盾構(gòu)施工污水處理設備
一、水質(zhì)分析
施工污水主要來自地面施工廢水及盾構(gòu)基道施工污水。在盾構(gòu)掘進施工.隧道管片清洗，注漿管路、砂漿斗清洗以及井下沖洗等環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生大量污水,尤其在富水地層遇到噴涌時，還會產(chǎn)生大量高旅度泥水。污水中含有大量的高嶺土泥漿、沙粒、水泥等；地面施工廢水主要是砂漿攪拌、沖洗、車輛、道路沖洗、沖廁所、食堂等產(chǎn)生的污水。
經(jīng)過處理后的凈化水可回用于盾構(gòu)施工、砂漿攪拌、沖廁、井下沖洗、車輛沖洗等，剩余的污水外排到雨水管網(wǎng)。
二、設備概述
盾構(gòu)法作為一種的隧道施工工法，以其在施工安全、質(zhì)量、進度等各方面的的優(yōu)勢，已得到了越來越普及的應用，成為城市地鐵隧道建設的工法。但盾構(gòu)法也是一種用水量非常大的的工法，據(jù)對以往盾構(gòu)施工項目的不統(tǒng)計，對施工廢水基本都是采用簡單的多級(大多為三級)沉淀后即直接外排,凈化效果差。
根據(jù)業(yè)主提供的資料，該隧道工程位于城市市區(qū),高濁度的施工廢水的大量排放，未經(jīng)有效處理排放而造成環(huán)境污染和遭受高額索賠，容易導致市政排水管道堵塞,要投人大量的人力、財力進行疏通和清理,不少施工單位還因此受到市政、環(huán)保等部門的處罰，同時引起市民的投訴或索賠,產(chǎn)生了不良的社會影響。
盾構(gòu)施工污水處理設備的目標有兩個：解決施工污水的有效凈化，使其達到施工廢水排放標準，減少污染。
三、工程概況
盾構(gòu)法作為一種的隧道施工工法，以其在施工安全、質(zhì)量、進度等各方面的的優(yōu)勢，已得到了越來越普及的應用，成為城市地鐵隧道建設的工法。但盾構(gòu)法也是一種用水量非常大的的工法，據(jù)對以往盾構(gòu)施工項目的不統(tǒng)計，對施工廢水基本都是采用簡單的多級(大多為三級)沉淀后即直接外排,凈化效果差。
根據(jù)業(yè)主提供的資料，該隧道工程位于城市市區(qū),高濁度的施工廢水的大量排放，未經(jīng)有效處理排放而造成環(huán)境污染和遭受高額索賠，容易導致市政排水管道堵塞,要投人大量的人力、財力進行疏通和清理,不少施工單位還因此受到市政、環(huán)保等部門的處罰，同時引起市民的投訴或索賠,產(chǎn)生了不良的社會影響。
本工程的目標有兩個：解決施工污水的有效凈化，使其達到施工廢水排放標準，減少污染。
盾構(gòu)機施工污水處理設備
四、主要技術指標
1、管理規(guī)模
根據(jù)施工污水產(chǎn)生量預測值,設計污水處理規(guī)模為每小時處理能力為30m3/h。
2、進水水質(zhì)要求
根據(jù)有關資料及參照污水處理行業(yè)數(shù)據(jù),施工污水處理系統(tǒng)的進水水質(zhì)如表1。
表1進水水質(zhì)
進水水質(zhì)
3、出水水質(zhì)
根據(jù)國家標準(GB/T18920-2002城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì))要求。
五、污水處理試驗及處理工藝選擇
目前，在盾構(gòu)法地鐵施工工程中，利用盾構(gòu)機進行掘進的過程中，由于沖洗臺車、管片等會產(chǎn)生大量的污水，為保證正常掘進需要把污水排到洞外。所以在盾構(gòu)機最后面拖車設置了污水箱和污水泵，并在隧道內(nèi)安裝直徑100mm的污水管，通過這些設備把污水排到洞口，在洞口通過污水泵送到地面的沉淀池。因為污水里含有大量泥漿、砂石、水泥等，所以還需要經(jīng)?；ㄙM人力、物力去清理沉淀池。如果將這些污水簡單經(jīng)過沉淀就全部外排，勢必會造成水資源的嚴重浪費。
1、污水來源及凈化水用途
施工污水主要來自地面施工廢水及盾構(gòu)基道施工污水。在盾構(gòu)掘進施工.隧道管片清洗，注漿管路、砂漿斗清洗以及井下沖洗等環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生大量污水,尤其在富水地層遇到噴涌時，還會產(chǎn)生大量高旅度泥水。污水中含有大量的高嶺土泥漿、沙粒、水泥等；地面施工廢水主要是砂漿攪拌、沖洗、車輛、道路沖洗、沖廁所、食堂等產(chǎn)生的污水。
