砂石骨料生產(chǎn)中如何進(jìn)行環(huán)境保護(hù)

　　在水利水電工程建設(shè)中，往往需要開采大量的山場(chǎng)料用于加工混凝土骨料。而在開采、 加工過(guò)程中又容易對(duì)自然環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活環(huán)境產(chǎn)生破壞和危害， 主要包括料場(chǎng)開采對(duì)植被和山坡體安全穩(wěn)定的破壞，破碎篩分過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵、 噪音對(duì)大氣質(zhì)量和人類生存環(huán)境的影響， 以及沖洗篩分所產(chǎn)生的廢水、 廢渣對(duì)河流、 山谷、 陸地自然環(huán)境造成的影響等。環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策，水利水電工程建設(shè)所需的人工骨料生產(chǎn)， 首先應(yīng)從設(shè)計(jì)上充分考慮選擇有利于環(huán)境保護(hù)的技術(shù)方案，盡量利用工程開挖的棄渣有用料加工混凝土骨料，盡量減少山場(chǎng)料的開采范圍，使資源開發(fā)與自然環(huán)境趨于和諧統(tǒng)一。采料場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇開采面積小，有用儲(chǔ)量大的采區(qū)，同時(shí)應(yīng)對(duì)開采區(qū)的坡體穩(wěn)定、支護(hù)方法提出具體要求，防止開采設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的山體失穩(wěn)、滑移對(duì)工程和人居造成傷害。對(duì)開采過(guò)程中產(chǎn)生的棄渣、廢料應(yīng)在指定的利于采取防護(hù)措施的位置堆存， 并做好排水等防護(hù)設(shè)計(jì)。骨料加工工藝流程的設(shè)計(jì)，應(yīng)在滿足混凝土骨料技術(shù)要求的前提下，盡量選擇對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較輕的干法生產(chǎn)工藝。選擇濕法生產(chǎn)工藝時(shí)，必須采取合理的廢水處理工藝對(duì)廢水、 廢渣進(jìn)行綜合利用，變廢為寶，盡量減少?gòu)U渣的棄置，使其達(dá)到環(huán)保要求。

　　1料場(chǎng)開采過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)措施

　　在工程料源規(guī)劃設(shè)計(jì)階段， 應(yīng)充分重視整個(gè)工程的土石方平衡， 對(duì)主體工程開挖的有用料加以綜合利用。在技術(shù)指標(biāo)相近的情況下，盡量使開挖料用于加工混凝土骨料， 減少工程開挖料的棄置，這對(duì)環(huán)境保護(hù)和降低工程投資均為有利。

　　山場(chǎng)料源比選和開采方案的設(shè)計(jì)，應(yīng)在保證骨料質(zhì)量、儲(chǔ)量的前提下，選擇有用儲(chǔ)量大于80％的料場(chǎng)，覆蓋層厚度要盡量小，以減少剝離量和棄料。

　　料場(chǎng)開采過(guò)程中， 應(yīng)采取以下環(huán)保措施：

　?。?）在開采施工的每個(gè)梯段上， 設(shè)置必要的截水溝； 當(dāng)開采面坡頂匯水面積較大時(shí)， 坡面上還應(yīng)設(shè)置必要的急流槽， 將匯集的雨水、 地下水截至指定排水管涵， 杜絕亂排、 亂放， 防止溝涵設(shè)置不合理而引發(fā)的泥石流。

　　（2）搞好棄渣規(guī)劃， 防止棄渣亂堆亂倒， 同時(shí)應(yīng)規(guī)劃好施工道路的布置和支擋建筑物， 做好必要的排水設(shè)施。

　?。?）在棄渣場(chǎng)的運(yùn)行階段， 應(yīng)加強(qiáng)棄渣場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)和管理。棄渣場(chǎng)規(guī)模較大、 堆存條件較復(fù)雜時(shí)， 還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)堆存邊坡的安全監(jiān)測(cè)， 防止發(fā)生偶然安全事故。

