱泥后的废渣可直接进入混凝土生产的主搅拌机，在搅拌作用下轻易分散均匀。进一步地，浓缩过程中使进入浓缩机的废浆有足够的停留时间，停留时间不小于60min，优选停留时间为60～90min，更优的选择为90min；使得其溢流液固含小于0.02％，底部废浆经过沉降后固含大于20％，保证停留时间是为了给其一定的沉降时间，使浓缩机中底部废浆的固含提高。进一步地，真空脱泥后废浆的固含小于1％，脱泥后的废渣固含大于70％，脱泥的废浆固含很高，对废浆的减量化意义明显，且脱泥后的废浆水肉眼无可见的固体，是一种清水状态。进一步地，浓缩过程中还需要添加沉降剂，沉降剂的用量为废浆水体积的0.01～0.02％；沉降剂主要由聚合氯化铝铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚硅酸盐以及聚丙烯酰胺中的一种或几种组成，沉降剂的加入可明显提高其沉降效率，缩短其沉降时间，同时其用量很少，对混凝土的无不良影响。进一步地，沉降剂优选由聚硅酸铝与聚丙烯酰胺以1:1的比例混合而成。本申请还设计了与搅拌站废浆水再利用工艺配套使用的装置，其包括依次连通的筛分装置、浓缩机、废浆储存罐、脱泥机和清水罐；浓缩机底部呈漏斗状，上部开有溢流槽，中部开有注浆口，注浆口处设置有注浆腔，注浆腔可以避免注入的浑浊废浆与溢流出的清水混合而无法溢流清水。进一步地，防堵装置包括设置于出料口管道外壁的第二电机；管道内设置有与第二电机连接的第二转轴；第二转轴上设置有螺旋方向相反的第一搅拌叶和第二搅拌叶。进一步地，防堵装置下方还设置有阀门，优选阀门为电动阀。进一步地，注浆口可以通过管道与注浆腔连通，也可以直接设置在注浆腔上方。进一步地，浓缩机顶部还设置搅拌装置，其包括设置在浓缩机顶部的第一电机，浓缩机内设置有延伸至出料口且与第一电机连接的第一转轴；第一转轴上通过连接板连接有刮板或刮刀，刮板或刮刀能通过转动清除黏附在集料腔内壁上的浆料。进一步地，筛分设备的出料口与浓缩机注浆口连通；浓缩机底部通过泵机与废浆储存罐连通；废浆储存罐通过泵机与脱泥机连接；脱泥机的排水端和浓缩机的溢流口分别与清水罐连通。进一步地，浓缩机和废浆储存罐均设置有液位计、流量监测器、投入式超声波浓度计、工业ph计及搅拌装置。进一步地，浓缩机中注浆口、溢流口、出料口和脱泥后废浆出浆口处均配置有流量监测器、固含监测器和ph监测器。进一步地，流量监测器采用差压式、容积式流量计、电磁式流量计中的一种或几种进行监测。进一步地，固含监测器采用投入式超声波浓度计进行监测，浓度检测可为我们判断浓缩效果提供数据依据。进一步地，ph监测器采用工业在线ph计进行监测，ph监测为我们提供过程数据，判断废浆变化及特性。进一步地，浓缩机的溢流口和出料口均设置有电动阀；电动阀与控制系统之间通过常规的电连接方式连接。通过设置电动阀，产生的溢流清液、底流废浆的流速和流量通过配置电动阀进行远程控制，通过控制阀门可调整浓缩参数，进而在线调整浓缩效果。进一步地，控制系统为stm32f103单片机控制系统。本发明的有益效果：1、本发明具有高效减量化、零排放的特点，不同于传统修建沉淀池均化处置废浆，本发明利用浓缩机和化学沉降原理，使得大量清水得以释放，同时下层废浆固含可显著提升，废浆减量化明显。同时脱泥后的废渣疏松多孔，直接回用于混凝土生产，实现搅拌站废浆水100％回收利用，使搅拌站实现废物零排放，实现绿色生产。2、本发明具有高效节能、降低设备损耗的特点，通过物理化学浓缩显著提高废浆固含，再利用真空吸滤装备进一步脱水，实现深度的固废分离，还可显著降低真空吸滤设备的工作负担，减少后端设备的损耗，减少其工作时间，降低能耗。3、本发明还具有高附加值的特点，本发明在浓缩环节大量释放清水，可极大地增加清水资源的补给，达到用水平衡，降低用水成本，同时真空吸滤后的细料呈疏松多孔状，可直接替代部分原材料使用，达到降低生产成本的目的。附图说明图1为本装置的结构示意图；图2为浓缩机结构示意图；图3为防堵装置的结构示意图。其中，1、筛分装置；2、浓缩机；201、集料腔；202、溢流口；203、注浆口；204、注浆腔；205、防堵装置；206、连接板；207、刮板；208、阀门；209、第一电机；210、出料口；211、第二电机；212、第二转轴；213、第一搅拌叶；214、第二搅拌叶；3、泵机；4、废浆储存罐；5、脱泥机；6、清水罐。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本
技术领域：
的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本
技术领域：
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。如图1所示，该搅拌站废浆水再利用装置，其包括由筛分设备1、泵机3、浓缩机2、废浆储存罐4、脱泥机5、清水罐6组成；其中，筛分设备1的出料口与浓缩机2的注浆口连通；浓缩机2底部通过泵机3与废浆储存罐4连通；废浆储存罐4通过泵机3与脱泥机5连接；脱泥机5的排水端和浓缩机2的溢流口202分别与清水罐6连通。如图2所示，浓缩机2顶部开有注浆口203，在浓缩机2内顶部设置有与注浆口203连通的注浆腔204，以保证从注浆口203进入的浆料经注浆腔204进入浓缩机2内。此外，浓缩机2一侧上端开有溢流口202，注浆腔204的底端低于溢流口202的下端30～50cm，以此防止溢流口202流出的溢流液变浑浊。如图2所示，浓缩机2顶部设置有第一电机209，第一电机209上连接有第一转轴，第一转轴的端部延伸至集料腔201的出料口210处，同时，在第一转轴上通过连接板206连接刮板207，刮板207能够通过转动清除黏附在集料腔201内壁上的浆料。第一转轴可以位于注浆腔203内，也可以位于注浆腔203外。如图3所示，防堵装置205包括设置于出料口210管道外壁的第一电机211；并且，管道内设置有与第二电机211连接的第二转轴212；第二转轴212上设置有螺旋方向相反的第一搅拌叶213和第二搅拌叶214。第一电机209、第二电机211均与控制系统以常规的电连接方式连接。在第一电机209、第二电机211、第二转轴212的配合下，能够尽可能的降低装置出现堵塞的可能。并且，螺旋方向相反的第一搅拌叶213和第二搅拌叶214也能避免沿同一方向旋转搅拌时浆料可能出现的堵塞情况。浓缩机2中还设置液位检测装置，液位检测装置采用超声波液位计、磁翻板液位计、磁浮子液位计、内浮式液位计、投入式液位计中的一种或几种，液位计可检测过程数据，以便于更好地维护、检修等。