CN110015785A - 一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路建设临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，属于公路工程施工中的环境保护系统。具体提供了一种对公路施工临时混凝土拌合站的施工废水进行格栅筛分、自然沉淀、隔油、过滤等综合净化处理和分类收集的方法与工艺，经过本发明净化处理后的拌合站废水可以进行溢流排放或者用于拌合站冲洗场地、清洗罐车、绿化等用途，分类分区域收集的石、砂、水泥等材料可以实现分类循环利用，减少废水和废渣排放对生态环境和水环境的影响。

Description

一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统

技术领域

本发明所提出的方法与系统，可用于公路施工中临时性设置的混凝土拌合站施工废水、冲洗废水及场区雨水的综合净化和回用，敏感水体附近场站施工废水的水质净化，以及建筑施工废水等与混凝土拌合站施工废水水质特征类似的污水的净化处理等领域。

背景技术

随着国家经济迅速发展，公路交通基础设施建设又迎来了新的黄金期和重大机遇期，高速公路大发展的同时，国省干线改造、农村公路建设也迎来的新的发展高潮，这些公路工程项目中很大一部分位于偏远地区或山岭地区，商用混凝土集中拌合、集中运输很难实现。因此，公路工程建设中不可避免的需要在工程建设现场，设置一些临时性混凝土拌合站来满足工程建设中的混凝土拌合需要。这些拌合站大都位于生态环境相对较好、水环境保护比较敏感的地区，而这些临时性混凝土拌合站规模相对较小、土地资源征用困难、环保设施资金投入有限，施工废水和场区雨水的集中收集、净化和循环利用水平总体不高，已经逐渐成为制约我国公路工程施工临时混凝土拌合站建设和管理的主要环境问题之一。因此，针对公路施工临时混凝土拌合站施工废水来源、水质特征、场地条件和资金条件等综合因素，提出一套构造简单、维护方便、净化效率好、材料分类收集高的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统非常必要。

混凝土搅拌站废水主要来自三个方面，一是清洗混凝土运输车辆所产生的清洗废水；二是清洗拌合机械设备(如搅拌机)等所产生的施工废水；三是冲洗厂区硬化场地而产生的冲洗废水；四是场区范围内的降雨集中汇流产生的雨污水。从废水的水质污染指标来看，其主要污染成分为较大粒径石料、悬浮颗粒物(SS)、颗粒物粉料(包括水泥、矿粉、粉煤灰等)和石油类(包括冲洗运输车辆、施工机械时产生的油污等)，研究表明通过筛分、沉淀、过滤、除油等方式对混凝土搅拌站废水进行净化处理是可行和有效的方法。

国内外就混凝土搅拌站废水净化和循环利用进行了大量的工作，已经提出了一些处理净化的专利方法。这些方法在某些方面也取得了一些创新和突破，但就其应用于公路施工临时性混凝土拌合站废水净化和再利用方面仍然存在一定的缺陷和适应性问题，比如：

申请号为97106427.X，名称为混凝土搅拌站废水废渣综合利用工艺的发明专利，它包括泥浆、沙石分离过程，水池系统流程，泥浆回用过程，以及机械与电气控制系统。水池系统流程是当流入泥浆池内的泥浆液面超过溢流口高度时流入匀浆池，又流入清水池，泥浆水中的固体物沉淀后清水溢出，清水池内的水可回用，由泥浆、沙石分离器分离出的泥浆在匀浆池内经浓度调配并经人工测定以回用。泥浆回用过程是通过泥浆控制阀和清水电磁阀进行。能够实现无废水废渣排放，节约用水和建筑原材料，有利于保护环境，但是存在机械与电气控制系统复杂、占地面积较大、资金投入和运转成本较高等问题。

申请号为201711204973.7，名称为混凝土搅拌站废水废渣综合利用工艺的发明专利，主要采用6级沉淀池对混凝土搅拌站废水实行沉淀净化处理，对废水中的固体悬浮物SS等有较好的去除效果，但是提出的多级沉淀处理方式占地面积大、单一沉淀净化处理效率不高，对石油类等污染物无法针对性去除，池体太多使得后期日常管理过程中各池体的清理维护复杂、成本高。