　　（4）制訂切實(shí)可行的防塵、 降噪措施， 減少對(duì)大氣的污染。鉆爆時(shí)， 優(yōu)化爆破參數(shù)， 控制揚(yáng)塵。爆破前，應(yīng)在巖石面灑水濕潤(rùn)， 爆破后進(jìn)行灑水降塵。

　　（5）爆破施工前，應(yīng)注意對(duì)爆破沖擊波和震動(dòng)的控制， 在爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)上應(yīng)優(yōu)化控制單響藥量，控制質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，以避免沖擊波和飛石對(duì)鄰近建筑物或設(shè)施的破壞。

　　（6）料場(chǎng)使用完畢后，做好清場(chǎng)與植被恢復(fù)，有條件時(shí)，可人造耕地或植樹造林。并對(duì)已形成的開挖坡面、棄渣場(chǎng)加強(qiáng)防護(hù)處理，使其達(dá)到永久穩(wěn)定，避免人為滑坡和泥石流發(fā)生。

　　2骨料加工過(guò)程中的環(huán)保技術(shù)措施

　　對(duì)于處理能力大于500t/h的大型砂石加工系統(tǒng)，從山場(chǎng)開采的毛料一般最少需要經(jīng)過(guò)三級(jí)破碎、三級(jí)篩分后，才能分級(jí)出符合要求的人工級(jí)配碎石和砂。在骨料的破碎篩分過(guò)程中，為保證成品骨料質(zhì)量和降低加工成本，一般根據(jù)加工原料特性和規(guī)模的不同，加工工藝有全干法生產(chǎn)和全濕法生產(chǎn)或兩種工藝的結(jié)合。骨料的破碎會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵和噪聲， 篩分機(jī)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)激振器使物料在篩面作直線或圓周運(yùn)動(dòng)，物料在篩面的跳動(dòng)和篩分機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，均會(huì)產(chǎn)生噪音。干式篩分會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，濕式篩分有大量的污水需要處理。工程監(jiān)測(cè)資料顯示， 在設(shè)備揚(yáng)起的粉塵中，游離二氧化硅含量約為原巖的63%～93%；破碎機(jī)的聲級(jí)大于100db；振動(dòng)篩的聲級(jí)大于110db；為控制生產(chǎn)中成品砂的含泥指標(biāo)，沖洗水中有用顆粒流失達(dá)10%～30%。因此為控制和降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，首先應(yīng)從破碎設(shè)備選型和工藝設(shè)計(jì)上進(jìn)行控制，其次還要進(jìn)行詳細(xì)的環(huán)保設(shè)計(jì)，并對(duì)施工和運(yùn)行管理提出滿足環(huán)保要求的技術(shù)措施和管理措施。

　　2.1破碎設(shè)備選型和技術(shù)設(shè)計(jì)中的環(huán)保措施

　　砂石加工設(shè)備大多是強(qiáng)烈的噪聲源和塵源，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染， 對(duì)生產(chǎn)人員健康產(chǎn)生威脅，在系統(tǒng)設(shè)備選型和技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)先考慮。

　　（1）破碎機(jī)的選擇，應(yīng)在滿足工藝確定的破碎比前提下，同類破碎設(shè)備盡量選擇重心低、轉(zhuǎn)子或輻板運(yùn)動(dòng)幅度小、防護(hù)性能優(yōu)良的的破碎設(shè)備，從源頭將噪音控制在最小程度。

　　（2）振動(dòng)篩在保證篩分效率的基礎(chǔ)上，篩網(wǎng)盡量選擇減震效果好的聚氨酯篩網(wǎng)。

　?。?）在系統(tǒng)規(guī)劃階段就要從環(huán)保理念出發(fā)，將系統(tǒng)的位置選擇在距離辦公生活設(shè)施和居民區(qū)較遠(yuǎn)的地方，同時(shí)破碎篩分車間盡量選擇在山凹區(qū)域，避免揚(yáng)塵和噪音擴(kuò)散。

　?。?）破碎設(shè)備安放的基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用能夠降低設(shè)備振動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，或采用有利于減弱設(shè)備振動(dòng)的新材料。

