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矿山石材废水怎么处理?石粉泥浆脱水减量方案

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导读:石材切割研磨产生的废水里石粉含量高,磨蚀性又强,沉淀池清淤是个大工程。卧螺离心机配合沉淀池做泥浆减量化,把含水率90%以上的石粉泥浆脱到60%上下,体积缩到原来的四分之一,石粉回收还能卖给建材厂做填料。浙江正达环保推荐LW450和LW530矿山专用耐磨型,本文给出矿山石材废水的完整处理思路。

一、石材废水的特性和治理难点

石材加工厂和矿山的切割、研磨、抛光工序离不开水。一台大切机一天用水几十吨,水把石粉带走,循环池里的泥浆越积越厚。废水里的石粉含量高,切割废水含固率能到5%到10%,研磨抛光废水细颗粒更多。石粉是硬质颗粒,磨蚀性很强,普通水泵叶轮几个月就磨穿,处理设备更要选耐磨的。

治理难点集中在清池子上。沉淀池积满泥浆后,人工清池又臭又累,一台大切机的泥浆池清一次要一两天,还得停线停产。泥浆含水率90%以上,外运一车装不了多少干货,运费成本高。周边河道要是被白色石粉水污染了,环保投诉和罚款都来了。

石粉本身有价值。大理石粉可以回收做碳酸钙填料,用于塑料、涂料和建材行业;花岗岩石粉可以压制成建材骨料或做水泥掺合料。泥浆减量化做得好,石粉变产品,废水变清水,循环利用,一举三得。

矿山石材废水怎么处理?石粉泥浆脱水减量方案(图1)

二、沉淀加离心减量的技术路线

矿山的石材废水处理推荐沉淀加离心两级路线。第一级,废水进沉淀池或旋流器,大颗粒石粉靠重力沉降,粗砂直接沉到池底,出水浓度降到1%到2%。第二级,池底浓浆和细泥浆用渣浆泵送入卧螺离心机,离心脱水把细颗粒也捞出来,泥饼含水率压到60%上下,清水回循环系统。

卧螺离心机的工作原理是转鼓高速旋转,石粉颗粒在离心力下贴壁沉降,螺旋输送器连续排渣。石材行业的泥浆颗粒硬、磨蚀强,设备耐磨是第一要求。浙江正达环保LW系列的转鼓采用离心浇筑工艺,内壁组织致密,耐磨性比普通转鼓强;差速器行星齿轮传动,结构紧凑,差速可精细调节,泥饼干湿可控;稀油润滑系统强制循环,连续高负荷运行油温稳定。

实测运行看,含水率92%左右的石粉泥浆进料,加少量聚丙烯酰胺或不加药,出泥含水率稳定在55%到65%,清水SS控制在500mg/L以内,回用于切割冷却和冲洗完全没问题。泥浆减量化之后,外运车次减到原来的四分之一,清池周期从一两周延长到两三个月。

三、LW系列参数表与选型

日产泥浆30吨以内的中小型石材加工厂,选LW450,处理量8到20立方米每小时。日产泥浆50吨以上,或者石粉颗粒粗、浓度高的矿山,选LW530矿山专用型,处理量10到25立方米每小时,电机22/45千瓦,转鼓和螺旋的耐磨配置更高。参数见下表。

机型转鼓转速(r/min)分离因数处理量(m³/h)电机功率(kW)重量(kg)外形尺寸(mm)
LW250350033201-54/7.512002000×1150×750
LW350320031365-107.5/1522002650×1300×850
LW360320031365-1511/2223002850×1350×850
LW450300022658-2015/3738004050×1030×1300
LW5302800232410-2522/4542004030×1250×1420
LW5503000363215-3015/4548004500×1250×1420
LW6002600237220-4522/5555004650×1350×1650

LW450和LW530选型看泥浆浓度和颗粒硬度。LW450分离因数2265,转速3000转,适合中细颗粒的石粉泥浆,价格适中,中小厂用得最多。LW530矿山专用型转速2800转、分离因数2324、处理量10到25立方米每小时,电机22/45千瓦,进料口和螺旋做了加厚耐磨处理,处理粗颗粒和硬质石粉更耐用。颗粒粗的选低转速大机型,细颗粒多的选高转速,这个原则通用。

矿山石材废水怎么处理?石粉泥浆脱水减量方案(图2)

四、运行注意事项与减量收益

作为矿山场景的固液分离设备,运行管理盯住四件事。泥浆进料浓度控制在15%到30%,太稀了处理效率低,太稠了螺旋推送负荷大,用清水调节进料浓度。渣浆泵的选型很关键,石材泥浆磨蚀强,泵壳和叶轮选耐磨材质,管路弯头处加耐磨衬里。石粉颗粒粗,离心机进料前先经过格栅和沉砂,把大颗粒挡在外面,保护进料管和螺旋。每班结束后用清水冲洗转鼓内部,防止石粉在停机时板结成壳,影响下次启动。

