Påvirkning og genbrug af spildevand fra betonblandingsanlæg

Oversigt

Storskala produktion af færdigblandet beton genererer massive mængder alkalisk spildevand fra vask af blandevogne, restbetonbehandling og gårdrensning. Ureguleret udledning forårsager spild af vandressourcer og forurening af jord og grundvand. Direkte genbrug af urenset spildevand til betonblanding bringer skjulte risici for betonkvalitetsbehandlingen muliggør genbrug af spildevand, hvilket giver både økonomiske og miljømæssige fordele for operatører af batchanlæg.

1. Kilder og vandkvalitetskarakteristika for spildevand fra batchanlæg

(1) Hovedspildevandskilder

①　Spildevand produceret under affaldsbetonseparering med sand- og grusseparatorer
②　Vaskevand til blandere og transitblanderbiler
③　Gårdsskylning af spildevand
④　Delvis regnvand strømmer ind i spildevandsopsamlingsgruber

(2) Typiske vandkvalitetstræk

Testprøver indsamlet fra drevne batchinganlæg viser:

①　pH-værdien når 12,5--12,8, stærkt alkalisk

②　Højt indhold af uopløselige faste stoffer, der langt overstiger grænserne specificeret i betonblandingsvandstandard JGJ63-2006

③　Forhøjet totalt alkaliindhold; chlorid- og sulfationer holder sig generelt inden for standardgrænserne.

2. Risici ved genbrug af urenset basisk spildevand til betonblanding

Hvis råt spildevand med høj pH-værdi anvendes direkte som blandevand, vil der forekomme flere negative påvirkninger på betonens ydeevne:

(1) Risiko for alkali-aggregatreaktion

Når pH overstiger 12,5, opløses silica betydeligt fra alkalireaktive aggregater. Dette kan udløse alkali-aggregatreaktion inde i beton, hvilket resulterer i volumenudvidelse, revner og reduceret langtidsholdbarhed.

(2) Forstyrret styrkeudvikling

Højalkaliske forhold accelererer styrkeforøgelse i tidlig alder, men begrænser samtidig cementhydrering i senere stadier. Det skader sen alder styrkeudvikling af beton. Under forhold med lavt alkaliindhold fremmer hydreringsprodukter langsigtet styrkeforbedring.

(3) Problemer med kompatibilitet med polycarboxylat-superplastificeringsmidler

Overskydende alkali reducerer effektiviteten af ​​superplastificeringsmidler. Det fører til nedsat bearbejdelighed, forkortet hærdetid, hurtigere faldtab og skaber konstruktionsbesvær især for pumpet beton.

(4) Negativ effekt forårsaget af uopløselige suspenderede faste stoffer

Højt indhold af fine uopløselige partikler øger vandbehovet i frisk beton, svækker bindingen mellem tilslag og cementpasta og adsorberer tilsætningsstoffer, hvilket yderligere forringer betonens bearbejdelighed og mekaniske egenskaber.

Reference: Testdata og analyse citeret fraIndvirkning af spildevand fra spildevand på betonydelser og dets genanvendelse.

3. Behandlingsopløsning: Trykfiltrering + CO₂ gasneutralisering

For at eliminere ovenstående risici kombinerer det integrerede automatiske spildevand til genvundet vand-system kammerfilterpresse faststof og væskeseparering og CO₂ gasfaseneutralisering.

(1) Kerneprocesflow

①　Rå spildevand kommer i spildevandstank → leveret afhøjtryks stempelpumpetilfilterpressetil faststof- og væskeadskillelse. Uopløselige faste stoffer fjernes som filterkage.

②　Filtrat strømmer ind i råvandstanken, pumpes ind i reaktoren til forstøvning, ogreagerer fuldt ud med indsprøjtet CO₂-gas.

③　Neutraliseret vand strømmer ind i skrå plade sedimentationstank; klaret vand løber over til rentvandsbeholder til genbrug.

④　Fuld automatisk kontrol via online pH-overvågning og væskeniveausensorer.

(2) Vandkvalitet efter behandling

Efter filterpresseadskillelse og CO₂-neutralisering:

①　pH justeres til neutralt område omkring 7,0

②　Uopløselige stoffer, opløselige stoffer og det totale alkaliindhold falder væsentligt

③　Behandlet genvundet vand opfylder kravene i JGJ63-2006 Betonblandingsvandstandard og GB/T19923-2005 Genbrug af genbrugsvand til industrielle vandkilder og kan genbruges til betonblanding og lastbilvask.

4. Nøglepåvirkningsfaktorer for CO₂-neutraliseringseffektivitet

Laboratorietest identificerer tre kritiske driftsparametre for optimal neutraliseringsydelse:

(1) Indløbsvandtryk: Bedste ydeevne ved 0,3 MPa; yderligere trykstigning medfører begrænset forbedring, men øger alligevel energiforbruget.

(2) Vandflowhastighed: Optimal behandlingskapacitet når 30m³/h under testbetingelser.

(3) CO₂-gastryk: Anbefalet sætpunkt ved 0,05 MPa.

Bemærk: Når to af disse tre parametre ændres, skal den tredje justeres i overensstemmelse hermed for at opretholde en stabil neutraliseringseffektivitet.

5. Forbrug & omfattende driftsomkostninger

(1) Gennemsnitligt CO₂-forbrug: 1,39 kg pr. kubikmeter spildevand, gennemsnitlig CO₂-udnyttelsesgrad ca. 80,3 %.

(2) Materialeomkostninger: 2,0-2,7 CNY/m³; strømforbrug pris: 0,25-0,35 CNY/m³.

(3) Omfattende behandlingsomkostninger er konkurrencedygtige sammenlignet med køb af fersk industrivand til batchanlægsproduktion. KonklusionUbehandlet højalkalisk batchinganlægsspildevand kan ikke direkte genbruges til betonblanding på grund af holdbarheds- og bearbejdelighedsrisici. Den kombinerede proces med filterpresse fast-væske-separation plus CO₂-gasneutralisering kan forvandle høj-pH spildevand til kvalificeret genvundet vand. Det realiserer spildevandsgenbrug på stedet og næsten nul-udledning, hvilket giver håndgribelige økonomiske fordele, samtidig med at vandforbruget og miljøforurening reduceres for færdigblandede producenter.

Kilde:Bearbejdet fra papiretIndvirkning af spildevand fra blandingsanlæg på betonydelseog dets genanvendelse (Huang Haicheng, et al., Zhejiang Sinou Environmental Protection Equipment Co., Ltd.)