CN110204087B - 高浓度悬浮物废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高浓度悬浮物废水的处理方法，包括如下步骤：1)废水多级水力旋流预处理：利用多级水力旋流离心力分离含高浓度悬浮物废水，对不同粒径固体颗粒进行预处理，所得溢流液进入下一环节，回收所得沉降物；2)溢流液多点絮凝沉降浓缩：将步骤1)所得的溢流液导入辐流式沉淀池中，通过多点添加将絮凝剂通入所述溢流液的辅料添加管，借助水流自然紊动混合效应实现絮凝剂充分快速混合，得到浓缩泥浆和上层清水，回收上层清水；3)浓缩泥浆多重脱水：对步骤2)所得的浓缩泥浆依次进行直接压滤、鼓膜二次挤压、滤渣全流量高压吹扫等多重脱水。本发明实现废水高效固液分离、泥浆快速脱水，出水水质满足废水满足《污水综合排放标准》(GB8978)排放标准或生产回用，泥饼含水率低满足清洁运输。

Description

高浓度悬浮物废水的处理方法
技术领域
本发明涉及大中型水利水电工程砂石混凝土生产系统排放废水处理工艺，具体是指一种高浓度悬浮物废水的处理方法。
背景技术
为保证水利水电工程混凝土施工质量，砂石生产系统常采用湿法生产，用清水冲洗将人工砂石骨料含泥量、裹粉程度控制在规范允许范围内，会产生大量废水，其总悬浮固体浓度(TSS)一般高达 30～120kg/m3以上，大型水利水电工程砂石生产系统中的TSS普遍超过120kg/m3，废水量可达数百至上千m3/h以上。因此，大型水利水电工程砂石生产系统废水具有“悬浮固体浓度高、处理规模大”等显著特性。废水若直接排放，不仅直接影响水质，对生态环境产生不利影响，还会引起河道淤积从而降低河道行洪能力。
水利水电工程砂石生产的过程中，现有的废水处理工艺及存在问题如下：
(1)尾矿库拦渣坝自然沉淀：简单、运行费用低，但需要天然地势，由于排洪排水及排渗问题存在坝体安全隐患，不具广泛推广性。
(2)借鉴市政项目净水工艺采用预沉池和沉淀池，池底设置排水盲沟，两座池交替工作，最后挖掘机进池挖泥，由于泥量大，池体使用不久就淤积，清理非常困难最终荒废。
(3)一级水力旋流器预处理+一级或多级构筑物沉淀+机械脱水设备。
(4)一级水力旋流器预处理+一体化高效污水净化装置+机械脱水设备。
上述(3)、(4)目前国内使用较多，(4)处理效率高，但进水浓度TSS要求低于50000mg/L，大型砂石系统废水常超过该浓度，且大量加药，回用水中残存混凝剂是否对混凝土质量有影响尚需验证。(3)是目前砂石系统废水处理普遍采用的工艺，但存在预处理石粉回收量小、系统易淤堵、辐流池底泥板结、泥饼含水率高、运行不顺畅等问题。且砂石废水浓度高，颗粒细，D50会在10μm以下，目前还未有有效的固液分离解决办法。因此，提供一种能快速固液分离、泥浆快速脱水且能使高浓度悬浮物废水满足废水达标排放或生产回用、泥饼含水率低满足清洁运输的高浓度悬浮物废水的处理方法及装置显得十分必要。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种高浓度悬浮物废水的处理方法，所要解决的问题就是要提供一种能快速固液分离、泥浆快速脱水且能使高浓度悬浮物废水满足废水达标排放或生产回用、泥饼含水率低满足清洁运输的高浓度悬浮物废水的处理方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高浓度悬浮物废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)废水多级水力旋流预处理：利用多级水力旋流离心力处理含高浓度悬浮物废水，所得溢流液进入下一环节，底流逐级回收所得沉降物；
2)溢流液多点絮凝沉降浓缩：将步骤1)所得的溢流液导入辐流式沉淀池中，通过多点添加方式将絮凝剂通入溢流液中，得到浓缩底泥和符合《污水综合排放标准》(GB8978)的上层清水；
3)浓缩泥浆多重脱水：对步骤2)所得的浓缩底泥依次进行直接压滤、鼓膜二次挤压、滤渣全流量高压气体吹扫等多重脱水，得到干化后的泥饼。
上述技术方案中，所述步骤2)中，絮凝剂为高分子化合物 PAM与金属氧化物CaO联合投加，或高分子化合物PAM与金属离子化合物CaCl2联合投加；高分子化合物PAM的长链通过架桥作用，形成大块絮团，吸附废水中较大颗粒；金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2在水体中一方面形成Ca2+压缩双电层，降低含砂废水颗粒的ζ电位，使带负电荷弱碱性胶体体系脱稳凝聚，另一方面Ca2+可与水体中无机离子和有机杂质结合生成难溶钙盐，通过卷扫网捕作用凝聚废水中的细颗粒。
上述技术方案中，絮凝剂为PAM与CaO按重量比1： 10-100联合投加。
