一種隧道施工排水處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開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)機和若干連有計量泵的藥液溶解箱，所述排水處理單元包括絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過濾區(qū)；本實用新型其自動化程度高，操作簡便，節(jié)省大量人工操作，同時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。
【專利說明】一種隧道施工排水處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及工業(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)，在施工過程中會產(chǎn)生大量的施工排 水，倘若不對施工排水進行處理，任其排放，將會造成山區(qū)水環(huán)境污染，隧道施工過程中的 排水來源主要有以下幾種：隧道穿越不良地質(zhì)單元時，產(chǎn)生的涌水；施工設(shè)備，如鉆機等產(chǎn) 生的污水；隧道爆破后及扒渣時用于降塵的污水；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)進入水中，在排出過程中，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，隧道施工時的滲出水本質(zhì)上屬地下水，另外 由于受到鉆機、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；主要污染 物為懸浮物，石油類及硝基苯類等構(gòu)成的有機物。隧道施工排水如不加處理直接排放，既會 污染周圍環(huán)境，又會對受納水體造成理化、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)過于簡單，其工藝參數(shù)設(shè)計不合理，排水停留時間短、容積 偏小，其次，由于隧道排水來水量波動較大，故沉淀池占地面積大，反應(yīng)速度慢，出水水質(zhì)不 穩(wěn)定，無法保證達標(biāo)排放。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，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，出水達標(biāo)，本實用新型是這樣實現(xiàn)的：
[0005] -種隧道施工排水處理裝置，包括依次通過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)機和若干連有計量泵的藥液溶解箱；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水堰，另一端設(shè)有出水堰；槽罐內(nèi)通過兩個堅直分區(qū)隔板 分隔為絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過濾區(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，頂端通過沉淀出水管進水口與過濾區(qū)相連；所述過濾區(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，過濾區(qū)底部設(shè)有過濾反洗排水管，過濾反洗排水管一端與排泥管 相連，另一端通向槽罐外，過濾反洗排水管上設(shè)有反洗排水閥。
[0006] 優(yōu)選的，本實用新型中，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，本實用新型中，所述羅茨風(fēng)機、計量泵、藥液溶解箱、真空引水器和提升泵 共用一橇裝式機座。
[0010] 優(yōu)選的，本實用新型中，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] 本實用新型所述隧道施工排水處理裝置進行隧道施工排水處理的方法，包括以下 步驟：
[0012] (a)在施工場地建調(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，開啟真空引水器和提升泵，通過管道將污水由調(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，開啟計量泵和羅茨風(fēng)機，利用壓縮 空氣攪拌溶藥，藥液經(jīng)計量泵稱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水堰流入排水處理單元，依次通過第一絮凝室、第 二絮凝室和第三絮凝室后經(jīng)六角蜂窩斜管沉淀后進入過濾區(qū)，經(jīng)濾室孔板過濾后由出水堰 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)打開反洗排水閥，濾室孔板上方的濾后水垂直通過濾室孔板后與排泥管內(nèi)的 沉淀一起經(jīng)過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，沉底泥渣進行清淘填埋。
[0016] 隧道施工排水主要污染物為巖屑、粉塵類懸浮物（SS)和油類，廢水中營養(yǎng)物質(zhì)和 好氧物質(zhì)含量低，對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)小懸浮顆粒以無機和有機膠體為主，不易下沉的原因是顆粒在水中 不停地作布朗運動時，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，不能滿足排放(或使用）要求，本實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、有機物通 過混凝反應(yīng)聚并成顆粒較大的礬花，絮凝劑能對水中微細(xì)顆粒和礬花進行羅捕、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，沉降時間愈少的淺層 沉淀原理，通過后續(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 珠上向流過濾，進一步去除水中懸浮物，實現(xiàn)較徹底的清除，處理后SS滿足出水水質(zhì)控制 指標(biāo)。