申请号为201810350411.1，名称为一种混凝土搅拌站废水的处理工艺的发明专利，主要采用过滤、中和、固液分离、氧化等一系列物理和化学工艺对拌合站废水中的pH值、Ca²⁺离子等进行深度净化和处理，能够实现施工废水的达标排放，但是整套物理和化学处理工序比较复杂，具体精细化操作较多，化学物质投加的专业要求高，不能完全适用于公路工程建设中野外临时混凝土搅拌站粗放式管理条件下使用。

申请号为201520861302.8，名称为混凝土搅拌站废水处理装置的实用新型专利，主要由废水收集池和分离机组成，通过分离机实现泥水分离，泥浆通过搅拌池混合后直接利用，能够实现废料利用和节约用电，但是无法实现石、砂、水的分类分离与利用，对设备的安装和运营维护要求较高，同时废水水质净化效果没有保障。

申请号为201620052320.6，名称为混凝土搅拌站废水处理系统的实用新型专利，主要通过石子筛分输送机和皮带机、螺旋式洗砂机和皮带机等机械操作，实现了石、砂和水的分离，对石、砂资源实现了综合利用，通过自然沉淀实现废水的净化处理，但是废水通过自然沉淀净化效率低、对石油类污染物去除效果差，整套系统占地面积大，综合性机械操作比较复杂。

综上所述，现有的混凝土搅拌站多采用机械筛分、泥水分离、沉淀池等技术进行废水净化和材料分类收集利用，而采用机械筛分和泥水分离操作大都需要复杂的机械设备和现场机电维护操作，同时需要占用较大面积的土地资源和耗费大量电力资源；采用的沉淀池处理技术也主要集中在常规的自然沉淀池设计，沉淀能力和污染物去除效率尚需进一步提高。目前来看，现有的相关技术对石油类污染尚无法实现有效去除。

针对上述情况，本发明设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，提出一种适宜公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统，具有对混凝土拌合站施工废水多种主要污染物处理效果好、占地少、工程造价低、维护简便等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统，该系统能够有效克服现有技术中净化效率低、占地面积大、工程造价高、维护管理较复杂、除油功能缺位等缺点和问题，针对公路施工临时混凝土拌合站中产生的大量废水，其中主要对石、砂、水泥、悬浮颗粒物(SS)、石油油脂类等污染物具有稳定高效的去除效果，同时能够实现石、砂、水泥、水的分段去除和分类收集与循环利用。

本发明提供了一种对公路施工临时混凝土拌合站的施工废水进行格栅筛分、自然沉淀、隔油、过滤等综合净化处理和分类收集的方法与工艺，经过本发明净化处理后的拌合站废水可以进行溢流排放或者用于拌合站冲洗场地、清洗罐车、绿化等用途，分类分区域收集的石、砂、水泥等材料可以实现分类循环利用，减少废水和废渣排放对生态环境和水环境的影响。

具体的本发明的一种能够对公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统，依次设置初沉池4，一级沉淀隔油池6，二级沉淀过滤池9，三级沉淀过滤池11和回用水池13；所述初沉池4与一级沉淀隔油池6通过溢流孔5连通；所述一级沉淀隔油池6与二级沉淀过滤池9通过过滤孔8连通；所述二级沉淀过滤池9与三级沉淀过滤池11通过过滤孔10连通；所述三级沉淀过滤池11与回用水池13通过过滤孔12连通。

进一步的，在所述初沉池外设置罐车倒车止退器，所述倒车止退器由护栏杆2和固定装置1组成。

进一步的，在初沉池4内设置格栅3，从格栅3一侧向池内做成倾斜向下的缓坡，坡度为10°-15°，且坡底端在距离池对面2-3米设置为水平。

进一步的，在初沉池4与一级沉淀隔油池6之间的隔墙上部设置溢流孔5，在一级沉淀隔油池6与二级沉淀过滤池9之间的一级沉淀隔油池内侧隔墙上垂直设置集油槽7，下部与溢流孔5呈对角线处设置过滤孔8。

进一步的，所述集油槽7内设置高分子吸油材料并定期更换或清理，所述高分子吸油材料优选为聚苯乙烯静电纺丝纤维材料，布设厚度20cm。

进一步的，过滤孔8在朝向一级沉淀隔油池一侧设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，碎石粒径范围为1厘米～3厘米的石子；与过滤孔8呈对角线处设置过滤孔10，与过滤孔10呈对角线处设置过滤孔12，过滤孔10和过滤孔12来水端一侧分别设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，过滤孔10和过滤孔12上的石笼模块里分别装有粒径范围为1厘米～2厘米的石子和粒径范围为0.5厘米～1厘米的碎石，过滤模块碎石填料的粒径逐级减小。

