一種隧道施工排水處理裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種隧道施工排水處理裝置，包括真空引水器、提升泵、管式混合器以及排水處理單元，所述管式混合器通過(guò)管道連接有藥液投加單元，所述藥液投加單元包括羅茨風(fēng)機(jī)和若干連有計(jì)量泵的藥液溶解箱，所述排水處理單元包括絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過(guò)濾區(qū)；本實(shí)用新型其自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省大量人工操作，同時(shí)由于本高效組合式隧道施工排水綜合處理裝置的高效性，大大縮小了占地面積，提高了處理效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種隧道施工排水處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及工業(yè)污水排放領(lǐng)域，特別是一種隧道施工排水處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和日常交通的需要，隧道建設(shè)相應(yīng)急劇增多。隧道工程大多位于山 區(qū)丘陵地帶，有些甚至處于飲用水源地或水源涵養(yǎng)區(qū)，在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的施工排 水，倘若不對(duì)施工排水進(jìn)行處理，任其排放，將會(huì)造成山區(qū)水環(huán)境污染，隧道施工過(guò)程中的 排水來(lái)源主要有以下幾種：隧道穿越不良地質(zhì)單元時(shí)，產(chǎn)生的涌水；施工設(shè)備，如鉆機(jī)等產(chǎn) 生的污水；隧道爆破后及扒渣時(shí)用于降塵的污水；噴射混凝土和注漿產(chǎn)生的污水以及基巖 裂隙水等。隧道施工排水中，大量巖石粉塵等懸浮雜質(zhì)進(jìn)入水中，在排出過(guò)程中，部分水中 溶解性雜質(zhì)被氧化、析出，化學(xué)性質(zhì)有所改變，隧道施工時(shí)的滲出水本質(zhì)上屬地下水，另外 由于受到鉆機(jī)、噴射混凝土和注漿及其它人為產(chǎn)生的污染，又具有地表水的特點(diǎn)；主要污染 物為懸浮物，石油類(lèi)及硝基苯類(lèi)等構(gòu)成的有機(jī)物。隧道施工排水如不加處理直接排放，既會(huì) 污染周?chē)h(huán)境，又會(huì)對(duì)受納水體造成理化、生態(tài)、景觀等危害。
[0003] 目前隧道施工所產(chǎn)生的排水一般采用泥漿沉淀池進(jìn)行沉淀處理后，上清液外排， 污泥則作干化處理，此處理技術(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單，其工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，排水停留時(shí)間短、容積 偏小，其次，由于隧道排水來(lái)水量波動(dòng)較大，故沉淀池占地面積大，反應(yīng)速度慢，出水水質(zhì)不 穩(wěn)定，無(wú)法保證達(dá)標(biāo)排放。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問(wèn)題，提供一種隧道施工排水處理裝置，該處理裝置占地少、安裝快 捷、使用方便，出水達(dá)標(biāo)，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種隧道施工排水處理裝置，包括依次通過(guò)管道連接的真空引水器、提升泵、管式 混合器以及排水處理單元；所述管式混合器通過(guò)管道連接有藥液投加單元，所述藥液投加 單元包括羅茨風(fēng)機(jī)和若干連有計(jì)量泵的藥液溶解箱；所述排水處理單元為臥式槽罐，槽罐 一端設(shè)有與管式混合器相連的進(jìn)水堰，另一端設(shè)有出水堰；槽罐內(nèi)通過(guò)兩個(gè)堅(jiān)直分區(qū)隔板 分隔為絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過(guò)濾區(qū)；所述絮凝區(qū)設(shè)有若干隔板和翼片隔板，隔板將絮凝區(qū)分隔 