本發(fā)明涉及一種大理石加工污水處理和循環(huán)利用工藝，屬于石材加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在大理石的鋸切和拋光過程當(dāng)中形成大量的石粉與冷卻水混合后而產(chǎn)生大理石污水。處理方式落后會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染與生態(tài)破壞，處理工藝的落后也增加了大理石企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)大理石加工污水的凈化與循環(huán)已成為國內(nèi)外大理石行業(yè)中的熱點(diǎn)問題。研究大理石加工污水的循環(huán)利用，重點(diǎn)是污水處理再利用，大理石加工廠污水主要來源于鋸切環(huán)節(jié)冷卻降塵水和磨拋工序的冷卻水和清洗水，經(jīng)測算，一臺(tái)靜壓排鋸小時(shí)耗水量為48m3。由于石材廢水中含有石粉，直接排放會(huì)造成環(huán)境污染、也不能直接利用，需經(jīng)過處理去掉所含石粉之后方可循環(huán)利用。實(shí)現(xiàn)大理石加工污水的循環(huán)利用，有效降低生產(chǎn)成本，防止大理石加工廢水污染環(huán)境。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對上述問題，本發(fā)明根據(jù)加工中大理石加工污水特點(diǎn)，以解決大理石污水處理及再利用難題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：大理石加工污水處理和循環(huán)利用工藝，具體方法如下：(1)實(shí)驗(yàn)前大理石加工污水的水質(zhì)測定，收集未經(jīng)處理的污水各成分含量及各工序消耗的水量、產(chǎn)生的污水量；(2)理論研究階段，通過自制小型實(shí)驗(yàn)室，初步確定污水固液分離的方法，并測定實(shí)驗(yàn)室處理后的污水成分含量，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，直到處理效果達(dá)到最佳值，并建立模擬大理石加工廢水的處理系統(tǒng)；(3)實(shí)驗(yàn)室模擬處理系統(tǒng)的參數(shù)確定，通過大量實(shí)驗(yàn)確定模擬系統(tǒng)的參數(shù)；(4)半工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，將實(shí)驗(yàn)室所得參數(shù)及處理系統(tǒng)按照一定比例進(jìn)行放大，做出處理系統(tǒng)實(shí)物圖，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，按照實(shí)驗(yàn)室的方法進(jìn)行半工業(yè)實(shí)驗(yàn)，收集半工業(yè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析、調(diào)整適合半工業(yè)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)組成；(5)工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，按照加工廠的污水排放量做出相應(yīng)的處理系統(tǒng)，對我廠的加工污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集處理前后的各項(xiàng)指標(biāo)，調(diào)整適應(yīng)本加工廠污水性質(zhì)的處理系統(tǒng)；(6)新型處理系統(tǒng)的應(yīng)用及推廣，收集使用后設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，使用效果的評價(jià)。