抛光砖污水的外理



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  摘要:本文介绍了瓷质砖抛光污水的构成及絮凝沉降抛光污水净处理系统的工艺流程、工作原理等。它具有结构紧凑、占地面积小、管理费用低、污水处理能力大、悬浮物沉降速度快、污水净化处理后悬浮物含量低(通常小于10ppm)、能循环使用、节约用水及保护了人类赖以生存的日益贫乏的水资源等优点,是抛光砖生产企业抛光污水净化处理的最佳系统。

  1.前言

  瓷质砖经刮平(铣平)定厚、粗、中、精抛及磨边倒角等一系列深加工后成为价格适中、色彩丰富、平滑细腻及光亮如镜的抛光砖产品,深受消费者的青睐。然而在抛光砖的生产过程中,为了提高刀具(磨具)的使用寿命、产品质量及生产效率等,通常需及时利用清水冷却刀具(磨具)、排除磨屑和清洗砖表面等,因此在抛光砖的生产过程中形成了大量的抛光污水。怎样保护人类赖以生存的日益贫乏的水资源,最大限度的利用抛光污水,使其净化处理后循环使用,实现节约用水,一直是陶瓷工作者及抛光砖生产企业共同关注的科研课题。

  湖南省湘潭创世精机设备制造有限公司近期研制开发的瓷质砖抛光污水的絮凝沉降净化处理系统,具有占地面积小、污水处理能力大、悬浮物沉降速度快、沉淀时间短、污水处理后悬而未决浮物含量低(通常小于10ppm)及管理费用低等优点,将其应用到抛光砖的生产过程中,取得了良好的社会经济效益。为此笔者根据本人设计制造、安装调试抛光砖生产企业抛光污水的絮凝沉降净化处理系统的体会,以及国内外陶瓷工厂、石材制品生产企业污水净化处理技术的应用现状等提出自己的观点,供同行们批评指正。

  2抛光污水的构成

  目前,墙地砖制品通常采用陶瓷粉料干压成形后经高温焙烧而成。由于成形模具型腔尺寸的磨损及制品焙烧温度的不稳定等因素,导致墙地砖坯体焙烧后制品收缩不稳定,出现“大小头”、“波浪边”、微量崩边及砖坯装饰面凹凸不平等缺陷。这些缺陷须经刮平(铣平)定厚、粗、中,精抛及磨边倒角等一系列深加工后才能消除,从而获得光亮如镜的抛光产品。由此可见,瓷质砖抛光污水主要是由水、磨屑、磨粒、砖屑及砖渣等腰三角形组成的混合物。

  3.抛光污水的絮凝沉降净化处理系统的工艺流程图

  抛光砖生产过程中所形成的磨屑、磨粒、砖屑等微粒很难沉淀,通常须向瓷质砖抛光污水中添加适宜的絮凝剂,促使其絮凝成为大颗粒,从而加快其沉降速度,缩短瓷质砖抛光污水的处理时间及最大限度的减少瓷质砖抛光污水中的悬浮物含量。瓷质砖抛光污水的始凝沉降净化处理系统的工艺流程图。

  4.抛光污水的絮凝沉降净化处理系统的工作原理

  如图1所示,为了加快瓷质砖抛光污水中悬浮物的沉降速度,减少悬浮物的沉淀时间,减少瓷质砖抛光污水中的悬浮物含量及降低瓷质砖抛光污水的净化处理费用,通常须向污水中添加适宜的絮凝剂。絮凝剂的种类很多,大至可分为无机絮凝剂(如硫酸铝和硫酸铁等)和有机高分子絮凝剂(如水解丙烯酰胺、磺化取丙烯酰胺、聚丙烯酰胺和聚乙烯吡啶盐等)。它们的絮凝性、脱水性以及形成滤饼的剥离性等也会因絮凝剂的种类、构造、分子量、离子强度或者官能团的种类而变化。实践生产中,为了选取适宜的絮凝剂及其添加量,通常采用下列方法进行确定。即在盛有瓷质砖抛光污水的烧杯中逐渐加入某种絮凝剂,当其添加量达到某一特定值时,抛光污水中的悬浮物凝絮而成的絮块急剧增大,超过该添加值时,急剧增大了絮块又开始分散,该特定值即为该絮凝剂的最佳添加量。通过多次试验后,就可从中选取适宜的絮凝剂及其添加量。