為連通的第一絮凝室、第二絮凝室和第三絮凝室；所述沉淀區(qū)設(shè)有六角蜂窩斜管，六角蜂窩 斜管底端與第三絮凝室相連，頂端通過(guò)沉淀出水管進(jìn)水口與過(guò)濾區(qū)相連；所述過(guò)濾區(qū)設(shè)有 位于出水堰下方的濾室孔板,濾室孔板上設(shè)有排水帽,沉淀出水管出水口位于濾室孔板下 方，位于濾室孔板上方的濾后水由出水堰排出；排水處理單元底部設(shè)有排泥管，用于收集絮 凝區(qū)、沉淀區(qū)產(chǎn)生的沉淀，過(guò)濾區(qū)底部設(shè)有過(guò)濾反洗排水管，過(guò)濾反洗排水管一端與排泥管 相連，另一端通向槽罐外，過(guò)濾反洗排水管上設(shè)有反洗排水閥。
[0006] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述真空引水器前端設(shè)置有斜板除砂器。
[0007] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述翼片隔板與水流方向呈45°夾角。
[0008] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述濾室孔板上設(shè)有EPS發(fā)泡塑料濾珠。
[0009] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述羅茨風(fēng)機(jī)、計(jì)量泵、藥液溶解箱、真空引水器和提升泵 共用一橇裝式機(jī)座。
[0010] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中，所述第一絮凝室、第二絮凝室和第三絮凝室容積比為1 : 2 :4。
[0011] 本實(shí)用新型所述隧道施工排水處理裝置進(jìn)行隧道施工排水處理的方法，包括以下 步驟：
[0012] (a)在施工場(chǎng)地建調(diào)節(jié)池、排泥排水收集池和監(jiān)督池，調(diào)節(jié)池用于收集隧道施工排 放的污水，開(kāi)啟真空引水器和提升泵，通過(guò)管道將污水由調(diào)節(jié)池依次引入管式混合器和排 水處理單元；
[0013] (b)分別向藥液溶解箱內(nèi)加入凝聚劑和絮凝劑，開(kāi)啟計(jì)量泵和羅茨風(fēng)機(jī)，利用壓縮 空氣攪拌溶藥，藥液經(jīng)計(jì)量泵稱(chēng)重后與污水在管式混合器內(nèi)混合；
[0014] (C)與藥液混合后的污水由進(jìn)水堰流入排水處理單元，依次通過(guò)第一絮凝室、第 二絮凝室和第三絮凝室后經(jīng)六角蜂窩斜管沉淀后進(jìn)入過(guò)濾區(qū)，經(jīng)濾室孔板過(guò)濾后由出水堰 排出，出水流入監(jiān)督池，監(jiān)督池內(nèi)出水經(jīng)檢測(cè)后，合格出水排放，不合格出水重新引入調(diào)節(jié) 池；
[0015] (d)打開(kāi)反洗排水閥，濾室孔板上方的濾后水垂直通過(guò)濾室孔板后與排泥管內(nèi)的 沉淀一起經(jīng)過(guò)濾反洗排水管流入排泥排水收集池，于排泥排水收集池靜置分層后，上層清 液流入調(diào)節(jié)池，沉底泥渣進(jìn)行清淘填埋。
[0016] 隧道施工排水主要污染物為巖屑、粉塵類(lèi)懸浮物（SS)和油類(lèi)，廢水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和 好氧物質(zhì)含量低，對(duì)其中污染物采用除懸浮物降低濁度的物化凈水方法，可取得較好的效 果。