一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]

本實用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

[0002]

tbm施工過程中，隧洞沿線富水斷層帶會向洞內(nèi)滲涌水，并在流動過程中與灌漿或噴砼水泥、沿途掉落的巖渣巖粉、巖渣中夾帶的潤滑脂、液壓和潤滑系統(tǒng)漏液、tbm冷卻棄水等混合，導致隧洞排出的污水達不到污水排放標準，而且大量的涌水會威脅隧洞施工安全，為保證隧洞施工安全，并適應工程污水排放標準，需要對隧洞排污系統(tǒng)進行專項研究。同時由于水資源的寶貴，在污水凈化的基礎(chǔ)上，合理利用凈化水，對tbm施工經(jīng)濟效益和社會效益都有明顯的改善。

[0003]

公開號為cn108203209a的實用新型公開了一種隧道污水深度處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的沉砂池處設有隧道污水入口，沉砂池出口經(jīng)由加藥池與隔油沉淀池入口連通；所述隔油沉淀池的含油廢水出口通過氣浮過濾設備連通砂濾罐入口，所述隔油襯墊尺的不含有廢水出口直接連通砂濾罐入口；所述砂濾罐出口與活性炭過濾罐入口連通；活性炭過濾罐出口與回用水池連通。整套系統(tǒng)設備的利用可以有效的對隧道排放廢水中的多種污染物進行凈化處理，避免施工過程中的污水排放對附近水源的污染。但是該處理方法并未對污泥進行專門處理，使得整體設備污水處理過程中能耗較大。

[0004]

因此如何提供一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，能夠?qū)κ┕に矶粗械奈鬯⑽勰嗉皶r有效處理，保證隧洞施工安全的同時使得工程污水排放達標、污水處理簡單低耗，且在污水凈化的基礎(chǔ)上合理利用凈化水，是本領(lǐng)域技術(shù)人員的努力方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[0005]

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型目的是提供一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本實用新型設計合理，能夠?qū)λ矶词┕み^程中的污水、污泥及時有效處理，處理過程簡單低耗，且實現(xiàn)排污凈化水體的合理利用，保證隧洞施工安全、工程污水排放達標。

[0006]

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，包括一級沉淀池、二級沉淀池和三級沉淀池，所述一級沉淀池進料端連接滲水管道的一端，所述滲水管道的另一端連接tbm掘進機的排水管道，所述一級沉淀池、二級沉淀池、三級沉淀池、溶氣氣浮機、中間水池、第一機械強制濾罐、第二機械強制濾罐、清水池依次連接；所述一級沉淀池和三級沉淀池分別連接板框壓濾機，所述板框壓濾機和所述溶氣氣浮機分別連接排泥輸送機；所述二級沉淀池連接第一計量泵和第二計量泵；所述溶氣氣浮機連接第三計量泵和第四計量泵；所述清水池連接回用水池，所述回用水池連接tbm掘進機。

[0007]

采用上述技術(shù)方案，首先將tbm掘進機的排水管道與滲水管道連接，使得tbm廢水與滲水集中在滲水管道中成為污水，然后污水依次通過一級沉淀池、二級沉淀池和三級沉淀池進行物理沉降過濾，二級沉淀池通過計量泵添加藥劑通過化學反應促進沉降；經(jīng)過三

