摘要：采用濕法生產工藝處理石英砂時，其廢水中含有高濃度的固體懸浮物，懸浮物中的微細粒子致使廢水很難澄清。本文介紹了一種投資少的雙沉淀池人工間歇排除沉砂的處理工藝，并敘述對沉砂的利用方法。

近年來、隨著玻璃、陶瓷及其他工業的飛速發展，石英砂的需求量日益增加、各地相繼上馬了一批石英砂處理廠礦，這些廠礦大多是鄉鎮企業、采用濕法生產工藝，每生產1噸石英砂、要產生6~10噸廢水，且大多直接排入河道，造成了嚴重的環境污染。波濤石英砂廠家應有關石英礦的要求，對石英砂處理廢水的治理作了大量工作，摸索出了一條投資省、見效快、社會及經濟效益顯著的綜合治理途徑。

1 石英砂處理廢水的特性及治理原理

石英砂處理的廢水中含有高濃度的固體懸浮物，pH=6、每升廢水含有10-l5g懸浮物，懸浮物主要組成是SiO₂及粘土類礦物，其中SiO₂占95%以上；懸浮物粒度分布范圍較大，大部分是粒度小于9μm的微細粒子占65%-70%，正是由于這些微細粒子。使得廢水即使靜置幾晝夜也無法澄清。

微細石英粒子在水中具有一定的溶解度，粒子表面的某些SiO₂和水作用生成硅酸分子。

硅酸是弱電解質，電離后形成H⁺與SiO^2-₃離子、石英微粒首先吸附具有共同組成的SiO^2-₃離子，使表面帶負電荷，再吸引H⁺，組成具有擴散雙電層的膠團。

由于膠團都帶有負電荷，并有外圍水化殼的阻礙作用，因而無法聚集成較大的顆粒而下沉，故廢水能長期保持穩定而無法澄清。要使膠團微粒相互聚合，必須加入電解質，借助正離子中和表面負電荷試驗比較了多種電解質、后找到一種帶高價正離子的無機電解質，能在2分鐘內使微粒聚成大顆粒并出現清水層。

2 廢水處理工藝

針對鄉鎮企業資金少、勞動力便宜的特點、設計采用雙沉淀池人工間歇排除沉砂的處理工藝、工藝流程如圖1所示：

廢水和藥液經過砂泵葉輪的高速攪拌作用得到充分混合后進入水力反應池。在反應池中，廢水經歷一個由強到弱的攪拌過程，既保證石英微粒相互之間的充分碰撞以聚成大顆粒，又能避免由于過強的攪動而撞碎聚成的大顆粒。經過充分反應的廢水緩慢流入沉淀池中，在流動過程中，懸浮物不斷下沉，最終沉到池底，清水則通過溢流堰排出。二個沉淀池交替使用，從而實現人工間歇排砂，運行實踐表明，此工藝可完全滿足處理要求，處理后的清水中，懸浮物含量小于370mg/L，pH=8，符合國家排放標準。

3 沉砂的利用

沉砂中含有約95%的SiO₂，1%~3%的Fe₂O₃以及少量其他組分，是建筑材料的優良原料，適合制造墻地磚、馬賽克等建筑陶瓷，也可制磚或代替部分水泥直接摻入混凝土中。我們用沉砂試制了裝飾毛面磚，效果很好，產品的各項指標均達到有關技術標準制品的性能見表1。

表1

沉砂需經過一定時間的堆放， 待含水率降低到25%左右才能使用。因沉砂粒度小，需混入40%左右的粒度為20目的砂子，以縮短制品的干燥時間，降低干燥收縮率、制品工藝流程如下：

原料混合→攪拌→真空練泥→陳腐→練泥擠出開片→拉毛成形→干燥→裝窯燒成→成品檢驗→包裝入庫→成品出廠。

和直接用粘土制成的毛面磚相比，沉砂毛面磚具有強度高、吸水率低、耐熱沖擊性及抗凍性好的特點，是一種檔次較高的裝飾材料。

4 結語

本文介紹的廢水治理工藝簡單易行，適用于鄉鎮企業。生產能力為20m³/h的廢水處理裝置僅需投資1萬元，每處理1m3廢水的運行費用為0.05元，沉砂有多種用途，可因地制宜地加以利用。環境保護部門應制定相應政策，引導鄉鎮企業樹立環境保護意識，造福于人民。