进一步的，在回用水池尾端距池顶高度0.3-0.4米处，设置溢流口15，溢流口不设控制阀，回用水池内或外设置回用水泵14。

进一步的，在一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池底部各设置一道坡度为2％-5％的斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处各设置一处集砂槽，各池顶设置不锈钢顶盖，坡度2％。

本发明还涉及一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统的净化及回用方法，具体包括：拌合站场区废水、混凝土运输车辆的冲洗废水经过格栅(3)去除大粒径石料后，集中汇入初沉池(4)，再通过溢流孔(5)进入一级沉淀隔油池(6)，加入絮凝剂，经过沉淀、隔油净化后，通过过滤孔(8)进入二级沉淀过滤池(9)，经过再沉淀和过滤后，通过过滤孔(10)进入三级沉淀过滤池(11)，经过进一步的沉淀、过滤后，通过过滤孔(12)进入回用水池(13)，通过回用水泵(14)进行处理后废水的综合利用。所述絮凝剂为有效浓度15％的聚合硫酸铁，并在一级沉淀隔油池(6)的池底设置一道坡度为2％-5％的斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处设置集砂槽，絮凝沉降在坡底的集砂槽内，定期将絮凝沉淀抽排出池外。

本发明的技术方案说明如下：

拌合站场区废水、混凝土运输车辆的冲洗废水集中汇入初沉池，初沉池前端设有格栅去除大粒径石、砂、水泥，在初沉池外设置罐车倒车止退器，防止车辆倒退过量对格栅等设施造成损坏。其他含沙废水在初沉池后端进行混合、沉淀以后，通过设置在初沉池上部的溢流孔进入一级沉淀隔油池；这时，废水中存在的是大量的油脂类和悬浮颗粒物，通过加入絮凝剂，可以沉降上述混合物，我们通过实验得出，使用15％聚合硫酸铁(PFS)用于公路施工临时混凝土搅拌站废水一级沉淀隔油池的石油油脂类和悬浮颗粒混合物去除效果最好。

絮凝剂以外，我们还在在一级沉淀隔油池与二级沉淀过滤池之间的一级沉淀隔油池内侧上垂直设置集油槽，集油槽内铺设高分子吸油材料，优选为厚度在20cm的聚苯乙烯静电纺丝纤维材料。当油和悬浮物混合物和聚苯乙烯静电纺丝纤维材料表面接触时，油先聚合在立体三维网络结构内，不断聚结，附着在纤维表面，实现油水分离；同时，通过实验我们还得出，其还对悬浮物具有较好的聚结效果，因此，用于本发明的公路施工混凝土拌合站施工废水中的悬浮颗粒物(SS)、石油油脂类等污染混合物，是较其他高分子吸油材料具有更显著的去除效果。

集油槽内还设置1～2个排水孔，全面提高集油槽的吸油、收油和除油功能，并保证良好的泄水作用，吸油材料需定期更换。废水中的较大颗粒物，石油油脂类和悬浮颗粒物(SS)在一级沉淀隔油池中得到进一步的净化后，通过设置在一级沉淀隔油池底部的过滤孔进入二级沉淀过滤池，通过对角折流和逆水流沉降后，通过设置在二级沉淀过滤池顶部的过滤孔进入三级沉淀过滤池，其中的第二级沉淀过滤池和第三级沉淀过滤池都是去除SS，颗粒物粒径逐级减小；通过对角折流和顺水流沉降后，再通过设置在三级沉淀过滤池底部的过滤孔进入回用水池，在过滤孔来水端一侧分别设置矩形石笼过滤模块，石笼过滤模块填料采用拌合站粒径石子加工而成，随着沉淀过滤池级数的增加，选用的填料碎石的粒径逐级减小，一方面可有效提高各级沉淀过滤池的污染物净化效率，另一方面能够实现过滤模块良好的防堵塞作用。