構(gòu)成水中濁度的細(xì)小懸浮顆粒以無(wú)機(jī)和有機(jī)膠體為主，不易下沉的原因是顆粒在水中 不停地作布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于雜質(zhì)顆粒表面形成的同性電荷相互排斥，不能相互吸引、增大增 重而下沉，導(dǎo)至水中雜質(zhì)不易去除，不能滿(mǎn)足排放(或使用）要求，本實(shí)用新型利用向水中投 加凝聚劑，中和水中雜質(zhì)顆粒的表面電荷，使水中不易下沉的細(xì)小懸浮物、色度、有機(jī)物通 過(guò)混凝反應(yīng)聚并成顆粒較大的礬花，絮凝劑能對(duì)水中微細(xì)顆粒和礬花進(jìn)行羅捕、架橋，促使 懸浮顆粒增大、增重，形成容易下沉的礬花，然后利用沉降距離愈短，沉降時(shí)間愈少的淺層 沉淀原理，通過(guò)后續(xù)有高效沉淀效果的斜管沉淀池使水中聚并成大顆粒礬花的雜質(zhì)下沉， 與水分離而使水質(zhì)得到凈化，沉淀出水中仍有少量細(xì)小顆粒雜質(zhì)，再采用EPS發(fā)泡塑料濾 珠上向流過(guò)濾，進(jìn)一步去除水中懸浮物，實(shí)現(xiàn)較徹底的清除，處理后SS滿(mǎn)足出水水質(zhì)控制 指標(biāo)。
[0017] 本實(shí)用新型隧道施工排水綜合處理裝置所有設(shè)備單元加工制作均在廠內(nèi)完成，至 現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備單元組合安裝在同一撬裝機(jī)座上就位后即可投入調(diào)試運(yùn)行。整個(gè)制作過(guò)程可控 性高，質(zhì)量精度得以保證，生產(chǎn)效率得以提高，從而減少了現(xiàn)場(chǎng)施工工序，降低了材料消耗， 直接降低了設(shè)備成本；由于其自動(dòng)化程度高，故操作簡(jiǎn)便，節(jié)省大量人工操作，同時(shí)由于本 高效組合式隧道施工排水綜合處理裝置的高效性，大大縮小了占地面積，提高了處理效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為實(shí)施例隧道施工排水處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 其中，24、調(diào)節(jié)池；25、斜板除砂器；26、真空引水器；27、提升泵；28、計(jì)量泵；29、計(jì) 量泵；30、藥液溶解箱；31、羅茨風(fēng)機(jī)；32、管式混合器；33、排水處理單元；34、排泥排水收集 池；35、監(jiān)督池。
[0020] 圖2為實(shí)施例廢水處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 其中，1、進(jìn)水堰；2、絮凝區(qū)；3、堅(jiān)直分區(qū)隔板；4、沉淀區(qū)；5、槽罐；6、六角蜂窩斜 管；7、沉淀出水管；8、堅(jiān)直分區(qū)隔板；9、過(guò)濾區(qū)；10、出水堰；11、濾室孔板；12、排水帽；13、 EPS發(fā)泡塑料濾珠；14、過(guò)濾反洗排水管；15、管端支撐；16、排泥管；17、鞍型支座。
[0022] 圖3為圖2中A-A截面示意圖；
[0023] 其中，18、隔板；19、隔板；20、翼片隔板；21、第一絮凝室；22、第二絮凝室；23、第三 絮凝室。
[0024] 圖4為實(shí)施例濾室孔板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 其中，13、EPS發(fā)泡塑料濾珠。
[0026] 圖5為實(shí)施例隧道施工排水處理方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 如圖1所示，一種隧道施工排水處理裝置，包括依次通過(guò)管道連接的真空引水器 26、提升泵27、管式混合器32以及排水處理單元33,真空引水器26頂端設(shè)有斜板除砂器 25,管式混合器32通過(guò)管道連接有藥液投加單元，所述藥液投加單元包括羅茨風(fēng)機(jī)32和若 干連有計(jì)量泵28、29的藥液溶解箱30 ;
[0029] 如圖2所示，排水處理單元33為臥式槽罐5,槽罐5底部設(shè)有鞍型支座17,槽罐5 一端設(shè)有與管式混合器32相連的進(jìn)水堰1，另一端設(shè)有出水堰10 ;槽罐5內(nèi)通過(guò)兩個(gè)堅(jiān)直 分區(qū)隔板3、8分隔為絮凝區(qū)2、沉淀區(qū)4和過(guò)濾區(qū)9 ;絮凝區(qū)2設(shè)有若干隔板18、19和翼片 隔板20,隔板18、19將絮凝區(qū)2分隔為連通的第一絮凝室21、第二絮凝室22和第三絮凝室 13 ;所述沉淀區(qū)4設(shè)有六角蜂窩斜管6,六角蜂窩斜管6底端與第三絮凝室13相連，頂端通 