上述技术方案中，絮凝剂为PAM与CaCl2按重量比1： 10-125联合投加。
上述技术方案中，步骤1)中根据废水颗粒级配特点和回用石粉粒径需求，分别设置两级以上不同规格水力旋流装置，由变频泵加压切向导入水力旋流器；在切向配水形成的高速离心力作用下，第一级旋流装置对粗颗粒分离，含细粒径固体颗粒溢流液经第二级水泵加压切向进入下一级小直径水力旋流器继续进行离心分离或进入步骤2)，含大粒径固体颗粒废水经高速离心浓缩后，经底流管导入高开孔率筛网，高频振动脱水后回收的沉降物或称石粉，做为混凝土掺混原料循环使用。小直径水力旋流器对应细颗粒浓缩分离得到的沉降物或称弃料，脱水至弃料场。
上述技术方案中，步骤2中多点添加絮凝剂采用少量多点投加的策略，分别在沉淀池中心配水管和导流筒设置2～3个药剂投加点，共设置4～6个药剂投加点。其中，沉淀池中心配水管上设置2～3个高分子絮凝剂PAM投加点，基于管道水流自然紊动作用，高分子絮凝剂可在过水断面内充分快速混合，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，避免了固体颗粒之间的架桥作用因大量高分子化合物覆盖而抑制，增强了固体颗粒絮凝效果，提升沉降效率；另外，针对PAM无法絮凝沉淀的微细稳定胶体体系，在沉淀池中心导流筒设置2～3个金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2投加点，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，通过Ca离子的凝聚脱稳及卷扫网捕作用，进一步吸附胶结微细固体颗粒，强化微细颗粒的沉降效果。
上述技术方案中，，步骤2中絮凝后废水经辐流沉淀池中心配水导流后，在清浑界面下部一定距离呈水平方向想四周辐射，避免高浓度废水对上层清水区和下沉浓缩区的冲击，进而影响沉降分离效果。废水经处理后满足《污水综合排放标准》 (GB8978)规定的排放标准。
上述技术方案中，步骤3中将沉降浓缩后泥浆导入并充满滤板之间的滤室，进行直接压滤，当滤出水显著变小时表明直接压滤阶段结束；将高压清水或空气导入滤板中空空腔，使滤板空腔膨胀形成二次挤压脱水，当滤出水再次显著变小时表明鼓膜二次挤压脱水阶段结束；最后在滤室内导入高压空气，吹扫去除滤渣空隙中的间隙水，进一步降低滤渣含水率。
本发明的优点主要体现在如下几方面：
其一，本发明采用两级水力旋流器多级回收沉降物工艺，沉降物回收率达45％以上，粒径为16μm以上的沉降物基本实现全回收，比传统单级水力旋流器工艺的沉降物回收率提高了20％，大大减轻了后续废水处理负荷；
其二，本发明采用PAM或PAM与CaO组成的混合物或 PAM与CaCl2组成的混合物作为絮凝剂，配比合理，沉降效果好，颗粒沉降速度快；
其三，本发明采用絮凝反应和辐流式沉淀池联合作用处理溢流液，沉降泥浆颗粒沉速达0.30mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至30％～40％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标；
其四，本发明采用隔膜压滤和进气穿流联合脱水技术，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，较普通厢式压滤机处理效率提高1倍，压滤后的泥饼含水率由20％～ 28％降至15％以下，满足泥饼清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积；
其五，本发明新工艺有效解决了以往工艺前端只注重粗粒径石粉回收，截留沉降物回收率低、废水沉淀浓缩效果差、出水水质达标率低、泥渣易板结等问题。本发明采用的技术方案是：
附图说明
图1为高浓度悬浮物废水的处理方法流程图
图2为本发明采用的装置的结构示意图；
图3为本发明采用的辐流式沉淀池的结构示意图；
图4为图2的俯视结构示意图。
图中：废水集水渠1；第一集水池2；第一水泵3；一级水力旋流器4；第一强力脱水设备5；第一胶带机6；第二水泵7；二级水力旋流器8；第二强力脱水设备9；第二胶带机 10；辐流式沉淀池11；泥渣提升泵12；辅料添加管13；高效隔膜压滤机14；第二集水池15；池体111；溢流堰112；排料口113；桥架114；入料井115；主轴116；刮集装置117；连接管路118；第一分端口1191；第二分端口1192；第三分端口 1193；驱动装置1110；提升装置1111；液压系统1112；PLC 智能控制装置1113；溢流扰流板1114。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