新型污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：根據(jù)工程生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的加工污水量、石材加工用水標(biāo)準(zhǔn)及對處理場地的要求，現(xiàn)對下表中幾種污水處理的參數(shù)進(jìn)行相對比較，最終得出本污水的初步設(shè)計(jì)及組合。幾種處理系統(tǒng)處理量對比本套污水凈化裝置設(shè)備為4個(gè)直徑為6m的鋼結(jié)構(gòu)水罐，1#、4#罐高20m，2#罐高19m，3#罐高18m，根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備用水凈化程度要求，將1#、2#、3#罐設(shè)為中度凈化罐，4#罐為高度凈化罐，本裝置起凈化作用的為4個(gè)水罐，水罐上部為圓筒形，下部為錐斗形，圓筒與錐斗處設(shè)置暗梁，圓筒頂部中間設(shè)置水盆，水盆通過型鋼與圓筒固定，水盆設(shè)置4個(gè)出水口，出水口連接4個(gè)方形水槽，水槽與圓筒焊接，延伸至圓筒底部，水罐內(nèi)部、水盆及水槽防腐后均刷瀝青漆，以減小懸浮顆粒與之的摩擦力，減少懸浮顆粒的粘附。大理石污水處理工藝：利用污水中的懸浮顆粒的自重，處理系統(tǒng)遵循質(zhì)量沉降原理，采用罐體豎流沉淀和水池平流沉淀相結(jié)合的處理方式，使懸浮顆粒沉淀至水罐底部，從而達(dá)到泥水分層、污水凈化的效果；排鋸車間和道牙車間產(chǎn)生的大理石污水采用豎流沉淀方式處理，設(shè)備污水經(jīng)水溝進(jìn)入初級沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀，依次泵送經(jīng)1#罐、2#罐、3#罐先后沉淀后，最后由3#罐分送至道牙車間和排鋸車間使用，除排鋸車間和道牙車間外所有設(shè)備產(chǎn)生的污水采用沉淀池方式處理，設(shè)備污水經(jīng)水溝進(jìn)入4#處理池，依次溢流經(jīng)1#處理池、2#處理池、3#處理池先后沉淀后，泵送至4#罐分送至相應(yīng)設(shè)備使用，清水由水泵房直接泵送至3#處理池，5#備用池為空池，設(shè)備增加后使用，各水罐底部污泥經(jīng)由泵送至壓濾機(jī)處理，壓濾產(chǎn)生的濾餅作為重質(zhì)碳酸鈣原料使用，濾夜返回4#灌循環(huán)使用。本工藝處理后的水均能循環(huán)利用，當(dāng)水耗到一定程度時(shí)，只需對生產(chǎn)線補(bǔ)充少量新水即可；本污水處理系統(tǒng)采用罐體豎流沉淀和水池平流沉淀相結(jié)合的處理方式，本套污水凈化系統(tǒng)主要設(shè)備為4個(gè)直徑為6m的鋼結(jié)構(gòu)水罐，1#、4#罐高20m,2#罐高19m，3#罐高18m，根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備用水凈化程度要求，將1#、2#、3#罐設(shè)為中度凈化罐，4#罐為高度凈化罐，水罐下方設(shè)置集污池4座，1#集污池為污水池，2-4#為清水池，輔助設(shè)備為排污泵、柱塞泵、板框式壓濾機(jī)以及閥門、管道；當(dāng)生產(chǎn)污水排放至1#集污池后，通過安裝在集污池里的液下排污泵將污水抽至1#水罐，污水在水罐中初沉后，凈化后的水通過罐頂?shù)乃垡缌髦?#水罐；2#水罐的水再次沉淀后通過罐頂?shù)乃垡缌髦?#水罐，3#水管頂部設(shè)置溢流口，中部設(shè)置自流口，水經(jīng)過中度澄清后一部分通過自流口流回送至道牙車間和排鋸使用，另一部分通過溢流口流至2#集污池；2～4#集污池互相聯(lián)通，中度澄清后的水從2#集污池經(jīng)過3#集污池緩慢流入4#集污池，此過程起到了進(jìn)一步澄清的作用；在4#集污池中設(shè)置1臺(tái)液下排污泵，排污泵將水抽送至4#罐，中度澄清后的水在4#罐再次進(jìn)行澄清凈化，達(dá)到高度凈化，滿足生產(chǎn)線設(shè)備用水要求；4#水管頂部設(shè)置溢流口，中部設(shè)置自流口，水經(jīng)過最終澄清后一部分通過自流口流回磨光線和紅外橋切，另一部分通過溢流口流回4#集污池；4個(gè)水罐底部均設(shè)置1個(gè)排污閥和2個(gè)清淤閥，當(dāng)凈化裝置運(yùn)行一段時(shí)間后，打開排污閥，將水罐底部的淤泥通過管道排放至泥漿池，若排污閥堵塞，可通過清淤閥清。