同时，一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池间的过滤孔呈“对角线、上下交替”方式设置，能有效保证水流的折行流动，增加水力停留时间，提高沉淀净化效果。回用水池内设置回用水泵，使净化后的废水能及时用于工地拌合使用或用于冲洗罐车、冲洗场区等，回用水池内设溢流外排口。初沉池池底设置为一定坡度的倾斜缓坡，距离初沉池端头一定距离(例如：2-3米)设置为水平，便于铲砂施工机械操作。一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池内各设置一个集砂槽，沉淀的泥沙在水的重力和静压作用下，汇集到集砂槽，需定期清理槽内的泥沙。

需要说明的是，来水端是指从初沉池向一级，二级，三级过滤沉淀池的水流方向。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明中提出的公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理技术可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1.本发明提出的公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统主要包括初沉池和沉淀、隔油、过滤净化系统，初沉池能够实现石、砂分离和资源分类回收的作用，格栅前为石子类，集砂槽部分实现粗砂的初步沉淀，后续工艺进一步实现对废水中SS等污染物的深度净化处理；

2.本发明提出的一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池系统的组合使用具备了沉淀、隔油、过滤等废水综合净化功能，对混凝土拌合站施工废水的主要污染物SS、石油类等均有良好的去除效果；其中在一级沉淀隔油池中加入絮凝剂，絮凝剂优选为有效浓度15％的聚合硫酸铁，并在一级沉淀隔油池的池底设置一道斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处设置集砂槽，絮凝沉降在坡底的集砂槽内，定期将絮凝沉淀抽排出池外；

3.一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池分别设置了适宜粒径的碎石作为石笼过滤模块的填料，能够有效增加水流在隔油沉淀池和沉淀过滤池中的水力停留时间，具有更好的沉淀效果，可以大大节省工程占地。同时，通过不同粒径碎石过滤层的阻隔、吸附、过滤等物理和化学的综合净化作用，能有效去除废水中的SS等污染物；

4.一级沉淀隔油池的侧悬式集油槽设计和高分子吸油材料的铺设设计，使系统实现了很好的隔油除油能力，能对拌合站施工废水中石油类污染物起到很好的去除，吸附的油类物质积存于集油槽内，可以每半年清理更换一次，维护管理简单；我们通过长期的检测，对比试验，得出适合公路施工临时混凝土拌合站的施工废水的高分子吸油材料，即聚苯乙烯静电纺丝纤维材料，布设厚度20cm的吸油倍数及油水分离速度最佳。它与上述絮凝沉淀，石笼过滤模块能够相辅相成，共同作用全面有效去除废水中的油脂，SS等污染物；

5.石笼过滤模块就地取材，利用混凝土拌合站内储备的不同粒径的级配碎石材料作为填料，级配碎石填料具备良好的过滤、吸附等功能，有效增加系统的净化效果，节省工程造价；

6.初沉池前半部分采用缓坡、后半部分采用水平设计，有利于铲砂和装载机械沿坡面施工操作、在平面铲取沉砂，初沉池清理施工方便、易操作；

7.一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池底部设有斜坡集砂槽，有利于通过重力静流汇集颗粒物，清理时仅需抽排集砂槽部分的泥沙即可，维护简便；

8.初沉池、一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池中的溢流口和过滤孔均采用对角线和上下交叉设置，能够有效改变系统的水流方向和水力学特征，实现了上下多级折流的综合沉降效应，提高了水力停留时间作用，具有更好的沉淀效果，又可以节省工程占地；其中每一级都是无动力流动，由各池体内的水位差起作用。一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池顶设置不锈钢顶盖，避免发生人员落水等安全事故，坡度2％，顶盖根据需要可随时单侧或双侧打开，便于更换矩形过滤模块和集砂槽内沉淀物清理。

9.回用水池设有溢流口和回用水泵，可实现达标排放和净化后废水的综合利用。

综上所述，本发明提出的公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化处理及回用系统，具有上述诸多优点及实用价值，能够实现石、砂和水泥等施工材料的分类和回收利用，同时对施工废水实现高效净化和循环利用，占地面积小、日常运转和养护更方便，其不论在方法、程序上都具有增进的突出多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，较传统的混凝土搅拌站废水废渣处理系统等具有显著的经济效益和环境效益，而且更加具有实用价值，诚为一新颖、进步、可靠、实用的新设计。

