1、建筑陶瓷生產(chǎn)中污水和污泥的產(chǎn)生環(huán)節及性質(zhì)

建筑陶瓷生產(chǎn)的工藝繁雜，由于需要噴霧干燥、燒制瓷化等步驟，大量輸入的新鮮水會(huì )被蒸發(fā)掉，剩余的大部門(mén)污水通過(guò)處理后可以回用生產(chǎn)，基本做到零污水外排，主要產(chǎn)生污水的工序如表1。

由表1可以看得，在建筑陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的污水種類(lèi)較多，出于經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的要求，根據不同的用水要求和污泥回用情況，建筑陶瓷生產(chǎn)企業(yè)一般配備水處理：

(1)燃料污水～用于水煤漿、水煤氣制備，系統水平衡負輸入，污水沉淀后大部分清水回用，少部分濃縮污水排至其他處理池，酚水焚燒處理，污泥主要為煤灰，可回用；

(2)原料污水一用于球磨機、漿池、噴霧塔清洗，除塵器收塵后化漿等，系統水平衡負輸入，污水沉淀后清水回用，零外排，污泥主要為陶瓷粉料，可回用制漿；

(3)釉料污水一用于收集施釉線(xiàn)污水，系統水平衡正輸出，污水沉淀后清水排至其他處理池，污泥主要為陶瓷釉料，可回用制釉；

(4)冷卻定期排水一用于壓機、空壓機、風(fēng)機等設備的冷卻，定期排水至其他處理池；

(5)脫硫污水一用于噴霧塔和窯爐的煙氣脫硫，系統水平衡正輸出，污水加堿后大部分循環(huán)使用，少部分濃縮污水排至其他處理池，污泥主要成本為石膏，一般外運處理；

(6)磨邊、拋光污水～用于磨邊機、拋光機的削切、沖洗用水，系統水平衡負輸入，零外排，污水沉淀后循環(huán)使用，污泥主要為成品陶瓷的碎屑和細粉，一般外運處理；

(7)沖洗清潔污水一用于廠(chǎng)區通用設備及地面沖洗清潔，污水匯人至其他處理池，由于磨邊、拋光污水耗水量很高，用水水質(zhì)要求低，系統水平衡負輸入，其他類(lèi)型的污水外排量較少，故可混入磨邊、拋光污水處理池中，補充系統水平衡。污水沉淀后，多數污泥都可回用，主要涉及外運的是脫硫污泥和磨邊、拋光污泥，其中脫硫污泥主要為石膏，再利用途徑較多；磨邊、拋光污泥雖然產(chǎn)生了較多再利用手段，但主要集中在重新燒制建材方面，暫時(shí)還沒(méi)有可普遍推廣的方法。建筑陶瓷拋光生產(chǎn)線(xiàn)中，有三個(gè)細分工藝會(huì )產(chǎn)生污水，分別為磨邊、刮平、拋光，表2為通過(guò)組合篩和天平(千分之一)實(shí)驗得出的拋光線(xiàn)污水的一些性質(zhì)指標的粗略統計。

2、建筑陶瓷污水目前的沉淀處理方式

由于建筑陶瓷大部分用水要求相對較低、系統水平衡負輸入，污水僅經(jīng)過(guò)沉淀處理即可回用。懸浮顆粒物在水中的沉淀可分為：自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀和壓縮沉淀。

目前國內陶瓷污水處理中，循環(huán)水量從50～1500m3／h，已有多種沉淀池的應用：

(1)多級人工沉淀池一由多個(gè)矩形池體組成，污水自池體上部入口流人，懸浮物主要依靠自身重力自由沉淀；排泥時(shí)需要先將池體清水排出，再通過(guò)人工與排泥泵合作排泥。自動(dòng)化程度較低，出水水質(zhì)差，占地面積大，設備造價(jià)很低。

(2)平流式沉淀池一池體呈長(cháng)方形，污水流入池體后，受入口擋板作用，運動(dòng)方向改變?yōu)樾毕路?，減少了懸浮物的慣性，伴隨著(zhù)懸浮物的自身重力自由沉淀和絮凝沉淀，使泥水分離；排泥方式主要有刮吸泥機行走中泵吸，或刮泥機刮至集泥斗后用排泥泵排出。自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)較好，占地面積大，設備造價(jià)較低。

(3)豎流式沉淀池一池體呈上圓柱下圓錐形，污水先進(jìn)入中心管，然后接觸反射板進(jìn)入池體，該過(guò)程中存在著(zhù)向上和向下運動(dòng)的懸浮物，相互碰撞致使顆粒增大，不僅有懸浮物的自由沉淀，還有利于形成絮凝沉淀和區域沉淀；由于多數建于地面之上，排泥方式通過(guò)靜水壓力。自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)不穩定，占地面積小，設備造價(jià)很高。水蒸發(fā)量少，適合缺水地區使用。

