摘要：采用濕法生產(chǎn)工藝處理石英砂時，其廢水中含有高濃度的固體懸浮物，懸浮物中的微細(xì)粒子致使廢水很難澄清。本文介紹了一種投資少的雙沉淀池人工間歇排除沉砂的處理工藝，并敘述對沉砂的利用方法。

近年來、隨著玻璃、陶瓷及其他工業(yè)的飛速發(fā)展，石英砂的需求量日益增加、各地相繼上馬了一批石英砂處理廠礦，這些廠礦大多是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、采用濕法生產(chǎn)工藝，每生產(chǎn)1噸石英砂、要產(chǎn)生6~10噸廢水，且大多直接排入河道，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。波濤石英砂廠家應(yīng)有關(guān)石英礦的要求，對石英砂處理廢水的治理作了大量工作，摸索出了一條投資省、見效快、社會及經(jīng)濟(jì)效益顯著的綜合治理途徑。

1 石英砂處理廢水的特性及治理原理

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；懸浮物粒度分布范圍較大，大部分是粒度小于9μm的微細(xì)粒子占65%-70%，正是由于這些微細(xì)粒子。使得廢水即使靜置幾晝夜也無法澄清。

微細(xì)石英粒子在水中具有一定的溶解度，粒子表面的某些SiO₂和水作用生成硅酸分子。

硅酸是弱電解質(zhì)，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(fù)電荷，再吸引H⁺，組成具有擴(kuò)散雙電層的膠團(tuán)。

由于膠團(tuán)都帶有負(fù)電荷，并有外圍水化殼的阻礙作用，因而無法聚集成較大的顆粒而下沉，故廢水能長期保持穩(wěn)定而無法澄清。要使膠團(tuán)微粒相互聚合，必須加入電解質(zhì)，借助正離子中和表面負(fù)電荷試驗(yàn)比較了多種電解質(zhì)、后找到一種帶高價(jià)正離子的無機(jī)電解質(zhì)，能在2分鐘內(nèi)使微粒聚成大顆粒并出現(xiàn)清水層。

2 廢水處理工藝

針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)資金少、勞動力便宜的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)采用雙沉淀池人工間歇排除沉砂的處理工藝、工藝流程如圖1所示：

廢水和藥液經(jīng)過砂泵葉輪的高速攪拌作用得到充分混合后進(jìn)入水力反應(yīng)池。在反應(yīng)池中，廢水經(jīng)歷一個由強(qiáng)到弱的攪拌過程，既保證石英微粒相互之間的充分碰撞以聚成大顆粒，又能避免由于過強(qiáng)的攪動而撞碎聚成的大顆粒。經(jīng)過充分反應(yīng)的廢水緩慢流入沉淀池中，在流動過程中，懸浮物不斷下沉，最終沉到池底，清水則通過溢流堰排出。二個沉淀池交替使用，從而實(shí)現(xiàn)人工間歇排砂，運(yùn)行實(shí)踐表明，此工藝可完全滿足處理要求，處理后的清水中，懸浮物含量小于370mg/L，pH=8，符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 沉砂的利用

沉砂中含有約95%的SiO₂，1%~3%的Fe₂O₃以及少量其他組分，是建筑材料的優(yōu)良原料，適合制造墻地磚、馬賽克等建筑陶瓷，也可制磚或代替部分水泥直接摻入混凝土中。我們用沉砂試制了裝飾毛面磚，效果很好，產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制品的性能見表1。

表1

沉砂需經(jīng)過一定時間的堆放， 待含水率降低到25%左右才能使用。因沉砂粒度小，需混入40%左右的粒度為20目的砂子，以縮短制品的干燥時間，降低干燥收縮率、制品工藝流程如下：

原料混合→攪拌→真空練泥→陳腐→練泥擠出開片→拉毛成形→干燥→裝窯燒成→成品檢驗(yàn)→包裝入庫→成品出廠。

和直接用粘土制成的毛面磚相比，沉砂毛面磚具有強(qiáng)度高、吸水率低、耐熱沖擊性及抗凍性好的特點(diǎn)，是一種檔次較高的裝飾材料。

4 結(jié)語

本文介紹的廢水治理工藝簡單易行，適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。生產(chǎn)能力為20m³/h的廢水處理裝置僅需投資1萬元，每處理1m3廢水的運(yùn)行費(fèi)用為0.05元，沉砂有多種用途，可因地制宜地加以利用。環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)制定相應(yīng)政策，引導(dǎo)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)樹立環(huán)境保護(hù)意識，造福于人民。