級沉淀池過濾的污水進入溶氣氣浮機中，以有效去除污水中難以沉淀的輕浮絮體、絮凝的膠體物質(zhì)、油類物質(zhì)等；經(jīng)過溶氣氣浮機過濾的污水進入中間水池沉降除沉；經(jīng)過中間水池過濾的污水依次進入第一機械強制濾罐和第二機械強制濾罐，以有效去除水中的懸浮物、有機物、膠體、泥沙等；經(jīng)過第一機械強制濾罐和第二機械強制濾罐過濾的污水進入清水池中，確保排污水質(zhì)達標，其中清水池中一部分水進入回用水池中，供tbm掘進機再次利用，主要用于tbm掘進機的冷卻，最終達到充分利用水資源、節(jié)約用水量、減少環(huán)境污染、降低成本的目的，另一部分水排放至洞外。此外，污水處理過程中，經(jīng)一級沉淀池和三級沉淀池產(chǎn)生的污泥通過板框壓濾機進行脫水處理，以去除污泥中的空隙水和毛細水，減少其體積。經(jīng)板框壓濾機處理后的污泥通過排泥輸送機輸送至洞外，從污泥中脫出來的水返回至初沉池中進行再次過濾。板框壓濾機的設置由機械化代替人工作業(yè)，避免了大量的人工清淤作業(yè)施工，污泥脫水后輸送降低了輸送能耗便于輸送。另外，經(jīng)溶氣氣浮機產(chǎn)生的污泥也通過排泥輸送機輸送至洞外。

[0008]

進一步地，所述一級沉淀池為初沉池，所述初沉池進水口設有格柵，所述初沉池池底設污泥斗。所述格柵柵條間距為20mm，采用φ8鋼筋焊接，將漂浮物、大顆粒物質(zhì)去除。所述污泥斗容積設置為滿足2d～3d的污泥量。

[0009]

進一步地，所述二級沉淀池為反應池，所述反應池內(nèi)設有機械攪拌器，所述反應池出口設有濁度儀。反應池內(nèi)進行酸堿中和，使污水的ph值達到排放標準。機械攪拌器的設置使得反應混合均勻，充分。濁度儀的設置便于控制排出污水的濁度。

[0010]

進一步地，所述三級沉淀池為斜管沉淀池，所述斜管沉淀池采用蜂窩六邊形乙丙共聚塑料斜管。斜管沉淀具有處理效率高、停留時間短、占地面積小等特點。斜管中，污水水流從下向上流動，依靠斜管的高效沉淀性能，使得水中的大顆粒絮凝體沿斜管滑落至池底部被分離出來。

[0011]

進一步地，所述溶氣氣浮機采用不銹鋼材質(zhì)的tj型溶氣釋放器。為了防止釋放器在污水中的腐蝕，將tj型溶氣釋放器做成不銹鋼材質(zhì)。

[0012]

進一步地，所述第一機械強制濾罐為石英砂過濾罐。石英砂濾料使得污水中的懸浮物及粘膠質(zhì)顆粒被去除，從而使水的濁度降低。

[0013]

進一步地，所述第二機械強制濾罐為活性炭過濾罐?；钚蕴紴V料目的是吸附、去除水中的色素、有機物、余氯、膠體等。

[0014]

進一步地，所述排泥輸送機為皮帶輸送機。施工現(xiàn)場擴大洞室有皮帶輸送帶、機車運行軌道等，充分合理利用原有設施，優(yōu)化空間，既滿足隧洞日常作業(yè)需求又保證設備良好運行、充分利用。

[0015]

進一步地，所述第一計量泵添加藥品為鹽酸。所述鹽酸濃度為10％。污水排放指標對酸堿度有要求，且為便于后續(xù)處理及達標排放，一般先做酸堿中和處理。

[0016]

進一步地，所述第二計量泵、第三計量泵和第四計量泵添加藥品為聚合氯化鋁或聚丙烯酰胺。聚合氯化鋁，能使污水或污泥中的膠體快速形成沉淀，便于分離的大顆粒沉淀物，聚丙烯酰胺具有絮凝凝聚作用。

[0017]

本實用新型具有以下有益效果：

[0018]

1、本實用新型設計合理，處理過程簡單低耗，在多級沉淀池的基礎(chǔ)上，增加板框壓濾機對污泥脫水，降低運輸能耗，縮小污泥體積便于運輸；通過排泥輸送機清除淤泥，合理