本发明提供了一种高浓度悬浮物废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)利用多级水力旋流器分离含高浓度悬浮物废水，得到沉降物和溢流液，根据沉降物粒径范围，回收石粉做为混凝土掺合料进骨料仓，小于生产回收粒径要求的所得沉降物，脱水后至弃料场；
2)溢流液多点絮凝沉降浓缩：将步骤1)所得的溢流液导入辐流式沉淀池中，通过多点添加方式将絮凝剂通入溢流液中，得到浓缩底泥和符合《污水综合排放标准》(GB8978)的上层清水；
3)浓缩泥浆多重脱水：对步骤2)所得的浓缩底泥依次进行直接压滤、鼓膜二次挤压、滤渣全流量高压气体吹扫等多重脱水，得到干化后的泥饼。
上述技术方案中，所述步骤2)中，絮凝剂为高分子化合物 PAM与金属氧化物CaO联合投加，或高分子化合物PAM与金属离子化合物CaCl2联合投加；高分子化合物PAM的长链通过架桥作用，形成大块絮团，吸附废水中较大颗粒；金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2在水体中一方面形成Ca2+压缩双电层，降低含砂废水颗粒的ζ电位，使带负电荷弱碱性胶体体系脱稳凝聚，另一方面Ca2+可与水体中无机离子和有机杂质结合生成难溶钙盐，通过卷扫网捕作用凝聚废水中的细颗粒。
上述技术方案中，絮凝剂为PAM与CaO按重量比1： 10-100联合投加。
上述技术方案中，絮凝剂为PAM与CaCl2按重量比1： 10-125联合投加。
进一步地，通过多点添加将絮凝剂通入溢流液中，采用少量多点投加的策略，在配水管道或配水井水流自然紊动作用下，絮凝剂在投加点过水断面内充分快速混合，可增强固体颗粒絮凝效果，提升沉降效率。絮凝剂投加点一般为4～6个。
上述技术方案中，步骤1)中根据废水颗粒级配特点和回用石粉粒径需求，分别设置两级以上不同规格水力旋流装置，由变频泵加压切向导入水力旋流器；在切向配水形成的高速离心力作用下，第一级旋流装置对粗颗粒分离，含细粒径固体颗粒溢流液经第二级水泵加压切向进入下一级小直径水力旋流器继续进行离心分离或进入步骤2)，含大粒径固体颗粒废水经高速离心浓缩后，经底流管导入高开孔率筛网，高频振动脱水后回收的沉降物或称石粉，做为混凝土掺混原料循环使用。小直径水力旋流器对应细颗粒浓缩分离得到的沉降物或称弃料，脱水至弃料场。
上述技术方案中，步骤2中多点添加絮凝剂采用少量多点投加的策略，分别在沉淀池中心配水管和导流筒设置2～3个药剂投加点，共设置4～6个药剂投加点。其中，沉淀池中心配水管上设置2～3个高分子絮凝剂PAM投加点，基于管道水流自然紊动作用，高分子絮凝剂可在过水断面内充分快速混合，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，避免了固体颗粒之间的架桥作用因大量高分子化合物覆盖而抑制，增强了固体颗粒絮凝效果，提升沉降效率；另外，针对PAM无法絮凝沉淀的微细稳定胶体体系，在沉淀池中心导流筒设置2～3个金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2投加点，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，通过Ca离子的凝聚脱稳及卷扫网捕作用，进一步吸附胶结微细固体颗粒，强化微细颗粒的沉降效果。
上述技术方案中，步骤2中絮凝后废水经辐流沉淀池中心配水导流后，在清浑界面下部一定距离呈水平方向想四周辐射，避免高浓度废水对上层清水区和下沉浓缩区的冲击，进而影响沉降分离效果。废水经处理后满足《污水综合排放标准》 (GB8978)规定的排放标准。
上述技术方案中，步骤3中将沉降浓缩后泥浆导入并充满滤板之间的滤室，进行直接压滤，当滤出水显著变小时表明直接压滤阶段结束；将高压清水或空气导入滤板中空空腔，使滤板空腔膨胀形成二次挤压脱水，当滤出水再次显著变小时表明鼓膜二次挤压脱水阶段结束；最后在滤室内导入高压空气，吹扫去除滤渣空隙中的间隙水，进一步降低滤渣含水率。
图中所示的高浓度悬浮物废水的处理方法所使用的装置，包括废水集水渠1、第一集水池2、一级水力旋流器4、第一强力脱水设备5、第一胶带机6、第二集水池15、二级水力旋流器8、第二强力脱水设备9、第二胶带机10、辐流式沉淀池 11、辅料添加管13、高效隔膜压滤机14，废水集水渠1的出口与第一集水池2的进口相连，第一集水池2的出口通过第一水泵3与一级水力旋流器4的输入端相连，一级水力旋流器4 的输出端与第二集水池15的进口相连，第二集水池15的出口通过第二水泵7与二级水力旋流器8的输入端相连，二级水力旋流器8的输出端与辐流式沉淀池11的进口相连，辐流式沉淀池11底部的泥浆出口通过泥渣提升泵12与高效隔膜压滤机14的输入端相连；一级水力旋流器4底端设置有沉降物出口，第一强力脱水设备5置于一级水力旋流器4的下侧，第一胶带机6置于第一强力脱水设备5的下侧，二级水力旋流器8底端设置有沉降物出口，第二强力脱水设备9置于二级水力旋流器 8的下侧，第二胶带机10置于第二强力脱水设备9的下侧，辅料添加管13位于辐流式沉淀池11的上侧，辅料添加管13 的输出端设置有多个分端口。