大理石加工污水循環(huán)利用：根據(jù)大理石用水的要求，本系統(tǒng)在處理時(shí)不設(shè)外排口，全部的污水經(jīng)處理后全部用于加工中，部分水分會(huì)隨著污泥分離而丟失，由于大理石加工工藝的需要，失去的水分會(huì)由磨光工藝過程加入的清水補(bǔ)充，達(dá)到污水循環(huán)利用；污水利用率從循環(huán)系統(tǒng)中清水加入多少和污水排除的多少進(jìn)行對比和統(tǒng)計(jì)分析，污水的排除主要從濾餅中流失(自然蒸發(fā)忽略不計(jì))，通過濾餅含水量的測定和確定清水加入量即可得到污水利用率，本發(fā)明主要通過對濾餅含水率的測定如下表所示：濾餅含水量的測定序號濾餅總質(zhì)量/g烘干后質(zhì)量/g水的質(zhì)量/g含水率/％170.65956.01114.64820.73249.72738.69611.03122.18364.36450.63613.72621.35對整個(gè)污水系統(tǒng)全年水量加入的統(tǒng)計(jì)分析，如下表所示：處理系統(tǒng)2016年度循環(huán)水利用率時(shí)間全年清水加入量/萬m3年處理量/萬m3年清水加入率201416.678.621.12％201520.58100.95220.39％201623.64104.25222.68％201724.15103.16823.41％通過以上表格中的數(shù)據(jù)可得出，循環(huán)水利用率在年初和年末較大，隨著時(shí)間增加，清水加入量增加，水分損失增大，全年清水水平均加入率為21.90％。結(jié)論：通過對水分流失與加入水量的分析，兩者存在一定的誤差，取平均值為21.66％，所以本系統(tǒng)污水循環(huán)利用率為78.34％。本發(fā)明所取得的有益效果：由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：1)本研究克服前者的缺陷，提出了一種新型的大理石加工污水處理和循環(huán)利用的方法。2)該處理工藝不需要額外添加絮凝劑、助凝劑的藥物。3)污水零排放，實(shí)現(xiàn)78.34％循環(huán)利用。經(jīng)濟(jì)效益：以每年可處理石材污水約100萬m3為例，污水循環(huán)利用為78.34％，可為使用者節(jié)約自來水78.34萬m3，每噸節(jié)約費(fèi)用1.71元/m3計(jì)算，減去清水加入費(fèi)用54.15萬元，本污水系統(tǒng)每年可為使用者節(jié)約79.81萬元，同時(shí)節(jié)約了污水排放造成的污染治理費(fèi)用。質(zhì)量、安全效益：以每年可處理石材污水約100萬m3為例，按照生產(chǎn)時(shí)間，到現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)了31個(gè)月，產(chǎn)生了270m3左右石材污水。通過本污水處理系統(tǒng)處理，一方面解決了大理石加工用水；另一方面，減少污水排放造成的環(huán)境污染治理費(fèi)用，降低成本。環(huán)保效益：加工污水零排放，從而達(dá)到了節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)的社會(huì)環(huán)境目標(biāo)。社會(huì)效益：做了大理石加工污水循環(huán)利用方向的理論研究，為大理石加工污水的利用和今后的石材行業(yè)污水利用指明了方向。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。附圖說明圖1為本發(fā)明的研究技術(shù)路線圖。