减量的收益看得见。日产50吨含水率92%的泥浆,脱水后含水率60%,重量降到约20吨,外运车次从每车装4吨算,从13车降到5车,运费省一大半。石粉回收后按每吨30到80元卖给建材厂,一天多收一两千元。清水回用率做到90%以上,水费和环保压力同时降下来。

设备成本方面,LW530满负荷运行整机45千瓦,一天8小时电费约290元,加上泵组用电,合计不超过500元。相比人工清池和停线损失,这笔运行费是很低的。

水循环系统改造建议先从沉淀池动手。传统的单级沉淀池改成三级串联,第一级收粗颗粒,第二级收细颗粒,第三级出清水,每级池底装排泥阀,用泥浆泵定时抽泥送离心机。三级沉淀的好处是进离心机的泥浆浓度稳定,设备处理效率高,清水质量更有保证,回用到切割冷却也不伤刀片。

矿山场景和石材加工厂不太一样。矿山的废水还混着开采过程的岩粉和少量机油,进离心机前要先经隔油池撇油,防止油脂在转鼓内壁形成油膜影响分离效果。岩粉颗粒比加工厂的石粉更粗更硬,LW530矿山专用型的进料口加大、螺旋叶片加密,就是为这种工况设计的,选型时别用普通机型替代。

石粉回收的销路要提前找。大理石粉晾干后装袋卖给塑料厂做填料,每吨30到60元;花岗岩粉可以压制成透水砖或路沿石,自用或外销都行。销路定下来再投设备,石粉就是副产品而不是废渣,这笔账算清楚了,设备投资周期就清楚了。

环保验收要看三项:清水回用率、泥饼含水率、沉淀池清淤周期。这三项数据在设备试运行期间就要测好,运行两个月后按实际数据整理成台账,提交环保部门时一次过。验收通过后维持正常维护节奏,整套系统长期稳定运行没问题。

五、现场案例:石粉泥浆的实际运行数据

案例一 · 福建某大理石加工厂(切割研磨废水)

工况与配置:该厂两台大切机日产石粉泥浆约 12 立方米,含固率 6%。石粉泥浆颗粒硬、磨蚀强,LW450 转鼓做了耐磨处理。浆料先进两级沉淀,浓浆由渣浆泵送入 LW450,差速 4 rpm,不加药或微量 PAM。

运行结果:进机含水率 92%,出泥含水率 58%,石粉回收卖给建材厂,外运车次从 6 车降到 2 车,石粉泥浆减量效果明显。

以上为典型案例,参数与结果仅供参考。不同厂家的设备配置、物料性质与运行管理水平不同,实际数据会有差异,请以现场小试为准。

案例二 · 湖北某花岗岩矿区(矿山石材废水)

工况与配置:该矿区日产石粉泥浆约 40 立方米,花岗岩粉硬度高、磨蚀强。浆料先经沉砂池,浓浆进 LW530 矿山专用型,差速 5 rpm,进料口和螺旋加厚耐磨。

运行结果:石粉泥浆脱水后含水率 60%,清水回用率 92%,石粉压制成透水砖外销。该矿区以前靠人工清池,石粉泥浆堆积发臭,上机后清池周期延到三个月。

以上为典型案例,参数与结果仅供参考。不同厂家的设备配置、物料性质与运行管理水平不同,实际数据会有差异,请以现场小试为准。

案例三 · 广西某石材产业园(集中处理)

工况与配置:该园区集中处理周边 8 家石材厂,日产石粉泥浆约 120 立方米。建三级沉淀加两座 LW530 并联,差速 5 rpm,PAM 按 0.5 kg/tDS 投加。

运行结果:进机石粉泥浆含水率 90% 到 93%,出泥稳定在 60% 上下,日回收石粉 48 吨。统一处理后,园区不再有白色废水外排。

以上为典型案例,参数与结果仅供参考。不同厂家的设备配置、物料性质与运行管理水平不同,实际数据会有差异,请以现场小试为准。

结语

矿山石材废水处理,沉淀加离心减量是务实路线。日产泥浆30吨内选LW450,50吨以上选LW530矿山专用耐磨型,双变频双电机,离心浇筑转鼓扛得住石粉磨蚀。浙江正达环保是丽水离心机厂家,支持免费物料试验,把泥浆样品寄来,我们测出泥饼含水率和处理量数据,再定机型。设备买回去,先把沉淀池改成连续排泥,配好渣浆泵和管路,当天就能投入运行。

矿山石材废水怎么处理?石粉泥浆脱水减量方案(图3)

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