[0017] 本實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)場各設(shè)備單元組合安裝在同一撬裝機座上就位后即可投入調(diào)試運行。整個制作過程可控 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；由于其自動化程度高，故操作簡便，節(jié)省大量人工操作，同時由于本 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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為實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、計量泵；29、計 量泵；30、藥液溶解箱；31、羅茨風(fēng)機；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為實施例廢水處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 其中，1、進水堰；2、絮凝區(qū)；3、堅直分區(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、堅直分區(qū)隔板；9、過濾區(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為實施例隧道施工排水處理方法流程圖。

【具體實施方式】
[0027] 實施例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32和若 干連有計量泵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相連的進水堰1，另一端設(shè)有出水堰10 ;槽罐5內(nèi)通過兩個堅直 分區(qū)隔板3、8分隔為絮凝區(qū)2、沉淀區(qū)4和過濾區(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 過沉淀出水管7的進水口與過濾區(qū)9相連；過濾區(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，過濾區(qū)9底部設(shè)有過濾反洗排水管14,過濾反洗排水管14 一 端與排泥管相連16,過濾反洗排水管14與排泥管16之間設(shè)有管端支撐15,過濾反洗排水 管14另一端通向槽罐外，過濾反洗排水管上14設(shè)有反洗排水閥。
[0030] 本實施例中，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，在周圍短時間會形成準(zhǔn)均勻各向同性 紊流，紊流中夾帶了大量尺寸、強度一定的高頻譜陣列式渦旋，在不斷的流動過程中，茹可 夫斯基升力的作用導(dǎo)致渦旋離開原位置并進行彼此碰撞，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)生強烈變形，使絮體中吸附能級低 的部分由于變形揉動作用從而達到更高的吸附能級，使礬花顆粒長大至要求的時間大大縮 短，并在通過設(shè)備后絮體變得更加密實，提高絮凝效果，縮短絮凝時間。通過若干堅直分區(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，在這期間密實的礬花 逐漸形成，再經(jīng)過兩道過度段平緩?fù)屏?，密實的礬花進入沉淀池，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，管理維護簡單，對原水水量和水質(zhì) 變化的適應(yīng)性較強，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] 本實施例中，羅茨風(fēng)，31、計量泵28、29、藥液溶解箱30、真空引水器26和提升泵 27共用一橇裝式機座。
[0033] 本實施例中，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] 本實施例中真空引水器26型號YS120 -15,數(shù)量1臺，進水管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2000mm，外側(cè)斜長2234mm ;進水口篩網(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， 進入真空引水器26的砂量明顯減少：砂粒大于0. 25mm去除率達100%，0. 25?0. 13mm去除 率達98%，小于0· 13mm去除率達80%。
[0035] 提升泵27型號為50UHB - ZK - 25 - 18,流量：25m3/h，進口直徑50mm，出口直徑 40mm〇
[0036] 管式混合器32串接在處理裝置的進水管上，供投加藥液與進水實現(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] 本實施例中，藥液溶解箱與計量泵各4臺，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；計量泵選用愛力浦機械 驅(qū)動隔膜計量泵，型號JWM - A24/1，額定流量24L /h，壓力IMPa。
[0038] 經(jīng)測量，本實施例中，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)機和若 干連有計量泵的藥液溶解箱； 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水堰，另一端設(shè) 有出水堰；槽罐內(nèi)通過兩個堅直分區(qū)隔板分隔為絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過濾區(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，頂端通過沉淀出 水管進水口與過濾區(qū)相連；所述過濾區(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，過濾區(qū)底部設(shè)有過濾 反洗排水管，過濾反洗排水管一端與排泥管相連，另一端通向槽罐外，過濾反洗排水管上設(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、計量泵、 藥液溶解箱、真空引水器和提升泵共用一橇裝式機座。
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】C02F1/52GK204162495SQ201420595032
【公開日】2015年2月18日 申請日期: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, 王慶生, 李紹平 申請人:無錫天康環(huán)保設(shè)備有限公司, 四川中鐵二院環(huán)?？萍加邢薰?br>