辐流式沉淀池11包括池体111，池体111的底部设置有排料口113，池体111上固定有桥架114，桥架114位于池体111 顶面的一条直径上，桥架114的中部设置有驱动装置1110，桥架114的中央下侧固定有两端开口的入料井115，二级水力旋流器8的输出端与入料井115的进料口相连，辅料添加管13 的输出端设置有至少三个分端口，辅料添加管13的输出端的其中一个分端口与入料井115的辅料进口相连，辅料添加管 13的输出端的其余分端口通入二级水力旋流器8的输出端与入料井115的进料口之间的连接管路118内，主轴116竖直穿过桥架114的中心、入料井115与刮集装置117相连，主轴116 与驱动装置1110相连。
桥架114的中部还设置有提升装置1111、液压系统1112 和PLC智能控制装置1113，主轴116与提升装置1111相连，提升装置1111与液压系统1112的输出端相连，驱动装置1110、提升装置1111均与PLC智能控制装置1113的输出端相连。
池体111的上部内侧沿圆周设置有圆环槽形的溢流堰 112，溢流堰112的拐角处沿圆周向池体111内侧延伸形成溢流扰流板1114。
溢流扰流板1114的切面与水平面的夹角为30-60°，桥架 114焊接在池体111上，池体111顶面开口、侧面为圆柱面、底面为倒圆锥面，刮集装置117包括中心重合且垂直布置的两个桁架。
辅料添加管13的输出端设置有第一分端口1191、第二分端口1192和第三分端口1193，第一分端口1191与入料井115 的辅料进口相连，第二分端口1192和第三分端口1193通入连接管路118内。
实施例1
高浓度悬浮物废水的处理方法，包括如下步骤：
1)高浓度悬浮物废水从废水集水渠1排入第一集水池2，再通过第一水泵3送入一级水力旋流器4，高浓度悬浮物废水经过一级水力旋流器4处理后得到沉降物和溢流液，经过一级水力旋流器4处理后得到的沉降物送至第一强力脱水设备5，一级水力旋流器4联合第一强力脱水设备5可以去除≥ 0.038mm颗粒作为石粉回用，降低后端废渣处理负荷，并保护设备和滤布免遭磨损，经第一强力脱水设备5脱水后的石粉含水率可降至20％，直接通过第一胶带机6输送至料场，一级水力旋流器4处理后得到的溢流液送入第二集水池15，再通过第二水泵7送入二级水力旋流器8，一级水力旋流器4处理后得到的溢流液经过二级水力旋流器8处理后得到沉降物和溢流液，经过二级水力旋流器8处理后得到的沉降物送至第二强力脱水设备9；二级水力旋流器8联合第二强力脱水设备9 可以去除≥0.016mm颗粒作为石粉回用或弃用，直接通过第二胶带机10输送至料场；
2)经过二级水力旋流器8处理后得到的溢流液由连接管路 118导入辐流式沉淀池11，辅料添加管13的输出端设置有第一分端口1191；第二分端口1192；第三分端口1193，第一分端口1191与入料井115的顶面的辅料进口相连，第二分端口 1192和第三分端口1193通入连接管路118中，这样，絮凝剂由辅料添加管13多点添加在连接管路118及入料井115中，经过二级水力旋流器8处理后得到的溢流液与絮凝剂可以充分作用，经过二级水力旋流器8处理后得到的溢流液中的细小颗粒泥砂在絮凝剂的作用下絮凝成团，然后由入料井115进入池体111，絮团向下沉降，形成沉降泥浆，最后通过刮集装置 117刮集，由池体111底端的排料口113排出，上层清水向上溢流至溢流堰112后排出；
在刮泥阻力较大的情况下，液压系统1112可以驱动提升装置1111通过主轴116将刮集装置117提升，防止驱动装置 1110长时间重负载工作；刮集装置117下降过程中，液压装置 1112也可以提供动力，在该动力与刮集装置117自身重力的双重作用下，刮集装置117更容易下降，这样，可以解决泥层粘度大、泥层板结等因素阻碍刮集装置117下降的问题；PLC智能控制装置1113对设备运行进行实时智能监测和控制，根据泥层阻力、辐流池出水品质、底流浓度等参数，实时自动调整设备运行状态。
3)沉降泥浆通过高效隔膜压滤机14进行压滤和鼓膜二次挤压脱水，得到滤渣，然后，进气穿流，全流量高压吹扫整个滤室内的滤渣，得到干化后的泥饼。
其中絮凝剂为PAM与CaO按重量比为1：80组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达48.9％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.31mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至35％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为13％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例2
