1、建筑陶瓷生產中污水和污泥的產生環節及性質
建筑陶瓷生產的工藝繁雜，由于需要噴霧干燥、燒制瓷化等步驟，大量輸入的新鮮水會被蒸發掉，剩余的大部門污水通過處理后可以回用生產，基本做到零污水外排，主要產生污水的工序如表1。
由表1可以看得，在建筑陶瓷生產過程中，產生的污水種類較多，出于經濟效益和環境保護的要求，根據不同的用水要求和污泥回用情況，建筑陶瓷生產企業一般配備水處理：
(1)燃料污水～用于水煤漿、水煤氣制備，系統水平衡負輸入，污水沉淀后大部分清水回用，少部分濃縮污水排至其他處理池，酚水焚燒處理，污泥主要為煤灰，可回用；
(2)原料污水一用于球磨機、漿池、噴霧塔清洗，除塵器收塵后化漿等，系統水平衡負輸入，污水沉淀后清水回用，零外排，污泥主要為陶瓷粉料，可回用制漿；
(3)釉料污水一用于收集施釉線污水，系統水平衡正輸出，污水沉淀后清水排至其他處理池，污泥主要為陶瓷釉料，可回用制釉；
(4)冷卻定期排水一用于壓機、空壓機、風機等設備的冷卻，定期排水至其他處理池；
(5)脫硫污水一用于噴霧塔和窯爐的煙氣脫硫，系統水平衡正輸出，污水加堿后大部分循環使用，少部分濃縮污水排至其他處理池，污泥主要成本為石膏，一般外運處理；
(6)磨邊、拋光污水～用于磨邊機、拋光機的削切、沖洗用水，系統水平衡負輸入，零外排，污水沉淀后循環使用，污泥主要為成品陶瓷的碎屑和細粉，一般外運處理；
(7)沖洗清潔污水一用于廠區通用設備及地面沖洗清潔，污水匯人至其他處理池，由于磨邊、拋光污水耗水量很高，用水水質要求低，系統水平衡負輸入，其他類型的污水外排量較少，故可混入磨邊、拋光污水處理池中，補充系統水平衡。污水沉淀后，多數污泥都可回用，主要涉及外運的是脫硫污泥和磨邊、拋光污泥，其中脫硫污泥主要為石膏，再利用途徑較多；磨邊、拋光污泥雖然產生了較多再利用手段，但主要集中在重新燒制建材方面，暫時還沒有可普遍推廣的方法。建筑陶瓷拋光生產線中，有三個細分工藝會產生污水，分別為磨邊、刮平、拋光，表2為通過組合篩和天平(千分之一)實驗得出的拋光線污水的一些性質指標的粗略統計。
2、建筑陶瓷污水目前的沉淀處理方式
由于建筑陶瓷大部分用水要求相對較低、系統水平衡負輸入，污水僅經過沉淀處理即可回用。懸浮顆粒物在水中的沉淀可分為：自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀和壓縮沉淀。
目前國內陶瓷污水處理中，循環水量從50～1500m3／h，已有多種沉淀池的應用：
(1)多級人工沉淀池一由多個矩形池體組成，污水自池體上部入口流人，懸浮物主要依靠自身重力自由沉淀；排泥時需要先將池體清水排出，再通過人工與排泥泵合作排泥。自動化程度較低，出水水質差，占地面積大，設備造價很低。
(2)平流式沉淀池一池體呈長方形，污水流入池體后，受入口擋板作用，運動方向改變為斜下方，減少了懸浮物的慣性，伴隨著懸浮物的自身重力自由沉淀和絮凝沉淀，使泥水分離；排泥方式主要有刮吸泥機行走中泵吸，或刮泥機刮至集泥斗后用排泥泵排出。自動化程度高，出水水質較好，占地面積大，設備造價較低。
(3)豎流式沉淀池一池體呈上圓柱下圓錐形，污水先進入中心管，然后接觸反射板進入池體，該過程中存在著向上和向下運動的懸浮物，相互碰撞致使顆粒增大，不僅有懸浮物的自由沉淀，還有利于形成絮凝沉淀和區域沉淀；由于多數建于地面之上，排泥方式通過靜水壓力。自動化程度高，出水水質不穩定，占地面積小，設備造價很高。水蒸發量少，適合缺水地區使用。
