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公路施工废水污染控制

2013-08-15王彦鹏范新晓

科技视界 2013年15期
关键词:混凝剂水化水体

王彦鹏 范新晓

(登封市嘉禾路桥工程有限公司,河南 登封 452470)

0 引言

我国公路工程正处于飞速发展时期,公路建设对促进地方建设和经济交流起到了很大的积极作用。但同时,伴随着工程项目不断的扩大开展,也给环境造成了很大的压力。公路施工期间会产生水体污染、大气污染、噪声污染、固体废物以及生态破坏等。

随着科技和经济的发展,我国公路已经从投资少、难度低的平原地区不断向施工困难、投资大的山区发展,路线选择上为了快捷、经济大都选择在河谷山坡两侧,这样就造成了对水环境的影响,特别是在西部上游地区,保护好水环境有很重要的意义。公路施工周边的居民通常都是采用地表水和地下水使用,公路建设人员也都是在当地取水引用,一旦对水体造成污染,会直接影响当地居民和建设人员的身体健康,不但影响施工的正常进行,严重时工程问题就将演变为社会问题,在施工过程中要按照环境保护的相关要求进行,采取施工废水处理措施,实现文明施工,已达到保护环境的目的。

1 公路施工对水环境的影响

公路施工期间对水环境的影响主要有建筑材料的运输和堆放对水体影响、边坡冲刷对地表水的影响、桥梁施工中的泥浆等对河水的污染、隧道施工对地下水的污染,以及施工场所生活用水排污对水体的影响,另外施工期含油污水、构件生产废水等也会给当地水环境造成不同程度的危害。污染水体的污染指标通常变现为水体的pH值偏高、SS值较大、CODcr值偏大。

1.1 建筑材料运输和堆放对水体影响

运输过程中主要是材料的扬尘会随风飘到附近河流等地表水中,油料、沥青等化学物品如果保管不合理,在雨水的冲刷下可能会进入当地水环境,施工期间,要根据当地气候合理安排运输和保管措施,仓库做好排水设置,和河流保持一定的距离。

1.2 桥梁施工对河水的影响

桥梁基础施工时通常会在水面以下就行,施工机械产生的废液、油污,基础施工产生的泥浆废液等可能进入到河水中,影响水质对下游居民生活造成不便,施工产生的废渣等还可能妨碍河流的泄洪作用,造成河流堵塞不畅。施工中要严格按照环境保护要求进行,合理操作,减少桥梁施工队河水污染。

1.3 隧道施工对水环境的影响

隧道施工中产生的废水具有大量的固体颗粒,悬浮物严重超标,并有水泥砂浆等注浆材料,不加处理排入河流后,会造成水体的浑浊,固体颗粒沉淀后覆盖河底,带来一系列的环境问题,并影响水体的景观效果。

1.4 预制场、拌合站的水污染影响

在预制场、拌合站内会在生产过程中产生水泥等材料的混合物,在洒水保养时会产生少量的废水,废水中含有较多的碱性物质和悬浮物,要设置良好的排水管,对废水进行收集处理,以免对附近水源造成危害。

2 常用的水污染防治措施

通过对公路工程中各项因素对水环境的影响分析,造成水污染通常是由于保护措施和施工工艺操作不规范造成的,通过严格的管理可以有效的减小和避免这一现象。例如在桥梁基础施工中采用沉淀循环技术这种新工艺可以很大程度的减少钻孔过程中的泥渣对水体造成影响,隧道施工中做好地质超前预测,判断地下水的位置;预制场、拌合站设置完善的污水处理措施等。

常用的水污染防治措施有现场的污水在经过沉淀池除去悬浮物,吸附油污,中和处理pH值后,才能排入公共水环境,经过二次沉淀后才能排入市政排水管网或者用作洒水降尘;设置截水墙、截水沟等措施将污染水封闭在一定范围内;在污染水中加入化学解毒剂,破坏有机化合物,促进降解;将已经污染的地下水抽出做净化处理,加速地下水的水质恢复。现场气焊产生的污水不能倾倒,要用专门的容器集中存放处理;生活用餐人数在100人以上时要有简易的隔油池;有害的废物不能用于地下填筑,以免污染地下水。