　　2.2干法生產(chǎn)工藝中的環(huán)保設(shè)計(jì)

　　對(duì)干法生產(chǎn)，特別是顆粒致密原料生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)生的粉塵量更為嚴(yán)重。為降低噪音和粉塵量，國(guó)外的砂石加工廠為了使其滿足環(huán)保要求，大多采用全干法生產(chǎn)。整個(gè)生產(chǎn)線為全密封設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)生的粉塵采用風(fēng)機(jī)和收塵器進(jìn)行回收，并采用分選機(jī)進(jìn)行分級(jí)，對(duì)有用的粗顆粒進(jìn)行回收利用。國(guó)內(nèi)過(guò)去主要在破碎機(jī)的進(jìn)出口部位采用灑水除塵，近年隨著環(huán)保意識(shí)的提高，一些采用干法生產(chǎn)的砂石加工系統(tǒng)對(duì)破碎篩分設(shè)備也采用全密封環(huán)保設(shè)計(jì)。

　　圖1為國(guó)內(nèi)某工程采用干法生產(chǎn)的工藝流程圖

　　2.3濕法生產(chǎn)工藝中的環(huán)保設(shè)計(jì)

　　為使成品骨料含泥量滿足質(zhì)量要求和調(diào)整砂中石粉的含量， 對(duì)生產(chǎn)量大、 原料中泥團(tuán)和軟弱顆粒不易剔除的系統(tǒng)，一般在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，采用篩面加水沖洗和洗石工藝；對(duì)成品砂，為保證粒度模數(shù)和砂中石粉含量的要求，國(guó)內(nèi)大多采用摻配調(diào)整工藝。棒磨機(jī)和立式?jīng)_擊破碎機(jī)生產(chǎn)的半成品砂首先采用螺旋洗砂機(jī)洗去多余的石粉（或泥土），在洗選過(guò)程中有大量的有用細(xì)顆粒流失，為減少石粉（或泥土）的對(duì)外排放量，提高經(jīng)濟(jì)性，大多對(duì)沖洗廢水和流失的細(xì)顆粒加以回收利用，外排的廢水要求達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）石粉回收工藝。石粉回收處理的廢水主要為來(lái)自最后一級(jí)篩分（一般為立破制砂的檢查篩分）和棒磨機(jī) 制砂洗砂的溢流水， 砂的洗選目的是去除砂中小于0.08mm細(xì)粉（或泥），同時(shí)也使大量 0.08～1.60mm的中細(xì)顆粒流失。為了對(duì)流失的中細(xì)顆粒回收再利用，采用先將上述兩部分廢水集中收集在沉砂斗（池）中混合濃縮，濃縮后的砂漿用砂泵輸送至專用設(shè)備進(jìn)行處理。二灘工程采用的細(xì)砂回收工藝是將濃縮的砂漿送至成套設(shè)備頂部的水力旋流器進(jìn)行再濃縮，旋流器的溢流水（一級(jí)污水）返回錐形沉砂斗再處理，旋流器濃縮后的砂漿進(jìn)入固定篩用清水反復(fù)清洗，大于 1.2mm粗砂進(jìn)入兩套慣性振動(dòng)脫水篩脫水，然后送往砂料罐。沖洗分級(jí)后的細(xì)砂連水及粗砂沖洗后的二級(jí)廢水進(jìn)入真空脫水裝置下的錐形水力沉砂斗內(nèi)濃縮，再次用砂泵送往真空脫水裝置上方的水力旋流器再濃縮， 濃縮砂漿進(jìn)入真空脫水裝置脫水，干砂由螺旋機(jī)送往砂罐，通過(guò)真空濾網(wǎng)的部分細(xì)砂通過(guò)自重進(jìn)入其下的錐形沉砂斗再次濃縮回收利用。兩個(gè)沉砂斗的溢流水排入沉淀池沉淀。使對(duì)外排放的廢料大大減少。烏江構(gòu)皮灘水電站和彭水水電站砂石系統(tǒng)均采用細(xì)砂回收裝置進(jìn)行回收，其將收集濃縮后的砂漿用砂泵送入細(xì)砂回收裝置上部的旋流器進(jìn)行濃縮，上部溢流水進(jìn)入豎流沉淀池沉淀處理，濃縮后漿液進(jìn)入下部高頻直線振動(dòng)脫水篩脫水，剩余污水也進(jìn)入豎流沉淀池沉淀處理。