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaO按重量比为1：15组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达47.8％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.33mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至37％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为11％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例3
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaO按重量比为1：60组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达46.4％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.31mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至36％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为14％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例4
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaO按重量比为1：10组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达45.8％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.34mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至39％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为9％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例5
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaO按重量比为1：100组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达44.2％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.30mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至30％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为15％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例6
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaCl2按重量比为1：60组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达45.8％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.34mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至33％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为13％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例7
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaCl2按重量比为1：80组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达47.7％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.32mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至31％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为14％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例8
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaCl2按重量比为1：10组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达45.2％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.35mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至36％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为13％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
实施例9
高浓度悬浮物废水的处理方法如实施例1，其中絮凝剂为 PAM与CaCl2按重量比为1：125组成的混合物。
二级水力旋流器沉降物回收率达46.1％，辐流沉淀池颗粒沉速达0.31mm/s，底部沉降泥浆含固率提高至32％，沉淀浓缩效果明显，出水水质稳定达标，高效隔膜压滤机工作循环周期稳定在45min～50min，压滤后的泥饼含水率为14％，满足清运条件，大大减少了泥饼堆放占用容积。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.水利水电工程砂石混凝土生产系统高浓度悬浮物废水的处理方法，其特征在于，包括高浓度悬浮物废水的处理方法所使用的装置，其中所述使用的装置包括：包括废水集水渠(1)、第一集水池(2)、一级水力旋流器(4)、第一强力脱水设备(5)、第一胶带机(6)、第二集水池(15)、二级水力旋流器(8)、第二强力脱水设备(9)、第二胶带机(10)、辐流式沉淀池(11)、辅料添加管(13)、高效隔膜压滤机(14)，废水集水渠(1)的出口与第一集水池(2)的进口相连，第一集水池(2)的出口通过第一水泵(3)与一级水力旋流器(4)的输入端相连，一级水力旋流器(4)的输出端与第二集水池(15)的进口相连，第二集水池(15)的出口通过第二水泵(7)与二级水力旋流器(8)的输入端相连，二级水力旋流器(8)的输出端与辐流式沉淀池(11)的进口相连，辐流式沉淀池(11)底部的泥浆出口通过泥渣提升泵(12)与高效隔膜压滤机(14)的输入端相连；一级水力旋流器(4)底端设置有沉降物出口，第一强力脱水设备(5)置于一级水力旋流器(4)的下侧，第一胶带机(6)置于第一强力脱水设备(5)的下侧，二级水力旋流器(8)底端设置有沉降物出口，第二强力脱水设备(9)置于二级水力旋流器(8)的下侧，第二胶带机(10)置于第二强力脱水设备(9)的下侧，辅料添加管(13)位于辐流式沉淀池(11)的上侧，辅料添加管(13)的输出端设置有多个分端口；
所述辐流式沉淀池(11)包括池体(111)，池体(111)的底部设置有排料口(113)，池体(111)上固定有桥架(114)，桥架(114)位于池体(111)顶面的一条直径上，桥架(114)的中部设置有驱动装置(1110)，桥架(114)的中央下侧固定有两端开口的入料井(115)，二级水力旋流器8的输出端与入料井(115)的进料口相连，辅料添加管(13)的输出端设置有至少三个分端口，辅料添加管(13)的输出端的其中一个分端口与入料井(115)的辅料进口相连，辅料添加管(13)的输出端的其余分端口通入二级水力旋流器(8)的输出端与入料井(115)的进料口之间的连接管路(118)内，主轴(116)竖直穿过桥架(114)的中心、入料井(115)与刮集装置(117)相连，主轴(116)与驱动装置(1110)相连；
所述池体(111)的上部内侧沿圆周设置有圆环槽形的溢流堰(112)，溢流堰(112)的拐角处沿圆周向池体(111)内侧延伸形成溢流扰流板(1114)；
所述溢流扰流板(1114)的切面与水平面的夹角为30-60°，桥架(114)焊接在池体(111)上，池体(111)顶面开口、侧面为圆柱面、底面为倒圆锥面，刮集装置(117)包括中心重合且垂直布置的两个桁架；
所述处理方法包括如下步骤：