圖2為本發(fā)明的污水處理平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的污水處理工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，大理石加工污水處理和循環(huán)利用工藝，具體方法如下：(1)實(shí)驗(yàn)前大理石加工污水的水質(zhì)測定，收集未經(jīng)處理的污水各成分含量及各工序消耗的水量、產(chǎn)生的污水量；(2)理論研究階段，通過自制小型實(shí)驗(yàn)室，初步確定污水固液分離的方法，并測定實(shí)驗(yàn)室處理后的污水成分含量，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，直到處理效果達(dá)到最佳值，并建立模擬大理石加工廢水的處理系統(tǒng)；(3)實(shí)驗(yàn)室模擬處理系統(tǒng)的參數(shù)確定，通過大量實(shí)驗(yàn)確定模擬系統(tǒng)的參數(shù)；(4)半工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，將實(shí)驗(yàn)室所得參數(shù)及處理系統(tǒng)按照一定比例進(jìn)行放大，做出處理系統(tǒng)實(shí)物圖，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，按照實(shí)驗(yàn)室的方法進(jìn)行半工業(yè)實(shí)驗(yàn)，收集半工業(yè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析、調(diào)整適合半工業(yè)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)組成；(5)工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，按照加工廠的污水排放量做出相應(yīng)的處理系統(tǒng)，對我廠的加工污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集處理前后的各項(xiàng)指標(biāo)，調(diào)整適應(yīng)本加工廠污水性質(zhì)的處理系統(tǒng)；(6)新型處理系統(tǒng)的應(yīng)用及推廣，收集使用后設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，使用效果的評價(jià)。如圖2所示，新型污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：根據(jù)工程生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的加工污水量、石材加工用水標(biāo)準(zhǔn)及對處理場地的要求，現(xiàn)對下表中幾種污水處理的參數(shù)進(jìn)行相對比較，最終得出本污水的初步設(shè)計(jì)及組合。幾種處理系統(tǒng)處理量對比本套污水凈化裝置設(shè)備為4個(gè)直徑為6m的鋼結(jié)構(gòu)水罐，1#、4#罐高20m，2#罐高19m，3#罐高18m，根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備用水凈化程度要求，將1#、2#、3#罐設(shè)為中度凈化罐，4#罐為高度凈化罐，本裝置起凈化作用的為4個(gè)水罐，水罐上部為圓筒形，下部為錐斗形，圓筒與錐斗處設(shè)置暗梁，圓筒頂部中間設(shè)置水盆，水盆通過型鋼與圓筒固定，水盆設(shè)置4個(gè)出水口，出水口連接4個(gè)方形水槽，水槽與圓筒焊接，延伸至圓筒底部，水罐內(nèi)部、水盆及水槽防腐后均刷瀝青漆，以減小懸浮顆粒與之的摩擦力，減少懸浮顆粒的粘附。如圖3所示，大理石污水處理工藝：利用污水中的懸浮顆粒的自重，處理系統(tǒng)遵循質(zhì)量沉降原理，采用罐體豎流沉淀和水池平流沉淀相結(jié)合的處理方式，使懸浮顆粒沉淀至水罐底部，從而達(dá)到泥水分層、污水凈化的效果；排鋸車間和道牙車間產(chǎn)生的大理石污水采用豎流沉淀方式處理，設(shè)備污水經(jīng)水溝進(jìn)入初級沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀，依次泵送經(jīng)1#罐、2#罐、3#罐先后沉淀后，最后由3#罐分送至道牙車間和排鋸車間使用，除排鋸車間和道牙車間外所有設(shè)備產(chǎn)生的污水采用沉淀池方式處理，設(shè)備污水經(jīng)水溝進(jìn)入4#處理池，依次溢流經(jīng)1#處理池、2#處理池、3#處理池先后沉淀后，泵送至4#罐分送至相應(yīng)設(shè)備使用，清水由水泵房直接泵送至3#處理池，5#備用池為空池，設(shè)備增加后使用，各水罐底部污泥經(jīng)由泵送至壓濾機(jī)處理，壓濾產(chǎn)生的濾餅作為重質(zhì)碳酸鈣原料使用，濾夜返回4#灌循環(huán)使用。