申请日2020.04.15
公开（公告）日2021.02.26
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型公开了一种TBM施工隧洞污水处理系统，包括一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池，一级沉淀池进料端连接渗水管道一端，渗水管道另一端连接TBM掘进机的排水管道，一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池、溶气气浮机、中间水池、第一机械强制滤罐、第二机械强制滤罐、清水池依次连接；一级沉淀池和三级沉淀池分别连接板框压滤机，板框压滤机和溶气气浮机分别连接排泥输送机；二级沉淀池连接第一计量泵和第二计量泵；溶气气浮机连接第三计量泵和第四计量泵；清水池连接回用水池，回用水池连接TBM掘进机。本实用新型能够对施工隧洞中的污水、污泥简单低耗及时有效的处理，且能合理利用净化水，保证施工安全、污水排放达标。
权利要求书
1.一种TBM施工隧洞污水处理系统，包括一级沉淀池(3)、二级沉淀池(7)和三级沉淀池(8)，其特征在于，所述一级沉淀池(3)进料端连接渗水管道(2)一端，所述渗水管道(2)的另一端连接TBM掘进机(1)的排水管道(4)，所述一级沉淀池(3)、二级沉淀池(7)、三级沉淀池(8)、溶气气浮机(11)、中间水池(14)、第一机械强制滤罐(15)、第二机械强制滤罐(16)、清水池(17)依次连接；所述一级沉淀池(3)和三级沉淀池(8)分别连接板框压滤机(9)，所述板框压滤机(9)和所述溶气气浮机(11)分别连接排泥输送机(10)；所述二级沉淀池(7)连接第一计量泵(5)和第二计量泵(6)；所述溶气气浮机(11)连接第三计量泵(12)和第四计量泵(13)；所述清水池(17)连接回用水池(18)，所述回用水池(18)连接TBM掘进机(1)。
2.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述一级沉淀池(3)为初沉池，所述初沉池进水口设有格栅，所述初沉池池底设污泥斗。
3.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述二级沉淀池(7)为反应池，所述反应池内设有机械搅拌器，所述反应池出口设有浊度仪。
4.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述三级沉淀池(8)为斜管沉淀池，所述斜管沉淀池采用蜂窝六边形乙丙共聚塑料斜管。
5.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述溶气气浮机(11)采用不锈钢材质的TJ型溶气释放器。
6.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述第一机械强制滤罐(15)为石英砂过滤罐。
7.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述第二机械强制滤罐(16)为活性炭过滤罐。
8.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述排泥输送机(10)为皮带输送机。
9.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述第一计量泵(5)添加药品为盐酸。
10.根据权利要求1所述的一种TBM施工隧洞污水处理系统，其特征在于，所述第二计量泵(6)、第三计量泵(12)和第四计量泵(13)添加药品为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。
说明书
一种TBM施工隧洞污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种TBM施工隧洞污水处理系统。
背景技术
TBM施工过程中，隧洞沿线富水断层带会向洞内渗涌水，并在流动过程中与灌浆或喷砼水泥、沿途掉落的岩渣岩粉、岩渣中夹带的润滑脂、液压和润滑系统漏液、TBM冷却弃水等混合，导致隧洞排出的污水达不到污水排放标准，而且大量的涌水会威胁隧洞施工安全，为保证隧洞施工安全，并适应工程污水排放标准，需要对隧洞排污系统进行专项研究。同时由于水资源的宝贵，在污水净化的基础上，合理利用净化水，对TBM施工经济效益和社会效益都有明显的改善。
公开号为CN108203209A的实用新型公开了一种隧道污水深度处理系统，该系统的沉砂池处设有隧道污水入口，沉砂池出口经由加药池与隔油沉淀池入口连通；所述隔油沉淀池的含油废水出口通过气浮过滤设备连通砂滤罐入口，所述隔油衬垫尺的不含有废水出口直接连通砂滤罐入口；所述砂滤罐出口与活性炭过滤罐入口连通；活性炭过滤罐出口与回用水池连通。整套系统设备的利用可以有效的对隧道排放废水中的多种污染物进行净化处理，避免施工过程中的污水排放对附近水源的污染。但是该处理方法并未对污泥进行专门处理，使得整体设备污水处理过程中能耗较大。