附图说明

图1是公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统的俯视图。

图2是图1净化及回用处理系统的b-b侧面的纵剖图。

图3是图2初沉池c-c侧面的纵剖图。

图例说明：

1.护栏杆 2.固定装置

3.格栅 4.初沉池

5.溢流孔 6.一级沉淀隔油池

7.集油槽 8.过滤孔

9.二级沉淀过滤池 10.过滤孔

11.三级沉淀过滤池 12.过滤孔

13.回用水池 14.回用水泵

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水筛分、隔油、沉淀、过滤等综合净化处理与回用的系统。

图1是公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理系统的俯视图，图2b-b侧面的纵剖图，图1和图2可知，拌合站场区废水、混凝土运输车辆的冲洗废水集中汇入初沉池4，在初沉池外设置罐车倒车止退器，由护栏杆2和固定装置1组成，防止车辆倒退过量对格栅等设施造成损坏，也可以根据铲砂施工机械作业等工作需要随时开启。初沉池4前端设有格栅3，用于筛分去除大粒径石料，其他含沙废水在初沉池4后端进行混合、沉淀以后，通过设置在初沉池上部的溢流孔5进入一级沉淀隔油池6。图3是图2初沉池c-c侧的剖面图，从格栅3向池内方向3米～5米距离内做成倾斜向下的缓坡，坡度为10％-15％，缓坡的坡底距离初沉池对面2米～3米的距离范围内设置为水平(图1和图3a-a所示的水平距离)，有利于铲砂施工机械沿坡面施工操作、在平面铲取沉砂等操作。

在一级沉淀隔油池6的隔墙内侧采用侧悬式的固定方式设置集油槽7，集油槽7内铺设高分子吸油材料，并在集油槽底部沿中心线方向设计1～2个排水孔(图2的集油槽7底端可见)，全面提高集油槽7的吸油、收油、除油能力和水平，并保证良好的泄水作用，收集的浮油积存于集油槽内的吸油材料当中，每半年或一年需要更换一次。

废水中的较大颗粒物和石油类物质在一级沉淀隔油池6中得到进一步的沉淀、吸附等综合净化处理后，通过设置在一级沉淀隔油池6底部的过滤孔8进入二级沉淀过滤池9，过滤孔8在来水端一侧设置矩形石笼过滤模块，其由6毫米不锈钢钢筋做骨架、四周用不锈钢钢丝编织成网，网孔不大于1厘米，矩形骨架尺寸长、宽、高分别为0.5米、0.2米和0.5米，矩形钢筋骨架上设置便于挖掘机等机械起重调运的抓耳，以利于施工吊装和后期清理。网笼内填充碎石作为过滤层填料，填充碎石可选用拌合站料仓储备的1-3石子(对应碎石的粒径范围约为1厘米～3厘米)。

废水中的颗粒物在二级沉淀过滤池9中得到进一步的折流沉淀和过滤后，通过设置在二级沉淀过滤池9顶部的过滤孔10进入三级沉淀过滤池11，过滤孔10同样在来水端一侧设置矩形石笼过滤模块，过滤模块尺寸可与二级沉淀过滤池9中的尺寸相同，网笼内填充碎石为拌合站料仓储备的1-2石子(对应碎石的粒径范围为1厘米～2厘米)。

废水中的颗粒物在三级沉淀过滤池11中得到进一步的沉淀和过滤后，通过设置在三级沉淀过滤池11底部的过滤孔12进入回用水池13，过滤孔12同样在来水端一侧设置矩形石笼过滤模块，过滤模块尺寸可以与二级沉淀过滤池9中的尺寸相同，网孔不大于0.5厘米，填料用拌合站典型粒径5-1石子(对应碎石的粒径范围为0.5厘米～1厘米)。适宜粒径碎石作为填料的石笼过滤模块，能够有效增加水流在各池中的水力停留时间，提高沉淀效果、节约用地。同时，通过不同粒径碎石过滤层的阻隔、吸附、过滤等综合作用，能有效去除废水中的SS及附着在其上的石油类等污染物。

图2可看出初沉池、一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池中的溢流口5和过滤孔8、10、12均采用对角线和上下交叉设置，能够有效改变系统的水流方向和水力学特征，实现上下多级折流的综合沉降效应，具有更好的沉淀效果。

回用水池13内设置回用水泵1，净化后的废水通过水泵加压后用于拌合楼使用或用于冲洗罐车、冲洗场区等，在回用水池尾端距池顶中心高度0.3米～0.4米处设溢流外排口15，溢流口不设控制阀。