過(guò)沉淀出水管7的進(jìn)水口與過(guò)濾區(qū)9相連；過(guò)濾區(qū)9設(shè)有位于出水堰10下端的濾室孔板 11，濾室孔板11上設(shè)有排水帽12,沉淀出水管7出水口位于濾室孔板11下方，位于濾室孔 板11上方的濾后水由出水w堰10排出；排水處理單元33底部設(shè)有排泥管16,用于收集絮 凝區(qū)2、沉淀區(qū)4產(chǎn)生的沉淀，過(guò)濾區(qū)9底部設(shè)有過(guò)濾反洗排水管14,過(guò)濾反洗排水管14 一 端與排泥管相連16,過(guò)濾反洗排水管14與排泥管16之間設(shè)有管端支撐15,過(guò)濾反洗排水 管14另一端通向槽罐外，過(guò)濾反洗排水管上14設(shè)有反洗排水閥。
[0030] 本實(shí)施例中，如圖3所示，圖3為絮凝區(qū)2的截面示意圖，（圖2中A-A截面）， 絮凝區(qū)2采用翼片隔板絮凝(亦稱(chēng)高密度微渦絮凝）技術(shù)，翼片隔板20與水流方向呈45° 夾角，使懸浮膠體顆粒在外力擾動(dòng)下相互碰撞聚集，并形成較大顆粒。主要原理是利用邊界 層脫離理論和顆粒碰撞的慣性效應(yīng)，在絮凝區(qū)2中沿水流方向設(shè)置堅(jiān)直分區(qū)隔板3,水流方 向45°設(shè)置翼片隔板20,水流流經(jīng)翼片隔板20后，在周?chē)虝r(shí)間會(huì)形成準(zhǔn)均勻各向同性 紊流，紊流中夾帶了大量尺寸、強(qiáng)度一定的高頻譜陣列式渦旋，在不斷的流動(dòng)過(guò)程中，茹可 夫斯基升力的作用導(dǎo)致渦旋離開(kāi)原位置并進(jìn)行彼此碰撞，加大了顆粒的有效碰撞次數(shù)，有 效地提高了絮凝效果，絮體顆粒碰撞、吸附，絮體本身產(chǎn)生強(qiáng)烈變形，使絮體中吸附能級(jí)低 的部分由于變形揉動(dòng)作用從而達(dá)到更高的吸附能級(jí)，使礬花顆粒長(zhǎng)大至要求的時(shí)間大大縮 短，并在通過(guò)設(shè)備后絮體變得更加密實(shí)，提高絮凝效果，縮短絮凝時(shí)間。通過(guò)若干堅(jiān)直分區(qū) 隔板3、8將絮凝區(qū)2分為第一絮凝室21、第二絮凝室22和第三絮凝室23,各級(jí)串聯(lián)，組成 降速絮凝，第一絮凝室21反應(yīng)最劇烈，保證藥劑與水中的顆粒接觸充分，為形成密實(shí)的礬 花創(chuàng)造有利條件，第二絮凝室22和第三絮凝室23反應(yīng)流速逐漸減小，在這期間密實(shí)的礬花 逐漸形成，再經(jīng)過(guò)兩道過(guò)度段平緩?fù)屏?，密?shí)的礬花進(jìn)入沉淀池，為后續(xù)的沉淀工作打好基 礎(chǔ)，翼片隔板20采用焊接定位方式固定，不需二次安裝，管理維護(hù)簡(jiǎn)單，對(duì)原水水量和水質(zhì) 變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，可適應(yīng)難處理的高濁水、低濁水及微污染水質(zhì)，絮凝效果穩(wěn)定。
[0031] 本實(shí)施例中，如圖4所示，濾室孔板11上設(shè)有EPS發(fā)泡塑料濾珠13。
[0032] 本實(shí)施例中，羅茨風(fēng)，31、計(jì)量泵28、29、藥液溶解箱30、真空引水器26和提升泵 27共用一橇裝式機(jī)座。
[0033] 本實(shí)施例中，第一絮凝室21、第二絮凝室22和第三絮凝室23容積比為1 :2 :4。
[0034] 本實(shí)施例中真空引水器26型號(hào)YS120 -15,數(shù)量1臺(tái)，進(jìn)水管DN100,出水管DN65， 直徑I. 2m，直筒高I. 5m，碳鋼制作，內(nèi)壁厚漿型環(huán)氧煤浙青防腐，外壁氯化橡膠玻璃鱗片漆 防腐；真空引水器26取水頭部設(shè)置斜板除砂器25,數(shù)量1件，斜板區(qū)斷面尺寸606 X 236mm， 傾角45°，內(nèi)側(cè)斜長(zhǎng)2000mm，外側(cè)斜長(zhǎng)2234mm ;進(jìn)水口篩網(wǎng)350 X 240 X 500?1000mm，網(wǎng)孔 為20X 20mm鍍鋅鐵絲網(wǎng)；出水口 DN100 ;斜板除砂器25能使大于0· Imm砂粒大部分去除， 進(jìn)入真空引水器26的砂量明顯減少：砂粒大于0. 25mm去除率達(dá)100%，0. 25?0. 13mm去除 率達(dá)98%，小于0· 13mm去除率達(dá)80%。