本工藝處理后的水均能循環(huán)利用，當(dāng)水耗到一定程度時(shí)，只需對生產(chǎn)線補(bǔ)充少量新水即可；本污水處理系統(tǒng)采用罐體豎流沉淀和水池平流沉淀相結(jié)合的處理方式，本套污水凈化系統(tǒng)主要設(shè)備為4個(gè)直徑為6m的鋼結(jié)構(gòu)水罐，1#、4#罐高20m,2#罐高19m，3#罐高18m，根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備用水凈化程度要求，將1#、2#、3#罐設(shè)為中度凈化罐，4#罐為高度凈化罐，水罐下方設(shè)置集污池4座，1#集污池為污水池，2-4#為清水池，輔助設(shè)備為排污泵、柱塞泵、板框式壓濾機(jī)以及閥門、管道；當(dāng)生產(chǎn)污水排放至1#集污池后，通過安裝在集污池里的液下排污泵將污水抽至1#水罐，污水在水罐中初沉后，凈化后的水通過罐頂?shù)乃垡缌髦?#水罐；2#水罐的水再次沉淀后通過罐頂?shù)乃垡缌髦?#水罐，3#水管頂部設(shè)置溢流口，中部設(shè)置自流口，水經(jīng)過中度澄清后一部分通過自流口流回送至道牙車間和排鋸使用，另一部分通過溢流口流至2#集污池；2～4#集污池互相聯(lián)通，中度澄清后的水從2#集污池經(jīng)過3#集污池緩慢流入4#集污池，此過程起到了進(jìn)一步澄清的作用；在4#集污池中設(shè)置1臺(tái)液下排污泵，排污泵將水抽送至4#罐，中度澄清后的水在4#罐再次進(jìn)行澄清凈化，達(dá)到高度凈化，滿足生產(chǎn)線設(shè)備用水要求；4#水管頂部設(shè)置溢流口，中部設(shè)置自流口，水經(jīng)過最終澄清后一部分通過自流口流回磨光線和紅外橋切，另一部分通過溢流口流回4#集污池；4個(gè)水罐底部均設(shè)置1個(gè)排污閥和2個(gè)清淤閥，當(dāng)凈化裝置運(yùn)行一段時(shí)間后，打開排污閥，將水罐底部的淤泥通過管道排放至泥漿池，若排污閥堵塞，可通過清淤閥清。大理石加工污水循環(huán)利用：根據(jù)大理石用水的要求，本系統(tǒng)在處理時(shí)不設(shè)外排口，全部的污水經(jīng)處理后全部用于加工中，部分水分會(huì)隨著污泥分離而丟失，由于大理石加工工藝的需要，失去的水分會(huì)由磨光工藝過程加入的清水補(bǔ)充，達(dá)到污水循環(huán)利用；污水利用率從循環(huán)系統(tǒng)中清水加入多少和污水排除的多少進(jìn)行對比和統(tǒng)計(jì)分析，污水的排除主要從濾餅中流失(自然蒸發(fā)忽略不計(jì))，通過濾餅含水量的測定和確定清水加入量即可得到污水利用率，本發(fā)明主要通過對濾餅含水率的測定如下表所示：濾餅含水量的測定序號濾餅總質(zhì)量/g烘干后質(zhì)量/g水的質(zhì)量/g含水率/％170.65956.01114.64820.73249.72738.69611.03122.18364.36450.63613.72621.35對整個(gè)污水系統(tǒng)全年水量加入的統(tǒng)計(jì)分析，如下表所示：處理系統(tǒng)2016年度循環(huán)水利用率時(shí)間全年清水加入量/萬m3年處理量/萬m3年清水加入率201416.678.621.12％201520.58100.95220.39％201623.64104.25222.68％201724.15103.16823.41％通過以上表格中的數(shù)據(jù)可得出，循環(huán)水利用率在年初和年末較大，隨著時(shí)間增加，清水加入量增加，水分損失增大，全年清水水平均加入率為21.90％。結(jié)論：通過對水分流失與加入水量的分析，兩者存在一定的誤差，取平均值為21.66％，所以本系統(tǒng)污水循環(huán)利用率為78.34％。當(dāng)前第1頁12