　?。ǎ玻U水處理與回收工藝。人工砂石在生產(chǎn)過(guò)程中排放廢水的處理方式一般有如下兩種：① 采用預(yù)沉-沉淀的處理方案，對(duì)預(yù)沉過(guò)程中排放的廢渣進(jìn)行機(jī)械脫水，從中提取可回收利用的細(xì)砂和石粉，并配置相當(dāng)容積的廢渣脫水池，對(duì)機(jī)械脫水過(guò)程中排放的廢渣和沉淀池排放的廢渣采取自然存放脫水的方式；②對(duì)系統(tǒng)排放的廢水先進(jìn)行濃縮，對(duì)濃縮達(dá)到一定濃度的廢渣進(jìn)行機(jī)械脫水，濃縮池溢流水進(jìn)入沉淀池澄清，再對(duì)機(jī)械脫水分離出來(lái)的棄渣和沉淀池排放的石粉和污泥進(jìn)行最終機(jī)械脫水。第１種處理工藝，可有效降低水體回收系統(tǒng)的投資，操作運(yùn)行較簡(jiǎn)單，但水體回收利用率將受到限制，實(shí)際運(yùn)行時(shí)排放指標(biāo)一般很難達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求；第2種處理工藝，雖然工程投資比第1種方案高，但因機(jī)械脫水干化不受天氣和氣溫的影響，運(yùn)行效率高，排放指標(biāo)容易滿足要求。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，廢水回收利用率可達(dá)到80％。構(gòu)皮灘水電站爛泥溝砂石系統(tǒng)采用5臺(tái)細(xì)砂回收系統(tǒng) 進(jìn)行污泥處理， 其廢水處理與回收設(shè)計(jì)示意圖見圖2。

　　3 存在的問(wèn)題及建議

　　目前，我國(guó)水利水電事業(yè)正蓬勃發(fā)展，一大批巨型水電站陸續(xù)上馬，混凝土用量十分龐大，人工骨料加工處理能力一般都超過(guò)了2000t/h ，山場(chǎng)料的開采規(guī)模超過(guò)了50萬(wàn)m ³/月。為了處理好資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，設(shè)計(jì)、業(yè)主、施工等參建各方都要有強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)。但有些工程環(huán)保意識(shí)薄弱， 特別是對(duì)人工骨料生產(chǎn)的環(huán)保投入不足，致使一些運(yùn)行承包商從自身利益出發(fā)， 在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不能嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常發(fā)生偷排現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)工程的環(huán)境保護(hù)造成了極大的負(fù)面影響。

　　為了提高工程建設(shè)的環(huán)保意識(shí)，需要從以下幾方面共同努力：

　?。ǎ保┎捎孟冗M(jìn)的工藝技術(shù)和破碎設(shè)備，降低工程費(fèi)用，不斷探索混凝土骨料干法生產(chǎn)工藝。推廣濕法生產(chǎn)工藝廢水處理和循環(huán)利用的新工藝，新技術(shù)。

　?。ǎ玻┲朴喫姽こ倘斯せ炷凉橇仙a(chǎn)環(huán)保強(qiáng)制性規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)， 使混凝土骨料生產(chǎn)環(huán)保設(shè)計(jì)程序化。

　　（３）建議業(yè)主對(duì)人工骨料生產(chǎn)單列環(huán)保運(yùn)行費(fèi)，減輕運(yùn)行承包商的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用壓力。只有這樣，才能使我國(guó)水利水電工程建設(shè)的環(huán)保水平上一個(gè)臺(tái)階，真正實(shí)現(xiàn)綠色砂石工程目標(biāo)。