  生产实践经验表明,瓷质抛光砖污水絮凝沉降净化处理时,最有效的方法是无机絮凝剂和有机高分絮凝剂的组合使用。其具体操作过程就是:先向瓷质抛光污水中加入无机絮凝剂,经水合作用后形成金素氢氧化物离子,这些氢氧化物离子具有特别强的吸附作用,它们能迅速吸附瓷质砖抛光污水中的悬浮物形成凝聚粒子,这些凝聚粒子之间又通过相互碰撞而成絮块。此时,若向瓷质砖抛光污水中加入有机高分子絮凝剂,这些絮块将直接同有机高分子絮凝剂碰撞而成大絮块。这些大絮块在沉降的过程中,又会捕到新的凝聚粒子,并通过碰撞后成为结构紧密的大絮块(通常其尺寸可达几毫米)。由此可见,其沉淀速度是传统重力沉降法(约10毫米/分)的10~50倍,达到了最大限度的降低瓷质砖抛光污水中悬浮的含量及污水的净化处理费用的目的。

  5.瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统的优越性

  利用瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统净化处理抛光污水与目前抛光砖生产企业普遍采用的沉淀池污水净化处理系统相比具有很大的优越性,具体表现在以下几方面。

  5.1污水处理能力大

  在抛光砖的生产过程中所形成的磨屑、磨粒及砖屑等微粒通常很难沉淀,须向抛光污水中添加适宜的絮凝剂后,才能迫使磨屑、磨粒及砖屑等微粒迅速凝聚成结构紧密的大絮块(通常其尺寸可达几毫米),加快其沉降速度,减少沉淀时间,并最大限度地提高瓷质砖抛光污水的处理能力。

  5.2占地面积小,管理费用低

  目前,抛光砖生产企业普遍采用的沉淀池污水处理系统,仅依赖微细颗粒的重力进行沉淀,其沉淀速度较慢,所需沉淀的时间较长。为了满足抛光砖的生产量,须采用一定数量的沉淀池轮流工作,显然其占地面积极大,管理费用高。而采用瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统时,通过采用适宜的絮凝剂、添加量及适宜结构形式的污水沉淀器等,迫使磨屑、磨粒及砖屑等微粒迅速凝聚成结构紧密的大絮块(通常其尺寸可达几毫米),加快其沉淀速度,减少沉淀时间;同时絮凝剂又兼有助滤剂的作用,提高了沉淀物(污泥)的过滤脱水效率,有利于滤饼的剥离等。由此可见,它减少了瓷质砖抛光污水的净化处理时间及占地面积等费用。

  5.3污水的净化处理质量高

  通过选用适宜的絮凝剂、添加量及适宜结构形式的污水沉淀器等能促使磨屑、磨粒及砖屑等微粒迅速凝聚成结构紧密的大絮块(通常其尺寸可达几毫米),并最大限度地减少了瓷质砖抛光污水中微细悬浮物的含量(通常小于10ppm),从而提高了瓷质砖抛光污水的净化处理质量。

  5.4产品质量好

  抛光砖生产过程中的抛光污水经絮凝沉降净化处理后,悬浮物含量低(通常小于10ppm),水质几乎等同于清水(自来水),能及时冷却和冲洗刀具(磨具),排除磨屑及清洗砖坯表面等。此外考虑到瓷砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统因滤饼中含有22%~25%的水份及管道的泄露等,通常有5%~10%的水损耗。同时为提高产品(抛光砖)的光泽度,实际生产中通常在精抛工序须向瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统补充清水(自来水),即精抛工序仍采用自来水冷却和冲洗刀具(磨具),排除磨屑及清洗砖坯表面等,产品(抛光砖)质量好。

  5.5文明生产

  传统的沉淀池污水处理系统,仅依赖磨屑、磨粒及砖屑等微细颗粒的重力进行沉淀,悬浮物沉淀时间很长,污水处理能力较小,生产车间排水沟易于堵塞,造成生产车间污水横流,不利于文明生产。而瓷质砖抛光污水絮凝沉降处理系统的污水净化处理能力大,能及时净化处理抛光砖生产过程中产生的抛光污水,实现了文明生产。

  5.6保护环境

  抛光砖生产过程中产生的抛光污水,经絮凝沉降抛光污水处理系统净化处理后,抛光污水得以循环使用,实现了节约用水,保护了人类赖以生存的日益贫乏的水资源。同时沉淀物(污泥)经压滤脱水后的泥饼(废渣),通过添加粘结剂(如高分子树脂或水泥等)又可以制成免烧砖,用于铺路及屋面建筑等;也可以将泥饼掩埋处理,绝不会污染环境,并从根本上促进了陶瓷工业的可持续发展。

  6.结束语

  瓷质抛光污水絮凝沉降净化处理系统具有污水处理能力大,结构紧凑,占地面积小,管理费用低,抛光污水净化处理时间短,净化处理后悬浮物含量低(通常小于10ppm),净化处理后抛光污水能循环利用,实现了节约用水,保护了人类赖以生存的日益贫乏的水资源等优点。虽然其一次性投资稍高,但对于每一吨抛光污水而言其净化处理费用还是比较低。我们坚信随着絮凝技术及过滤与分离技术的发展,瓷质砖抛光污水絮凝沉降净化处理系统将会得到广泛地推广应用。

信息来源:陶瓷周刊