(4)輻流式沉淀池一池體圓柱形，分為中心和周邊進(jìn)水，平緩坡度的池底，中心一般設有集泥斗，排泥方式為靜水壓力或排泥泵。自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)較好，占地面較積大，設備造價(jià)較高。

(5)斜管沉淀池一池體形狀類(lèi)似于平流式，內部設有斜管(多為聚丙烯正六角型)，這些傾斜的平行管將整體的沉淀區分割成一系列淺沉淀層，每?jì)蓧K平行斜板間相當于一個(gè)很淺的沉淀池，自有沉淀、絮凝沉淀、區域沉淀、壓縮沉淀四種類(lèi)型的沉淀方式共同作用，從而降低了水力半徑和雷諾數Re，增加了比表面積和表面負荷；排泥方式也類(lèi)似于平流式。能夠近10倍的提高平流式沉淀的表面負荷系數，是對現有多級人工、平流式豎流式沉淀池擴容和增效改造的首選途徑。自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)很好，占地面較積中等，設備造價(jià)中等。

(6)高密度沉淀池一由反應區、預沉一濃縮區以及斜管分離區組成，是集絮凝、預沉、污泥濃縮、污泥回流、斜板分離于一體的高效沉淀池。表面負荷和藥劑利用率高，在國外應用較多，適合于高濃度、大流量的污水處理，國內現有部分脫硫污水也采用相似工藝處理。自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)很好，占地面較積中等，設備造價(jià)較高。

建筑陶瓷企業(yè)中，現有的污水處理主要是多級人工、平流式沉淀池，大部分采用自用水設備白留至地下池的方式入水，經(jīng)沉淀后清水直接回用，污泥自沉淀池抽吸至脫水機脫水外運。由于其用水水質(zhì)要求(ss≤500)與水廠(chǎng)有著(zhù)很大差別，在循環(huán)使用不外排的情況下，處理后清水懸浮物的含量和波動(dòng)范圍要求低于水廠(chǎng)數十倍，但更在乎處理成本和故障程度。

3、建筑陶瓷污水沉淀處理的優(yōu)化建議

在了解建筑陶瓷污水性質(zhì)的基礎上，為了更高效、經(jīng)濟的運用水循環(huán)系統，首先應該根據不同性質(zhì)的污水進(jìn)行分類(lèi)，確定一些基本措施。

(1)單獨處理燃料污水，提高有毒物質(zhì)一酚水的處理效率，避免其進(jìn)入其他的水處理環(huán)節；處理后清水可回用于燃料或原料制備，節約生產(chǎn)工藝中需要蒸發(fā)的水新鮮。

(2)單獨處理釉料／原料污水，充分利用原料車(chē)間內空余的八角漿池等生產(chǎn)池體充當污水收集池，將污水直接回用生產(chǎn)，或污泥和清水分離后回用生產(chǎn)。為了提高泥水分離效果，還可以考慮在漿池內設置便于拆裝的沉淀斜管。

(3)根據脫硫工藝設計整廠(chǎng)污水處理目前濕法噴淋方式占世界煙氣脫硫設備的80％以上，根據藥劑的不同又可分為鈣法和雙堿法，分別適用于高濃度和低濃度的煙氣脫硫，污水處理的方式也不同。

鈣法又稱(chēng)石灰一石膏法，脫硫吸收藥劑選用石灰，石灰吸收二氧化硫并氧化后形成石膏，通過(guò)絮凝沉淀使石膏與石灰漿液分離，石膏外運，漿液回用；該方法運行穩定，回用水質(zhì)要求低，處理設備簡(jiǎn)單。

雙堿法是使用氫氧化鈉或碳酸鈉吸收二氧化硫，再使用石灰再生氫氧化鈉或碳酸鈉的方法；該方法既要把硫酸鈉置換為石膏，又要使石膏絮凝沉淀，故需要較為精確的控制水池中pH、硫酸鹽等參數，對水處理設備要求較高，水質(zhì)回用要求也較高，一般需要采用高密度沉淀池才可以達到較好的處理效果。

由于脫硫中涉及藥劑配置，除霧器沖洗等用水工藝，大于石膏和蒸發(fā)帶走的水量，整體體系水平衡一般為正輸出，時(shí)常需要外排部分濃縮污水。鈣法相對污水較少，成分相對簡(jiǎn)單(石灰一石膏混合液)，可直接回用于脫硫藥劑配置或陶瓷原料生產(chǎn)；而雙堿法污水由于鈉離子的不斷積累，需要排水量較大，一般只能外排至其他污水處理池。僅從污水處理角度，鈣法較雙堿法更易處理，適合于沒(méi)有拋光線(xiàn)污水處理池的陶瓷企業(yè)；而對于有拋光污水處理池的陶瓷企業(yè)可以將其作為補充水平衡的部分新鮮水。