利用現(xiàn)有設備，與加板框壓濾機配合實現(xiàn)機械化代替人工作業(yè)，避免了大量的人工清淤作業(yè)施工；通過溶氣氣浮機合理利用洞內(nèi)空間，實現(xiàn)洞內(nèi)污水治理、實現(xiàn)機械清淤，減少人工清淤作業(yè)強度；通過機械強制濾罐，去除水中雜質(zhì)與懸浮物，進一步凈化水質(zhì)，確保排污水質(zhì)達標排放；此外還可根據(jù)洞內(nèi)tbm掘進機冷卻用水量，在洞內(nèi)實現(xiàn)排污凈化水體的合理調(diào)配，實現(xiàn)排污凈化水體的合理利用。

[0019]

2、本實用新型充分合理利用原有設施，優(yōu)化空間，既滿足隧洞日常作業(yè)需求，又能夠?qū)λ矶词┕み^程中的污水、污泥及時有效處理，保證隧洞施工安全、工程污水排放達標。

附圖說明

[0020]

圖1為本實用新型一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0021]

圖中：1、tbm掘進機；2、滲水管道；3、一級沉淀池；4、排水管道；5、第一計量泵；6、第二計量泵；7、二級沉淀池；8、三級沉淀池；9、板框壓濾機；10、排泥輸送機；11、溶氣氣浮機；12、第三計量泵；13、第四計量泵；14、中間水池；15、第一機械強制濾罐；16、第二機械強制濾罐；17、清水池；18、回用水池。

具體實施方式

[0022]

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。

[0023]

如附圖1所示，本實施例中的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，包括一級沉淀池3、二級沉淀池7和三級沉淀池8，一級沉淀池3進料端連接滲水管道2的一端，滲水管道2的另一端連接tbm掘進機1的排水管道4，一級沉淀池3、二級沉淀池7、三級沉淀池8、溶氣氣浮機11、中間水池14、第一機械強制濾罐15、第二機械強制濾罐16、清水池17依次連接；一級沉淀池3和三級沉淀池8分別連接板框壓濾機9，板框壓濾機9和溶氣氣浮機11分別連接排泥輸送機10；二級沉淀池7連接第一計量泵5和第二計量泵6；溶氣氣浮機11連接第三計量泵12和第四計量泵13；清水池17連接回用水池18，回用水池連接tbm掘進機1。其中，第一計量泵5添加濃度10％的鹽酸，第二計量泵6添加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，第三計量泵12添加聚合氯化鋁，第四計量泵13添加聚丙烯酰胺，第一機械強制濾罐15為石英砂過濾罐，第二機械強制濾罐16為活性炭過濾罐，石英砂、活性炭過濾罐大小為φ2.4m

×

3.28m。

[0024]

首先將tbm掘進機1的排水管道4與滲水管道2連接，使得tbm廢水與滲水集中在滲水管道2中成為污水，然后污水依次通過一級沉淀池3、二級沉淀池7和三級沉淀池8進行物理沉降過濾，具體地，一級沉淀池3為初沉池，采用平流初沉，對污水的水質(zhì)、水量進行了調(diào)節(jié)，可以發(fā)揮污水處理設備正常功能，此外污水中比重大、顆粒大的泥沙也能在初沉池中沉淀。一級沉淀池3進水口安裝簡易格柵，柵條間距20mm，采用φ8鋼筋焊接，將漂浮物、大顆粒物質(zhì)去除。一級沉淀池3采用漿砌石或混凝土結(jié)構(gòu)，池底設污泥斗，污泥斗容積一般應能滿足2d～3d的污泥量，泥沙通過砂漿泵輸送到板框壓濾機9進行脫水處理，然后通過排泥輸送機10排到洞外。為保證較好的沉淀效果，污水在一級沉淀池3中的停留時間為1.5h～2h，進水區(qū)流速宜小于30mm/s～40mm/s，有效水深一般為2.5m～4.0m。

[0025]