(4)輻流式沉淀池一池體圓柱形，分為中心和周邊進水，平緩坡度的池底，中心一般設有集泥斗，排泥方式為靜水壓力或排泥泵。自動化程度高，出水水質較好，占地面較積大，設備造價較高。
(5)斜管沉淀池一池體形狀類似于平流式，內部設有斜管(多為聚丙烯正六角型)，這些傾斜的平行管將整體的沉淀區分割成一系列淺沉淀層，每兩塊平行斜板間相當于一個很淺的沉淀池，自有沉淀、絮凝沉淀、區域沉淀、壓縮沉淀四種類型的沉淀方式共同作用，從而降低了水力半徑和雷諾數Re，增加了比表面積和表面負荷；排泥方式也類似于平流式。能夠近10倍的提高平流式沉淀的表面負荷系數，是對現有多級人工、平流式豎流式沉淀池擴容和增效改造的首選途徑。自動化程度高，出水水質很好，占地面較積中等，設備造價中等。
(6)高密度沉淀池一由反應區、預沉一濃縮區以及斜管分離區組成，是集絮凝、預沉、污泥濃縮、污泥回流、斜板分離于一體的高效沉淀池。表面負荷和藥劑利用率高，在國外應用較多，適合于高濃度、大流量的污水處理，國內現有部分脫硫污水也采用相似工藝處理。自動化程度高，出水水質很好，占地面較積中等，設備造價較高。
建筑陶瓷企業中，現有的污水處理主要是多級人工、平流式沉淀池，大部分采用自用水設備白留至地下池的方式入水，經沉淀后清水直接回用，污泥自沉淀池抽吸至脫水機脫水外運。由于其用水水質要求(ss≤500)與水廠有著很大差別，在循環使用不外排的情況下，處理后清水懸浮物的含量和波動范圍要求低于水廠數十倍，但更在乎處理成本和故障程度。
3、建筑陶瓷污水沉淀處理的優化建議
在了解建筑陶瓷污水性質的基礎上，為了更高效、經濟的運用水循環系統，首先應該根據不同性質的污水進行分類，確定一些基本措施。
(1)單獨處理燃料污水，提高有毒物質一酚水的處理效率，避免其進入其他的水處理環節；處理后清水可回用于燃料或原料制備，節約生產工藝中需要蒸發的水新鮮。
(2)單獨處理釉料／原料污水，充分利用原料車間內空余的八角漿池等生產池體充當污水收集池，將污水直接回用生產，或污泥和清水分離后回用生產。為了提高泥水分離效果，還可以考慮在漿池內設置便于拆裝的沉淀斜管。
(3)根據脫硫工藝設計整廠污水處理目前濕法噴淋方式占世界煙氣脫硫設備的80％以上，根據藥劑的不同又可分為鈣法和雙堿法，分別適用于高濃度和低濃度的煙氣脫硫，污水處理的方式也不同。
鈣法又稱石灰一石膏法，脫硫吸收藥劑選用石灰，石灰吸收二氧化硫并氧化后形成石膏，通過絮凝沉淀使石膏與石灰漿液分離，石膏外運，漿液回用；該方法運行穩定，回用水質要求低，處理設備簡單。
雙堿法是使用氫氧化鈉或碳酸鈉吸收二氧化硫，再使用石灰再生氫氧化鈉或碳酸鈉的方法；該方法既要把硫酸鈉置換為石膏，又要使石膏絮凝沉淀，故需要較為精確的控制水池中pH、硫酸鹽等參數，對水處理設備要求較高，水質回用要求也較高，一般需要采用高密度沉淀池才可以達到較好的處理效果。
由于脫硫中涉及藥劑配置，除霧器沖洗等用水工藝，大于石膏和蒸發帶走的水量，整體體系水平衡一般為正輸出，時常需要外排部分濃縮污水。鈣法相對污水較少，成分相對簡單(石灰一石膏混合液)，可直接回用于脫硫藥劑配置或陶瓷原料生產；而雙堿法污水由于鈉離子的不斷積累，需要排水量較大，一般只能外排至其他污水處理池。僅從污水處理角度，鈣法較雙堿法更易處理，適合于沒有拋光線污水處理池的陶瓷企業；而對于有拋光污水處理池的陶瓷企業可以將其作為補充水平衡的部分新鮮水。