因此如何提供一种TBM施工隧洞污水处理系统，能够对施工隧洞中的污水、污泥及时有效处理，保证隧洞施工安全的同时使得工程污水排放达标、污水处理简单低耗，且在污水净化的基础上合理利用净化水，是本领域技术人员的努力方向。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种TBM施工隧洞污水处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型设计合理，能够对隧洞施工过程中的污水、污泥及时有效处理，处理过程简单低耗，且实现排污净化水体的合理利用，保证隧洞施工安全、工程污水排放达标。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种TBM施工隧洞污水处理系统，包括一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池，所述一级沉淀池进料端连接渗水管道的一端，所述渗水管道的另一端连接TBM掘进机的排水管道，所述一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池、溶气气浮机、中间水池、第一机械强制滤罐、第二机械强制滤罐、清水池依次连接；所述一级沉淀池和三级沉淀池分别连接板框压滤机，所述板框压滤机和所述溶气气浮机分别连接排泥输送机；所述二级沉淀池连接第一计量泵和第二计量泵；所述溶气气浮机连接第三计量泵和第四计量泵；所述清水池连接回用水池，所述回用水池连接TBM掘进机。
采用上述技术方案，首先将TBM掘进机的排水管道与渗水管道连接，使得TBM废水与渗水集中在渗水管道中成为污水，然后污水依次通过一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池进行物理沉降过滤，二级沉淀池通过计量泵添加药剂通过化学反应促进沉降；经过三级沉淀池过滤的污水进入溶气气浮机中，以有效去除污水中难以沉淀的轻浮絮体、絮凝的胶体物质、油类物质等；经过溶气气浮机过滤的污水进入中间水池沉降除沉；经过中间水池过滤的污水依次进入第一机械强制滤罐和第二机械强制滤罐，以有效去除水中的悬浮物、有机物、胶体、泥沙等；经过第一机械强制滤罐和第二机械强制滤罐过滤的污水进入清水池中，确保排污水质达标，其中清水池中一部分水进入回用水池中，供TBM掘进机再次利用，主要用于TBM掘进机的冷却，最终达到充分利用水资源、节约用水量、减少环境污染、降低成本的目的，另一部分水排放至洞外。此外，污水处理过程中，经一级沉淀池和三级沉淀池产生的污泥通过板框压滤机进行脱水处理，以去除污泥中的空隙水和毛细水，减少其体积。经板框压滤机处理后的污泥通过排泥输送机输送至洞外，从污泥中脱出来的水返回至初沉池中进行再次过滤。板框压滤机的设置由机械化代替人工作业，避免了大量的人工清淤作业施工，污泥脱水后输送降低了输送能耗便于输送。另外，经溶气气浮机产生的污泥也通过排泥输送机输送至洞外。
进一步地，所述一级沉淀池为初沉池，所述初沉池进水口设有格栅，所述初沉池池底设污泥斗。所述格栅栅条间距为20mm，采用Φ8钢筋焊接，将漂浮物、大颗粒物质去除。所述污泥斗容积设置为满足2d～3d的污泥量。
进一步地，所述二级沉淀池为反应池，所述反应池内设有机械搅拌器，所述反应池出口设有浊度仪。反应池内进行酸碱中和，使污水的PH值达到排放标准。机械搅拌器的设置使得反应混合均匀，充分。浊度仪的设置便于控制排出污水的浊度。
进一步地，所述三级沉淀池为斜管沉淀池，所述斜管沉淀池采用蜂窝六边形乙丙共聚塑料斜管。斜管沉淀具有处理效率高、停留时间短、占地面积小等特点。斜管中，污水水流从下向上流动，依靠斜管的高效沉淀性能，使得水中的大颗粒絮凝体沿斜管滑落至池底部被分离出来。
进一步地，所述溶气气浮机采用不锈钢材质的TJ型溶气释放器。为了防止释放器在污水中的腐蚀，将TJ型溶气释放器做成不锈钢材质。
进一步地，所述第一机械强制滤罐为石英砂过滤罐。石英砂滤料使得污水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除，从而使水的浊度降低。
进一步地，所述第二机械强制滤罐为活性炭过滤罐。活性碳滤料目的是吸附、去除水中的色素、有机物、余氯、胶体等。
进一步地，所述排泥输送机为皮带输送机。施工现场扩大洞室有皮带输送带、机车运行轨道等，充分合理利用原有设施，优化空间，既满足隧洞日常作业需求又保证设备良好运行、充分利用。
进一步地，所述第一计量泵添加药品为盐酸。所述盐酸浓度为10％。污水排放指标对酸碱度有要求，且为便于后续处理及达标排放，一般先做酸碱中和处理。
进一步地，所述第二计量泵、第三计量泵和第四计量泵添加药品为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。聚合氯化铝，能使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀，便于分离的大颗粒沉淀物，聚丙烯酰胺具有絮凝凝聚作用。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型设计合理，处理过程简单低耗，在多级沉淀池的基础上，增加板框压滤机对污泥脱水，降低运输能耗，缩小污泥体积便于运输；通过排泥输送机清除淤泥，合理利用现有设备，与加板框压滤机配合实现机械化代替人工作业，避免了大量的人工清淤作业施工；通过溶气气浮机合理利用洞内空间，实现洞内污水治理、实现机械清淤，减少人工清淤作业强度；通过机械强制滤罐，去除水中杂质与悬浮物，进一步净化水质，确保排污水质达标排放；此外还可根据洞内TBM掘进机冷却用水量，在洞内实现排污净化水体的合理调配，实现排污净化水体的合理利用。
2、本实用新型充分合理利用原有设施，优化空间，既满足隧洞日常作业需求，又能够对隧洞施工过程中的污水、污泥及时有效处理，保证隧洞施工安全、工程污水排放达标。
（发明人：张德君;丁永哲;朱海强;李海周;简晓辉;周勤茶）