具體地，二級沉淀池7為反應池，反應池內(nèi)設有機械攪拌器，反應池出口設有濁度儀。經(jīng)一級沉淀池3處理的污水泵送至二級沉淀池7，先進行酸堿中和處理，使污水的ph值達到排放標準，具體通過在管道上采用第一計量泵5加入濃度10％鹽酸到污水中，通過機械攪

拌混合均勻，充分反應，采用試紙檢測ph值是否達到排放要求，如不滿足，調(diào)節(jié)第一計量泵5流量，直至滿足要求為止。為保證良好的處理效果，且因混凝劑具有適用的ph值范圍，混凝一般在酸堿中和之后進行。同樣在管道上采用第二計量泵6加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，機械攪拌，混合均勻。二級沉淀池7采用鋼板焊制，池深一般為4m左右，其容積應能滿足混凝時間15min～20min?；炷磻蟮奈鬯捎脻岫葍x控制其濁度一般不超過15度，如不滿足，可調(diào)節(jié)第二計量泵6流量。

[0026]

具體地，三級沉淀池8為斜管沉淀池，斜管沉淀池采用蜂窩六邊形乙丙共聚塑料斜管。二級沉淀池7處理后的污水自流進入三級沉淀池8，經(jīng)過斜管底部的配水區(qū)進入斜管。在斜管中，水流從下向上流動，依靠斜管的高效沉淀性能，使得水中的大顆粒絮凝體分離出來，然后沿斜管滑落至池底部，采用排泥泵排至板框壓濾機9進行脫水處理，然后通過排泥輸送機10排到洞外。三級沉淀池8采用鋼板焊制，排泥槽高度0.8m，配水區(qū)高度1.3m，斜管區(qū)高度0.9m，清水區(qū)高度1.0m，水在斜管沉淀池中停留時間為30min～60min。斜管采用蜂窩六邊形乙丙共聚塑料斜管，板厚0.55mm，斜管管徑50mm，斜管有效長度l＝1000mm，安裝傾角60

°

。斜管沉淀具有處理效率高、停留時間短、占地面積小等特點。

[0027]

具體地，溶氣氣浮機11為yw-35氣浮機，采用tj型溶氣釋放器。溶氣氣浮機11從三級沉淀池8處取水后，通過管道上的第三計量泵12添加聚合氯化鋁，第四計量泵13添加聚丙烯酰胺。經(jīng)加藥反應后的污水進入溶氣氣浮機11的混合區(qū)，與tj型釋放器釋放后的溶氣水混合接觸，使絮體粘附在細微氣泡上，然后進入氣浮區(qū)，絮凝體在氣浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下層的清水經(jīng)集水器一部分回流作溶氣水使用，剩余清水通過溢流口依次流到中間水池14、第一機械強制濾罐15、第二機械強制濾罐16、清水池17。氣浮區(qū)水面上的浮渣聚集到一定厚度以后，由刮沫機刮入氣浮機污泥池后排出至排泥輸送機10，最后通過排泥輸送機10排到洞外。溶氣氣浮機11處理能力大、效率高、占地少，工藝過程及設備構(gòu)造簡單，便于使用、維護，能消除污泥膨脹。tj型溶氣釋放器內(nèi)有一可升降的舌簧，正常工作時該舌簧利用泵的壓力，通過水射器及抽真空管傳遞處于工作位置。當水中雜質(zhì)堵塞釋放器影響正常釋氣時，則可開啟水射器的后閘門，使水射器工作。在抽真空管內(nèi)產(chǎn)生負壓，而將舌簧提起，加大了水流的通道將雜質(zhì)排出，待沖洗一段時間后，關(guān)閉閘門，即能使舌簧復位，投入正常工作。此外，排泥輸送機10為皮帶輸送機，施工現(xiàn)場擴大洞室有皮帶輸送帶、機車運行軌道等，充分合理利用原有設施即可。

[0028]

具體地，板框壓濾機9型號為x(b)m a70/870，板框壓濾機9在多級沉淀池的基礎(chǔ)上，對污泥脫水處理以去除污泥中的空隙水和毛細水，減少其體積，降低運輸能耗便于運輸，板框壓濾機9具有過濾推動力大、濾餅的含固率高、濾液清澈、固體回收率高、調(diào)理藥品消耗量少等優(yōu)點。