(4)拋光線(xiàn)污水分類(lèi)處理、污泥分類(lèi)利用

上文提到拋光生產(chǎn)線(xiàn)主要有磨邊、刮平、拋光三個(gè)會(huì )產(chǎn)生污水的生產(chǎn)工藝環(huán)節，由于設備都在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上，一般將拋光生產(chǎn)線(xiàn)的污水(下稱(chēng)拋光混合污水)匯人同一條水溝，集中處理，這不僅不利于污泥的回用，還對污水處理設備提出了較高的要求。

從污泥回用角度，磨邊、刮平污泥的顆粒較粗，可以回用于生產(chǎn)陶瓷磚的底料；拋光雜質(zhì)較多，顆粒過(guò)細，不適合再生產(chǎn)；從污水處理設備角度，磨邊污泥顆粒較粗(50％顆粒物大于0．85mm)，比重大(同陶瓷磚，約2．6t／m3)，若使用泵吸會(huì )加快磨損和提高故障率，減少污泥泵和脫水機的使用壽命。目前，國內一些較為先進(jìn)的建筑陶瓷企業(yè)，已經(jīng)將拋光污水分類(lèi)處理：

1)將拋光污水與刮平、磨邊污水的水溝分離，分別流入不同的沉淀池，污泥分類(lèi)。

2)在磨邊污水進(jìn)入沉淀池之前，設置一沉砂池，用于去除粒徑大于0．25mm的顆粒物；可使用機械或人工方式排砂。

3)利用斜管、高密度沉淀池等較新技術(shù)，改造原有沉淀池，加強污泥沉淀效果，縮小沉淀池，濃縮污泥濃度。

4、一種新型的陶瓷拋光混合污水沉淀處理池

根據上文中介紹的污水性質(zhì)、沉淀方式、優(yōu)化建議，筆者設計出一套適應力強、處理成本和故障率低、自動(dòng)化程度高、沉淀效果適合的拋光混合污水沉淀處理池。設計工藝見(jiàn)圖1。

拋光生產(chǎn)線(xiàn)各工藝可共用一條污水溝，減少建筑成本和占地。進(jìn)入沉淀池前，設置超細階梯式自動(dòng)格柵(0．3～0．9mm)，將污水中較大的顆粒提前分離。這部分顆粒物吸水率低(擁有陶瓷磚特性)，不需脫水，可回用生產(chǎn)或外運。格柵側邊設有溢流堰，保證格柵堵塞或水量較大時(shí)，污水能夠及時(shí)通過(guò)。

而后污水先進(jìn)入兩個(gè)帶有攪拌機的調節池，分別加入PAC和PAM進(jìn)行脫穩和絮凝。這是利用高密度沉淀池的原理，PAC調節池內，顆粒物在攪拌下與PAC作用，通過(guò)兩種帶電符號相反的膠體顆粒間互相吸引產(chǎn)生的電中和作用使靜電斥力消除；脫穩后的細小膠體易于疑聚。當污水再進(jìn)入PAM調節池時(shí)，高分子絮凝劑成分吸附雜質(zhì)和懸浮微粒，使形成顆粒并逐漸增大；而有機高分子成分通過(guò)自身的橋聯(lián)作用，利用吸附在有機高分子上的活性基團產(chǎn)生網(wǎng)捕作用，網(wǎng)捕其它雜質(zhì)顆粒一同下沉。

絮凝團聚的顆粒物隨污水進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的斜管沉淀池，在此產(chǎn)生均勻的、較大的礬花，由于流速放緩，懸浮物可快速沉淀。最后一個(gè)斜管沉淀池作為儲存循環(huán)清水池使用。設置一個(gè)并聯(lián)于循環(huán)清水池的水池，用于事故或年底檢修時(shí)排水用，此池主要為達到陶瓷污水排放標準而設。

單個(gè)池體尺寸一般為4000mm×4000mm×3600mm，池體數量根據處理量設定。每個(gè)池底都為菱臺型，池邊一定的錐度使污泥匯集、便于提升；在池錐底的位置，設置壓縮空氣噴吹管，由電磁脈沖閥門(mén)控制，定時(shí)噴吹，減少底部污泥的壓縮沉淀，預防污泥板結。

5、結論

根據對建筑陶瓷污水的性質(zhì)和現有處理手段分析，得出以下結論：

(1)各類(lèi)污水應分類(lèi)處理，分離其有毒物質(zhì)，提高處理后的水回用率；

(2)在陶瓷煙氣濕法噴淋脫硫的污水處理方面，鈣法相對雙堿法簡(jiǎn)單，排水量少，適合于不具備拋光線(xiàn)污水處理池的陶瓷企業(yè)；

(3)拋光線(xiàn)污水的分類(lèi)處理，有利于提高污泥回用率，減少污水處理工程的投入，延長(cháng)污水處理設備的使用壽命；

(4)提出一種新型的陶瓷拋光混合污水沉淀處理池，為陶瓷污水處理提出實(shí)際指導。

（來(lái)源：廣東科達潔能股份有限公司）