图2可看出在一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池底部各设置一道坡度为2％-5％的斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处各设置一处集砂槽，有利于通过重力静流汇集颗粒物，清理时仅需抽排集砂槽部分的泥沙即可。一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池内分别设置一部爬梯，方便观察检修和池底砂石清理等。

一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池顶设置不锈钢顶盖，避免发生人员落水等安全事故，坡度2％，顶盖根据需要可随时单侧或双侧打开，便于更换矩形过滤模块和集砂槽内沉淀物清理。

需要说明的是，来水端是指从初沉池向一级，二级，三级过滤沉淀池的水流方向。

需要说明的是，图3是图2初沉池c-c侧的剖面图，图中a-a的箭头所指距离即为图1的a-a的距离，该处可以理解为，格栅3还可设置为从池的一侧向池内另一侧倾斜向上的缓坡。

所建设的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化处理与回用的系统，对初期雨水径流的主要污染物SS、石油类等污染物均有很好的去除效果，出水各项水质指标可以达到《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)或《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)的要求。

实施例1

一种公路施工临时混凝土拌合站的施工废水净化及回用处理方法，具体包括：将拌合站场区废水、混凝土运输车辆的冲洗废水经过格栅3去除大粒径石料后，集中汇入初沉池4，再通过溢流孔(5)进入一级沉淀隔油池(6)，加入絮凝剂，经过沉淀、隔油净化后，通过过滤孔8进入二级沉淀过滤池9，经过再沉淀和过滤后，通过过滤孔10进入三级沉淀过滤池11，经过进一步的沉淀、过滤后，通过过滤孔12进入回用水池13，通过回用水泵14进行处理后废水的综合利用，所述初沉池4与一级沉淀隔油池6通过溢流孔5连通；所述一级沉淀隔油池6与二级沉淀过滤池9通过过滤孔8连通；所述二级沉淀过滤池9与三级沉淀过滤池11通过过滤孔10连通；所述三级沉淀过滤池11与回用水池13通过过滤孔12连通，在所述初沉池外设置罐车倒车止退器，所述倒车止退器由护栏杆2和固定装置1组成，在初沉池4内设置格栅3，从格栅3一侧向池内做成倾斜向下的缓坡，坡度为10°，在初沉池4与一级沉淀隔油池6之间的隔墙上部设置溢流孔5，在一级沉淀隔油池6与二级沉淀过滤池9之间的一级沉淀隔油池内侧隔墙上垂直设置集油槽7，下部与溢流孔5呈对角线处设置过滤孔8，所述集油槽7内设置高分子吸油材料并定期更换或清理；过滤孔8在朝向一级沉淀隔油池一侧设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，碎石粒径范围为3厘米的石子；与过滤孔8呈对角线处设置过滤孔10，与过滤孔10呈对角线处设置过滤孔12，过滤孔10和过滤孔12来水端一侧分别设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，过滤孔10和过滤孔12上的石笼模块里分别装有粒径范围为2厘米的石子和粒径范围为1厘米的碎石；在回用水池尾端距池顶高度0.3米处，设置溢流口15，溢流口不设控制阀，回用水池内或外设置回用水泵14，在一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池底部各设置一道坡度为4％的斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处各设置一处集砂槽，各池顶设置不锈钢顶盖。

实验一 一级沉淀隔油池中加入絮凝剂的种类选择对比实验

实验例1具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用处理方法参见实施例1，其中一级沉淀隔油池中加入聚合氯化铝(PAC)作为絮凝剂。

实验例2具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用处理方法参见实施例1，其中一级沉淀隔油池中加入聚合硫酸铁(PFS)作为絮凝剂。

实验例3具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用处理方法参见实施例1，其中一级沉淀隔油池中加入聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂。

实验方法：于10L水样中加入一定量的絮凝剂(以商品浓度计),在转速为150r/min下搅拌3min，在转速为60r/min下搅拌10min，静置30min，沉淀完成后，过滤，分别测定絮凝前后水质的含油和悬浮物的体积，最终获得去除率。其中水样取自实施例1刚从初沉池中溢流孔流入一级沉淀隔油池中的公路施工临时混凝土搅拌站废水。测定沉淀后水样的去除率，其中每个实验组重复3次取平均值。