3 混凝技术在污水处理中的应用

3.1 混凝机理分析

混凝包括凝聚和絮凝两个方面,在水中加入溶解盐类物质,将细小悬浮物相互吸附形成较大颗粒沉淀下来,主要受到水温、酸碱值、杂质成分和浓度以及水力条件的影响。

压缩双电层,在胶体溶液中加入和杂质相反的电解质,可以使胶体表面上的电位降低,从而发生聚集作用,在河流、海洋的出水口位置,电解质脱稳凝聚,形成三角洲。

电性中和,利用胶核表面和离子、高分子物质以及胶粒等相反的电荷作用,降低电位。

吸附架桥,在污水中投入适量的高分子,将高分子物质和胶粒之间形成架桥沉降,投量过多时会出现胶体保护效应,投入太少则不能形成吸附架桥。

捕网卷带,指大量的氢氧化物沉淀时,能够将胶粒卷带起来,从而产生沉淀分离,是一种物理作用,通常水中杂质较多时,需要的混凝剂就越少,杂质越少,需要的混凝剂则越多。

常用的无机絮凝剂有铝系、铁系等;有机絮凝剂有两性聚丙烯酰胺、化聚乙烯、淀粉、壳聚糖、甲壳素等;助凝剂有石灰、骨胶、活化硅酸等。

3.2 水泥的混凝机理

水泥在水化过程中,自由颗粒会先组成分散的颗粒系,颗粒外侧被流动浆体凝胶包裹,凝胶不断的吸附氢氧化钙,形成凝聚结构,逐步演变成结晶网状结构。

凝胶在水泥水化过程中具有很大的吸附作用,其本身处于水泥颗粒的表面,具有流动性,可以吸附污水中分散的细小颗粒,并且凝胶本身带有负电荷,可以吸附带正电荷的胶体颗粒,对铝系和铁系絮凝剂有促进作用。水泥中的氢氧根可以和有机物上的氢氧根发生缩合反应,除去有机物。

水泥可以有效的提高铝系、铁系的污水处理效果,其本身也有很强的处理污水功能,由于水泥水化作用会使水成碱性,在保证处理效果的前提下,最好减少水泥在污水处理中的用量,水泥初凝后就可以出渣。

3.3 混凝剂相对于传统方法的可行性比较

经济成本上,水泥本身价格便宜,在公路施工中还会有部分受潮水泥不能用于工程建设,可以充分利用于废水处理,从而节省废水处理的花费,降低成本。

取材方便,水泥作为混凝剂获得方便,随去随用,不用专门采购其他处理药剂。

方法便利,混凝剂处理时不需要专门的微生物驯化,占地面积小,管理方便,对设备和操作的要求低,普通工人就能很快完成,节省培训和维护花费。

水泥作为混凝剂,由于不能像其他絮凝剂一样迅速排出,在处理过程中可以在沉淀池内设置托盘,当达到一定沉淀量时取出更换。或者在水泥硬度较小时进行人工破碎,以方便出渣。

4 结语

水泥在水化过程中产生的水化产物可以具有吸附电中和、吸附搭桥、捕网卷带的作用,水泥中的氧化铝和氧化铁含量越高,氧化钙的含量越低,水泥的水处理作用效果越好。并且通过水泥处理的污染物,特性相对较为稳定,可以通过填埋的方式进行处理,造成二次污染的可能性很小。可以利用施工过程中保存不当受潮不能作为建筑材料的水泥作为污水处理材料,达到废物的再利用,节省投资。

虽然水泥在废水处理中具有一般混凝剂作用规律,且处理效果较好,但水泥成分和水化作用机理相对复杂,在废水处理过程中要定期进行观察处理效果,并对水泥的作用机理进行更深的研究。经过水泥处理的废水呈现碱性,如何降低废水中的pH值也是存在的一个问题。

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