1)废水多级水力旋流预处理：利用多级水力旋流离心力处理含高浓度悬浮物废水，所得溢流液进入下一环节，底流逐级回收所得沉降物；经过一级水力旋流器处理后得到的沉降物送至第一强力脱水设备，一级水力旋流器联合第一强力脱水设备去除大于等于0.038mm颗粒作为石粉回用，经第一强力脱水设备脱水后的石粉含水率可降至20％；一级水力旋流器处理后得到的溢流液经过二级水力旋流器处理后得到沉降物和溢流液，经过二级水力旋流器处理后得到的沉降物送至第二强力脱水设备；二级水力旋流器联合第二强力脱水设备去除大于等于0.016mm颗粒作为石粉回用或弃用；
2)溢流液多点絮凝沉降浓缩：将步骤1)所得的溢流液导入辐流式沉淀池中，通过多点添加方式将絮凝剂通入溢流液中，得到浓缩底泥和符合《污水综合排放标准》GB8978的上层清水；
3)浓缩泥浆多重脱水：对步骤2)所得的浓缩底泥依次进行直接压滤、鼓膜二次挤压、滤渣全流量高压气体吹扫多重脱水，得到干化后的泥饼；
所述步骤2)中，絮凝剂为PAM与CaO按重量比1：10-100联合投加；或絮凝剂为PAM与CaCl2按重量比1：10-125联合投加；
步骤2中絮凝后废水经辐流沉淀池中心配水导流后，在清浑界面下部一定距离呈水平方向想四周辐射，避免高浓度废水对上层清水区和下沉浓缩区的冲击，进而影响沉降分离效果；废水经处理后满足《污水综合排放标准》GB8978规定的排放标准；
步骤3中将沉降浓缩后泥浆导入并充满滤板之间的滤室，进行直接压滤，当滤出水显著变小时表明直接压滤阶段结束；将高压清水或空气导入滤板中空空腔，使滤板空腔膨胀形成二次挤压脱水，当滤出水再次显著变小时表明鼓膜二次挤压脱水阶段结束；最后在滤室内导入高压空气，吹扫去除滤渣空隙中的间隙水，进一步降低滤渣含水率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述桥架(114)的中部还设置有提升装置(1111)、液压系统(1112)和PLC智能控制装置(1113)，主轴(116)与提升装置(1111)相连，提升装置(1111)与液压系统(1112)的输出端相连，驱动装置(1110)、提升装置(1111)均与PLC智能控制装置(1113)的输出端相连。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述辅料添加管(13)的输出端设置有第一分端口(1191)、第二分端口(1192)和第三分端口(1193)，第一分端口(1191)与入料井(115)的辅料进口相连，第二分端口(1192)和第三分端口(1193)通入连接管路(118)内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)中，高分子化合物PAM的长链通过架桥作用，形成大块絮团，吸附废水中较大颗粒；金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2在水体中一方面形成Ca2+压缩双电层，降低含砂废水颗粒的ζ电位，使带负电荷弱碱性胶体体系脱稳凝聚，另一方面Ca2+可与水体中无机离子和有机杂质结合生成难溶钙盐，通过卷扫网捕作用凝聚废水中的细颗粒。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中根据废水颗粒级配特点和回用石粉粒径需求，分别设置两级以上不同规格水力旋流装置，由变频泵加压切向导入水力旋流器；在切向配水形成的高速离心力作用下，第一级旋流装置对粗颗粒分离，含细粒径固体颗粒溢流液经第二级水泵加压切向进入下一级小直径水力旋流器继续进行离心分离或进入步骤2)，含大粒径固体颗粒废水经高速离心浓缩后，经底流管导入高开孔率筛网，高频振动脱水后回收的沉降物或称石粉，作为混凝土掺混原料循环使用；小直径水力旋流器对应细颗粒浓缩分离得到的沉降物或称弃料，脱水至弃料场。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中多点添加絮凝剂采用少量多点投加的策略，分别在沉淀池中心配水管和导流筒设置2～3个药剂投加点，共设置4～6个药剂投加点；其中，沉淀池中心配水管上设置2～3个高分子絮凝剂PAM投加点，基于管道水流自然紊动作用，高分子絮凝剂可在过水断面内充分快速混合，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，避免了固体颗粒之间的架桥作用因大量高分子化合物覆盖而抑制，增强了固体颗粒絮凝效果，提升沉降效率；另外，针对PAM无法絮凝沉淀的微细稳定胶体体系，在沉淀池中心导流筒设置2～3个金属氧化物CaO或金属离子化合物CaCl2投加点，每个投加点药剂投加量减小为总量的1/2～1/3，通过Ca离子的凝聚脱稳及卷扫网捕作用，进一步吸附胶结微细固体颗粒，强化微细颗粒的沉降效果。
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