浓缩机2的注浆口、溢流口202、出料口210和脱泥后废浆出浆口处还配置有流量监测器、固含监测器和ph监测器(图示中未体现)；其中流量监测器采用差压式、容积式流量计、电磁式流量计中的几种或几种进行监测。固含监测器采用投入式超声波浓度计进行监测，浓度检测可为我们判断浓缩效果提供数据依据。ph监测器采用工业在线ph计进行监测，ph监测为我们提供过程数据，判断废浆变化及特性。此外，浓缩机2的溢流口202和出料口210出均设置有电动阀，电动阀通过常规电连接的方式与控制系统连接，由此，通过控制阀门可调整浓缩参数，进而在线调整浓缩效果。实施例1一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的聚硅酸铝，在浓缩机中的浓缩停留时间为60min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.04mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例2一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的聚硅酸铝，在浓缩机中的浓缩停留时间为60min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.05mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例3一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的聚硅酸铝，在浓缩机中的浓缩停留时间为60min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.06mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例4一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的聚硅酸铝，在浓缩机中的浓缩停留时间为60min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.07mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例5一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的聚硅酸铝，在浓缩机中的浓缩停留时间为60min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.08mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例6一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的沉降剂，沉降剂由1:1的聚丙烯酰胺：聚硅酸铝组成，在浓缩机中的浓缩停留时间为70min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.06mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例7一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的沉降剂，沉降剂由1:1的聚丙烯酰胺：聚硅酸铝组成，在浓缩机中的浓缩停留时间为80min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.06mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实施例8一种搅拌站废浆水再利用工艺，包括以下步骤：s1.分离采用筛分设备将搅拌站产生的废浆水中粒径大于2mm的颗粒分离，得到剩余废浆；s2.浓缩向步骤s1所得废浆水中加入为其体积0.01％的沉降剂，沉降剂由1:1的聚丙烯酰胺：聚硅酸铝组成，在浓缩机中的浓缩停留时间为90min；分别得到固含小于0.1％的清水和固含大于20％的底流废浆；s3.真空脱泥将步骤s2所得底流废浆泵入脱泥机中，于0.06mpa环境中进行脱泥，收集得到废渣和脱泥废浆，脱泥废浆重新回到步骤s2中继续进行浓缩。实验例1、以未浓缩然后直接进行真空脱泥的废浆水为对照组，分别检测实施例1～8的浓缩效果，以及实施例1～8和对照组的脱泥效果，其结果见表1和表2。表1浓缩效果实施例浓缩底流固含溢流液固含释放清水占原废浆比例125％清水60％224％清水65％325％清水65％423％清水70％526％清水72％628％清水75％730％清水80％835％清水82％表2脱泥效果方案脱泥废浆固含脱泥废渣固含脱泥废浆占原废浆的比例对比组1.0％80％95％实施例10.2％86％35％实施例20.3％88％33％实施例30.3％88％32％实施例40.2％90％26％实施例50.1％91％23％实施例60.2％88％22％实施例70.2％88％18％实施例80.2％89％15％从表2中实施例1～5的数据可以看出，随着真空脱泥机真空度的提高，随真空脱泥机真空度的提高，脱泥后废浆的固含差别不大，废渣的固含提高明显，脱泥后废浆的量逐渐减少，说明提高真空度对搅拌站废浆的减量化有利。而实施例6～8的数据则说明了随浓缩停留时间的增加，其浓缩效果提升。2、检测对照组(以未浓缩然后直接进行真空脱泥的废浆水为对照组)和实施例1～8工艺的能耗，其结果见表3。表3能耗方案工作时间/(小时/天)工艺能耗/kw对比组12.060实施例16.035实施例25.037实施例34.539实施例44.239实施例54.041实施例65.035实施例75.234实施例85.635由表3数据可知，实施例1～8的脱泥能耗明显低于为进行浓缩直接脱泥的能耗，能耗降低30％以上，减少50％以上的设备运行时间，有效降低了设备的运行损耗。3、检测空白组(未加入废渣的c30混凝土)和实施例1～8制备得到的废渣制备得到的c30混凝土的强度，其结果见表4。表4混凝土强度由表4中实施例1～8的数据可以看出，利用脱泥后的废渣取代细集料制备的c30混凝土，其7d及28d强度与空白组c30混凝土相当，混凝土的强度性能有保障。当前第1页12