(4)拋光線污水分類處理、污泥分類利用
上文提到拋光生產線主要有磨邊、刮平、拋光三個會產生污水的生產工藝環節，由于設備都在同一條生產線上，一般將拋光生產線的污水(下稱拋光混合污水)匯人同一條水溝，集中處理，這不僅不利于污泥的回用，還對污水處理設備提出了較高的要求。
從污泥回用角度，磨邊、刮平污泥的顆粒較粗，可以回用于生產陶瓷磚的底料；拋光雜質較多，顆粒過細，不適合再生產；從污水處理設備角度，磨邊污泥顆粒較粗(50％顆粒物大于0．85mm)，比重大(同陶瓷磚，約2．6t／m3)，若使用泵吸會加快磨損和提高故障率，減少污泥泵和脫水機的使用壽命。目前，國內一些較為先進的建筑陶瓷企業，已經將拋光污水分類處理：
1)將拋光污水與刮平、磨邊污水的水溝分離，分別流入不同的沉淀池，污泥分類。
2)在磨邊污水進入沉淀池之前，設置一沉砂池，用于去除粒徑大于0．25mm的顆粒物；可使用機械或人工方式排砂。
3)利用斜管、高密度沉淀池等較新技術，改造原有沉淀池，加強污泥沉淀效果，縮小沉淀池，濃縮污泥濃度。
4、一種新型的陶瓷拋光混合污水沉淀處理池
根據上文中介紹的污水性質、沉淀方式、優化建議，筆者設計出一套適應力強、處理成本和故障率低、自動化程度高、沉淀效果適合的拋光混合污水沉淀處理池。設計工藝見圖1。
拋光生產線各工藝可共用一條污水溝，減少建筑成本和占地。進入沉淀池前，設置超細階梯式自動格柵(0．3～0．9mm)，將污水中較大的顆粒提前分離。這部分顆粒物吸水率低(擁有陶瓷磚特性)，不需脫水，可回用生產或外運。格柵側邊設有溢流堰，保證格柵堵塞或水量較大時，污水能夠及時通過。
而后污水先進入兩個帶有攪拌機的調節池，分別加入PAC和PAM進行脫穩和絮凝。這是利用高密度沉淀池的原理，PAC調節池內，顆粒物在攪拌下與PAC作用，通過兩種帶電符號相反的膠體顆粒間互相吸引產生的電中和作用使靜電斥力消除；脫穩后的細小膠體易于疑聚。當污水再進入PAM調節池時，高分子絮凝劑成分吸附雜質和懸浮微粒，使形成顆粒并逐漸增大；而有機高分子成分通過自身的橋聯作用，利用吸附在有機高分子上的活性基團產生網捕作用，網捕其它雜質顆粒一同下沉。
絮凝團聚的顆粒物隨污水進入多個串聯的斜管沉淀池，在此產生均勻的、較大的礬花，由于流速放緩，懸浮物可快速沉淀。最后一個斜管沉淀池作為儲存循環清水池使用。設置一個并聯于循環清水池的水池，用于事故或年底檢修時排水用，此池主要為達到陶瓷污水排放標準而設。
單個池體尺寸一般為4000mm×4000mm×3600mm，池體數量根據處理量設定。每個池底都為菱臺型，池邊一定的錐度使污泥匯集、便于提升；在池錐底的位置，設置壓縮空氣噴吹管，由電磁脈沖閥門控制，定時噴吹，減少底部污泥的壓縮沉淀，預防污泥板結。
5、結論
根據對建筑陶瓷污水的性質和現有處理手段分析，得出以下結論：
(1)各類污水應分類處理，分離其有毒物質，提高處理后的水回用率；
(2)在陶瓷煙氣濕法噴淋脫硫的污水處理方面，鈣法相對雙堿法簡單，排水量少，適合于不具備拋光線污水處理池的陶瓷企業；
(3)拋光線污水的分類處理，有利于提高污泥回用率，減少污水處理工程的投入，延長污水處理設備的使用壽命；
(4)提出一種新型的陶瓷拋光混合污水沉淀處理池，為陶瓷污水處理提出實際指導。
（來源：廣東科達潔能股份有限公司）