实验结果：公路施工临时混凝土搅拌站废水中的石油油脂类和悬浮颗粒物在一级沉淀隔油池中大量存在，如表1所述，聚合硫酸铁(PFS)对一级沉淀隔油池的石油油脂类和悬浮颗粒混合物去除效果最佳，且PFS在16-20％的有效浓度去除率最高，同比PAC提高了87.6％，34.6％，同时，当PFS在废水中的有效浓度增加时，其石油油脂类和悬浮颗粒物去除率也不再发生显著提高，即表明15％聚合硫酸铁(PFS)用于公路施工临时混凝土搅拌站废水一级沉淀隔油池的石油油脂类和悬浮颗粒混合物去除效果最好。

表1不同絮凝剂去除效果对比实验

实验二集油槽内不同高分子吸油材料的选择对比实验

实验例4具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统参见实施例1，其中集油槽内选用丙烯酸酯基多孔疏水/亲油材料作为高分子吸油材料。

具体吸油材料的制备方法：将丙烯酸酯基多孔材料浸泡在无水乙醇中1h，取出自然风干。取氨基化二氧化硅与去离子水适量，通过超声20min，分散得到1wt％的悬浮液。将经过清洗的丙烯酸酯基多孔材料置于上述悬浮液中浸泡4h，取出后，60°烘干。配制体积比为2/100的十八烷基三甲氧基硅烷/无水乙醇溶液中，将模型浸泡在上述溶液中，60°保持4h，最后60°烘干。

实验例5具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统参见实施例1，其中集油槽内选用聚氨酯海绵作为高分子吸油材料。其中聚氨酯海绵市面可购买。

实验例6具体公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统参见实施例1，其中集油槽内选用聚苯乙烯静电纺丝纤维材料作为高分子吸油材料。

具体吸油材料的制备方法：原料采用聚苯乙烯，N，N－二甲基甲酰胺作为溶剂，将一定量的聚苯乙烯溶入N，N－二甲基甲酰胺中，搅拌3h并陈化12h后得到质量分数为20％的纺丝液；将纺丝液注入KH-08型静电纺丝机的微量泵，调整纺丝工艺参数(纺丝电压分别为16,20,24KV，接收距离分别为18,21,24cm，推进速率分别为0.318,0.636,0.954mL/h)进行静电纺丝，纺丝完成后将所得纤维膜置于干燥箱中40°干燥24h，即得到聚苯乙烯静电纺丝纤维材料。

实验方法：衡量油水分离材料的重要指标，我们选用材料的吸油倍数、油水分离速率。

吸油倍数计算公式：吸附材料吸附前后的质量差与吸附材料质量之比，

用Eq表示：Eq＝(W2-W1)/W1

其中，W1---吸附剂的质量/(g)W2---吸附剂达到平衡后的质量/(g)Eq---吸油倍数/(g/g)

油水分离速率用单位时间内收集的油的体积来表示。

将10L水样全部通过高分子吸油材料吸附并去除油脂,吸附后测定油水分离材料的吸油倍数和油水分离速率，其中水样取自实施例1中的一级沉淀隔油池内的废水，每个实验组重复3次取平均值。

实验结果：油水分离速率关系着回收油系统的滤水速度，油水分离速率越高，油污吸附速度也会更快。如表2所述，聚苯乙烯静电纺丝纤维材料在公路施工临时混凝土搅拌站废水中的一级沉淀池油脂除油集油槽内布设厚度20cm使用时，其油水分离速率最佳，同比聚丙烯(PP)吸附棉，聚氨酯海绵分别提高了32.6％，30.6％，同时，当聚苯乙烯静电纺丝纤维材料再厚度增加时，即超过20cm，其油水分离速率反而下降，即表明厚度20cm聚苯乙烯静电纺丝纤维材料用于公路施工临时混凝土搅拌站废水集油槽内布设的油水分离速率最好。其中的聚氨酯海绵和聚丙烯(PP)吸附棉的油水分离速率均不如聚苯乙烯静电纺丝纤维材料，主要由于其强度韧性差，在油水分离实验时容易变形，影响油水分离速率。

此外，吸油倍数越高，油水分离材料性能越好。表3所示，聚苯乙烯静电纺丝纤维材料在公路施工临时混凝土搅拌站废水中的一级沉淀池油脂除油集油槽内布设厚度20cm使用时，其吸油倍数最高，吸油效果最好。当聚苯乙烯静电纺丝纤维材料再厚度增加时，即超过20cm，其油水吸油倍数不再继续增加，反而下降，这是因为高分子吸油材料随着厚度的增加，油水通过阻力加大，油水有一定的黏性，厚度增大后反而妨碍了有效通过并吸收效率。