[0035] 提升泵27型號(hào)為50UHB - ZK - 25 - 18,流量：25m3/h，進(jìn)口直徑50mm，出口直徑 40mm〇
[0036] 管式混合器32串接在處理裝置的進(jìn)水管上，供投加藥液與進(jìn)水實(shí)現(xiàn)均勻混合，混 合器由鋼管內(nèi)置螺旋瓣片組成。材質(zhì)碳鋼，內(nèi)、外壁氯化橡膠玻璃鱗片漆防腐，混合器選用 DN100 (Φ 108X4)鋼管 L=1100mm。
[0037] 本實(shí)施例中，藥液溶解箱與計(jì)量泵各4臺(tái)，輪流使用，藥液溶解箱采用傾斜底或錐 形底型式，方便排除藥箱內(nèi)沉渣，型號(hào)XYSX - 300 - 600/1000,直徑600mm，直壁高1000mm， 底部錐斗高100mm，材質(zhì)碳鋼，內(nèi)、外壁氯化橡膠玻璃鱗片漆防腐；計(jì)量泵選用愛(ài)力浦機(jī)械 驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵，型號(hào)JWM - A24/1，額定流量24L /h，壓力IMPa。
[0038] 經(jīng)測(cè)量，本實(shí)施例中，隧道施工排水水質(zhì)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述隧道施工排水處理裝置包括依次通 過(guò)管道連接的真空引水器、提升泵、管式混合器以及排水處理單元； 所述管式混合器通過(guò)管道連接有藥液投加單元，所述藥液投加單元包括羅茨風(fēng)機(jī)和若 干連有計(jì)量泵的藥液溶解箱； 所述排水處理單元為臥式槽罐，槽罐一端設(shè)有與管式混合器相連的進(jìn)水堰，另一端設(shè) 有出水堰；槽罐內(nèi)通過(guò)兩個(gè)堅(jiān)直分區(qū)隔板分隔為絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過(guò)濾區(qū)；所述絮凝區(qū)設(shè) 有若干隔板和翼片隔板，隔板將絮凝區(qū)分隔為連通的第一絮凝室、第二絮凝室和第三絮凝 室；所述沉淀區(qū)設(shè)有六角蜂窩斜管，六角蜂窩斜管底端與第三絮凝室相連，頂端通過(guò)沉淀出 水管進(jìn)水口與過(guò)濾區(qū)相連；所述過(guò)濾區(qū)設(shè)有位于出水堰下方的濾室孔板，濾室孔板上設(shè)有 排水帽，沉淀出水管出水口位于濾室孔板下方，位于濾室孔板上方的濾后水由出水堰排出； 排水處理單元底部設(shè)有排泥管，用于收集絮凝區(qū)、沉淀區(qū)產(chǎn)生的沉淀，過(guò)濾區(qū)底部設(shè)有過(guò)濾 反洗排水管，過(guò)濾反洗排水管一端與排泥管相連，另一端通向槽罐外，過(guò)濾反洗排水管上設(shè) 有反洗排水閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述真空引水器前端設(shè) 置有斜板除砂器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述翼片隔板與水流方 向呈45°夾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述濾室孔板上設(shè)有EPS 發(fā)泡塑料濾珠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述羅茨風(fēng)機(jī)、計(jì)量泵、 藥液溶解箱、真空引水器和提升泵共用一橇裝式機(jī)座。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述隧道施工排水處理裝置，其特征在于，所述第一絮凝室、第二絮 凝室和第三絮凝室容積比為1 :2 :4。
【文檔編號(hào)】C02F1/52GK204162495SQ201420595032
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】杜澤君, 張皓, 武志強(qiáng), 王慶生, 李紹平 申請(qǐng)人:無(wú)錫天康環(huán)保設(shè)備有限公司, 四川中鐵二院環(huán)?？萍加邢薰?br>