[0029]

此外，上述部件例如計量泵、排泥泵、機械攪拌器、皮帶輸送機等作為單獨的設備，都屬于現(xiàn)有技術(shù)，故不多述。

[0030]

綜上，該tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，設計合理，充分合理利用原有設施，優(yōu)化空間，既滿足隧洞日常作業(yè)需求，又能夠?qū)λ矶词┕み^程中的污水、污泥及時有效處理，實現(xiàn)排污凈化水體的合理利用，保證隧洞施工安全、工程污水排放達標。

[0031]

最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型實施例的技術(shù)方案而非對其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型實施例進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通

技術(shù)人員應當理解依然可以對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的范圍。技術(shù)特征：

1.一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，包括一級沉淀池(3)、二級沉淀池(7)和三級沉淀池(8)，其特征在于，所述一級沉淀池(3)進料端連接滲水管道(2)一端，所述滲水管道(2)的另一端連接tbm掘進機(1)的排水管道(4)，所述一級沉淀池(3)、二級沉淀池(7)、三級沉淀池(8)、溶氣氣浮機(11)、中間水池(14)、第一機械強制濾罐(15)、第二機械強制濾罐(16)、清水池(17)依次連接；所述一級沉淀池(3)和三級沉淀池(8)分別連接板框壓濾機(9)，所述板框壓濾機(9)和所述溶氣氣浮機(11)分別連接排泥輸送機(10)；所述二級沉淀池(7)連接第一計量泵(5)和第二計量泵(6)；所述溶氣氣浮機(11)連接第三計量泵(12)和第四計量泵(13)；所述清水池(17)連接回用水池(18)，所述回用水池(18)連接tbm掘進機(1)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級沉淀池(3)為初沉池，所述初沉池進水口設有格柵，所述初沉池池底設污泥斗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述二級沉淀池(7)為反應池，所述反應池內(nèi)設有機械攪拌器，所述反應池出口設有濁度儀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述三級沉淀池(8)為斜管沉淀池，所述斜管沉淀池采用蜂窩六邊形乙丙共聚塑料斜管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述溶氣氣浮機(11)采用不銹鋼材質(zhì)的tj型溶氣釋放器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一機械強制濾罐(15)為石英砂過濾罐。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二機械強制濾罐(16)為活性炭過濾罐。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述排泥輸送機(10)為皮帶輸送機。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計量泵(5)添加藥品為鹽酸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tbm施工隧洞污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二計量泵(6)、第三計量泵(12)和第四計量泵(13)添加藥品為聚合氯化鋁或聚丙烯酰胺。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種TBM施工隧洞污水處理系統(tǒng)，包括一級沉淀池、二級沉淀池和三級沉淀池，一級沉淀池進料端連接滲水管道一端，滲水管道另一端連接TBM掘進機的排水管道，一級沉淀池、二級沉淀池、三級沉淀池、溶氣氣浮機、中間水池、第一機械強制濾罐、第二機械強制濾罐、清水池依次連接；一級沉淀池和三級沉淀池分別連接板框壓濾機，板框壓濾機和溶氣氣浮機分別連接排泥輸送機；二級沉淀池連接第一計量泵和第二計量泵；溶氣氣浮機連接第三計量泵和第四計量泵；清水池連接回用水池，回用水池連接TBM掘進機。本實用新型能夠?qū)κ┕に矶粗械奈鬯?、污泥簡單低耗及時有效的處理，且能合理利用凈化水，保證施工安全、污水排放達標。污水排放達標。污水排放達標。

技術(shù)研發(fā)人員：張德君 丁永哲 朱海強 李海周 簡曉輝 周勤茶

受保護的技術(shù)使用者：天津建新泰隧道工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.04.15

技術(shù)公布日：2021/2/28