表2不同高分子吸油材料的油水分离速率对比实验

表3不同高分子吸油材料的吸油倍数对比实验

以上所述，仅是本发明的较佳实施方案而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施方案揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方案,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，所述系统依次设置初沉池(4)，一级沉淀隔油池(6)，二级沉淀过滤池(9)，三级沉淀过滤池(11)和回用水池(13)；所述初沉池(4)与一级沉淀隔油池(6)通过溢流孔(5)连通；所述一级沉淀隔油池(6)与二级沉淀过滤池(9)通过过滤孔(8)连通；所述二级沉淀过滤池(9)与三级沉淀过滤池(11)通过过滤孔(10)连通；所述三级沉淀过滤池(11)与回用水池(13)通过过滤孔(12)连通。

2.如权利要求1所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，在所述初沉池外设置罐车倒车止退器，所述倒车止退器由护栏杆(2)和固定装置(1)组成。

3.如权利要求1所述的公路施工中临时性混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，在所述初沉池(4)内设置格栅(3)，从格栅(3)一侧向池内做成倾斜向下的缓坡，坡度为10°-15°。

4.如权利要求1-3任一所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，在初沉池(4)与一级沉淀隔油池(6)之间的隔墙上部设置溢流孔(5)，在一级沉淀隔油池(6)与二级沉淀过滤池(9)之间的一级沉淀隔油池内侧隔墙上垂直设置集油槽(7)，所述集油槽下部与溢流孔(5)呈对角线处设置过滤孔(8)。

5.如权利要求4所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，所述集油槽(7)在一级沉淀隔油池内侧隔墙上部垂直悬挂设置，所述集油槽(7)内设置高分子吸油材料，所述高分子吸油材料优选为聚苯乙烯静电纺丝纤维材料，布设厚度20cm。

6.如权利要求1或2或3或5所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，所述过滤孔(8)在朝向一级沉淀隔油池一侧设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，碎石粒径范围为1厘米～3厘米的石子；与过滤孔(8)呈对角线处设置过滤孔(10)，与过滤孔(10)呈对角线处设置过滤孔(12)，过滤孔(10)和过滤孔(12)来水端一侧分别设置矩形石笼过滤模块，该矩形石笼过滤模块四周是由铁丝编制成的钢筋骨架编组成，内填碎石，过滤孔(10)和过滤孔(12)上的石笼模块里分别装有粒径范围为1厘米～2厘米的石子和粒径范围为0.5厘米～1厘米的碎石，过滤模块碎石填料的粒径逐级减小。

7.如权利要求6所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，在回用水池尾端距池顶高度0.3-0.4米处，设置溢流口(15)，溢流口不设控制阀，回用水池内或外设置回用水泵(14)。

8.如权利要求7所述的公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统，其特征在于，在一级沉淀隔油池、二级沉淀过滤池和三级沉淀过滤池的池底部各设置一道坡度为2％-5％的斜坡，斜坡自出水方向向上倾斜，斜坡低凹处各设置一处集砂槽，各池顶设置不锈钢顶盖。

9.如权利要求1或2或3或5或7或8所述的一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统的净化及回用方法，其特征在于，具体包括：拌合站场区废水、混凝土运输车辆的冲洗废水经过格栅(3)去除大粒径石料后，集中汇入初沉池(4)，再通过溢流孔(5)进入一级沉淀隔油池(6)，加入絮凝剂，经过沉淀、隔油净化后，通过过滤孔(8)进入二级沉淀过滤池(9)，经过再沉淀和过滤后，通过过滤孔(10)进入三级沉淀过滤池(11)，经过进一步的沉淀、过滤后，通过过滤孔(12)进入回用水池(13)，通过回用水泵(14)进行处理后废水的综合利用。

10.如权利要求9所述的一种公路施工临时混凝土拌合站施工废水净化及回用系统的净化及回用方法，其特征在于，所述絮凝剂优选为有效浓度15％的聚合硫酸铁，絮凝沉降在坡底的集砂槽内，定期将絮凝沉淀抽排出池外。