經(jīng)過處理后的凈化水可回用于盾構(gòu)施工、砂漿攪拌、沖廁、井下沖洗、車輛沖洗等，剩余的污水外排到雨水管網(wǎng)。
2、污水處理試驗
根據(jù)對污水來源的分析，盾構(gòu)施工所產(chǎn)生的污水主要是含有大量泥砂無機顆粒及膠體的高獨度污水，有機污染比較少。根據(jù)該類水質(zhì)的基本情況，參考傳統(tǒng)的自來水處理工藝，選擇聚合氯化鋁(PAC)作絮凝劑和聚丙婦酰胺(PAM)作為助凝劑，對取自井下的施工污水進行室內(nèi)加藥劑試驗，通過對經(jīng)過預處理的施工污水，分別向水祥內(nèi)加人架凝劑PAC和助凝制PAM，經(jīng)攪拌沉淀后能夠?qū)⑽鬯幚砀蓛簦⒖蛇_到回用的標準。
3、污水處理工藝選擇
根據(jù)試驗結(jié)果顯示，盾構(gòu)施工所產(chǎn)生的污水經(jīng)過加藥后生成大顆粒的礬花，比重比水要大，沉淀連度比較快。因此盾構(gòu)機施工生產(chǎn)廢水處理工藝方案是有效、省錢的工藝，而且符合降低投資成本、保證污水處理效果的設計原則。
(1)混凝工藝選擇
混凝處理過程包括凝聚和絮凝兩個過程。凝聚階段形成細小的微粒，再通過絮凝形成較大的絮粒”。在絮粒形成過程中,不但能吸附懸浮物顆粒。還能吸附一部分細菌和溶解物質(zhì)。絮?？稍谝欢ǖ某恋項l件下從水中分離沉降出來。
盾構(gòu)施工污水處理實驗
(2)沉淀工藝選擇
沉淀工藝分平流沉淀、輻流沉淀和斜管沉淀。前兩種沉淀常用于大型水處理工程中，斜管沉淀即可用于大型水廠也可以用于小型水處理工藝中。因此本項目選擇斜管沉淀工藝，加大水池過水斷面的濕周,同時減小水力半徑,使顆粒沉淀距離縮短,減少沉淀時間，沉淀效率大大提高。
3.4本處理工藝優(yōu)點
本處理工藝設計借鑒了技術成熟的專業(yè)污水處理廠處理工藝，根據(jù)現(xiàn)有條件及試驗結(jié)果資料，將該三種工藝組合成一個整體，使其成為縮微化、集成化和一體化的大型專業(yè)污水處理工藝，優(yōu)點是便于運輸、可隨工地轉(zhuǎn)移重復使用,在保證運行效率和效果的前提下有效節(jié)約投資成本。
六、施工污水處理流程
施工污水首人預沉池,除去大部分泥砂，然后經(jīng)水泵提升進人盾構(gòu)施工污水凈化一體化處理裝置，進行混凝反應、斜管沉淀等一系列凈化處理環(huán)節(jié)，達到凈化水標準，可排入雨水管網(wǎng)。
污水處理系統(tǒng)功能主要由盾構(gòu)施工污水凈化一體化處理裝置完成，該裝置由進水泵、加藥系統(tǒng)、混凝反應、斜管沉淀、溶藥池組成。
盾構(gòu)機施工污水處理設備
外形尺寸：L(m)xB(m)xH(m)=8.0x3.0x3.0。
盾構(gòu)施工污水處理設備主要組成部分如下：
1、溶藥及加藥系統(tǒng)
分別采用聚合氧化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)作為凝聚劑和助凝劑，加藥桶用于溶解PAC.PAM藥劑。主要設備包括：攪拌機、加藥系統(tǒng)等。
2、混凝反應系統(tǒng)
PAC、PAM與污水混合反應，使懸浮物及膠體物質(zhì)形成大顆粒礬花,易于沉淀。主要設備：提升泵、攪拌機、液位控制系統(tǒng)等。
3、斜管沉淀池
采用斜管沉淀池進一步沉淀，將污水中的大部分懸浮物去除。主要設備：高強度斜管、斜管支架、穿孔出水管等。
4、廢水預處理系統(tǒng)
對隧道內(nèi)產(chǎn)生的高濁度施工廢水在抽至地面凈化處理前進行三級預沉淀，必要時采用旋流除砂器，使進入廢水處理設備的廢水滿足工藝需求。
本工程將混凝工藝、斜管沉淀工藝，組合成一個整體，盾構(gòu)施工廢水凈化一體化處理設備，可應用于地下工程盾構(gòu)施工乃至整個建筑工程的施工廢水凈化處理。
盾構(gòu)施工污水處理設備具有占地面積小、適應性強、可重復利用、操作簡單、運行可靠、處理效果好以及運行成本合理等優(yōu)點，避免施工企業(yè)對周邊環(huán)境而造成的、環(huán)保部門的罰款或市民的索賠。
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