本實(shí)用新型涉及隧道工程的污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

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)。在其施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的施工廢水，倘若不對(duì)施工廢水進(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)程中的廢水來(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)生的廢水；隧道爆破后及扒渣時(shí)用于降塵的水；噴射混凝土和注漿產(chǎn)生的廢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，有的物質(zhì)被析出，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。

目前的主要處理方式以沉淀為主，通過(guò)沉淀池、污泥干化場(chǎng)等設(shè)施進(jìn)行自然沉降?，F(xiàn)有技術(shù)中工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理之處：如停留時(shí)間短、容積偏小、負(fù)荷過(guò)大造成出水不穩(wěn)定或不合格；現(xiàn)有工藝設(shè)備過(guò)于簡(jiǎn)單且均為敞開(kāi)式露天布置，很多地方需人工操作，從而導(dǎo)致出水不穩(wěn)定，甚至不合格；且安全隱患較大；因施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，大型成套設(shè)備難以進(jìn)場(chǎng)、安放，且安全隱患較大。隨著污水排放提標(biāo)政策出臺(tái)，現(xiàn)有技術(shù)不能滿足提標(biāo)后的排放要求。主要原因是：a、原水水質(zhì)水量波動(dòng)范圍大；b、由于受場(chǎng)地限制，設(shè)備占地大，原設(shè)計(jì)污水總停留時(shí)間偏短，很難保證出水達(dá)標(biāo)排放；c、污水排放提標(biāo)后各類(lèi)指標(biāo)排放要求提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)，污廢水經(jīng)該系統(tǒng)處理后，能夠滿足目前的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，且占地小、處理后的水質(zhì)穩(wěn)定、更加安全、自動(dòng)化程度高。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型的一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)，包括廢水調(diào)節(jié)池，所述廢水調(diào)節(jié)池上設(shè)置廢水進(jìn)口，有提升泵深入所述廢水調(diào)節(jié)池；所述提升泵通過(guò)混合器連接至渦流絮凝反應(yīng)單元；所述渦流絮凝反應(yīng)單元的上部連接至淺層平流式沉淀單元；所述淺層平流式沉淀單元經(jīng)過(guò)漂浮過(guò)濾單元連接至監(jiān)督池；所述監(jiān)督池側(cè)面設(shè)置有排放口，底面連接至排泥排水收集池；所述渦流絮凝反應(yīng)單元、淺層平流式沉淀單元以及漂浮過(guò)濾單元的底部均連接至排泥排水收集池。

進(jìn)一步的，所述隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)還包括凝聚劑投加裝置，所述凝聚劑投加裝置用于向所述混合器投加凝聚劑。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，不能滿足排放（或使用）要求。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。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)有高效沉淀效果的水平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)，經(jīng)過(guò)濾后實(shí)現(xiàn)較徹底的清除。

進(jìn)一步的，所述隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)還包括絮凝劑投加裝置，所述絮凝劑投加裝置用于向混合器投加絮凝劑。

進(jìn)一步的，所述渦流絮凝反應(yīng)單元包括圓錐筒、圓柱筒、出水堰、頂蓋板，所述圓錐筒位于底部，所述圓柱筒、出水堰、頂蓋板依次向上安裝；所述出水堰設(shè)置出水口；所述圓錐筒上設(shè)置進(jìn)水口和排污放空口。進(jìn)一步的，所述淺層平流式沉淀單元包括布水段、沉淀段和出水段；所述布水段設(shè)置進(jìn)水口，所述出水段設(shè)置出水口；在出水段內(nèi)設(shè)置淹沒(méi)空出水堰，在底部設(shè)置排泥兼排水管。為提高絮凝效果，采用圓錐形渦流式絮凝反應(yīng)技術(shù)，水從底部進(jìn)入后漩流向上擴(kuò)散流動(dòng)時(shí)，流速逐漸減少，形成有利于礬花絮體生長(zhǎng)的渦流，使異向絮凝效果得到增強(qiáng)；另外，由于反應(yīng)池上部已聚集了較大的絮體，下部未被凝聚吸附的細(xì)小顆粒在隨水流上升時(shí)就很容易被吸附，強(qiáng)化了接觸凝聚的效果，在兩者共同作用下，水中懸浮物在短時(shí)內(nèi)形成容易下沉的礬花。渦流絮凝具有水力停留時(shí)間短，反應(yīng)容積小的特點(diǎn)，是其它形式反應(yīng)器的1/3~1/2。

所述淺層平流式沉淀單元包括布水段、沉淀段和出水段；所述布水段設(shè)置進(jìn)水口，所述出水段設(shè)置出水口；在出水段內(nèi)設(shè)置淹沒(méi)空出水堰，在底部設(shè)置排泥兼排水管。沉淀方式采用淺層平流式沉淀分離技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用哈真淺層理論，將沉淀管水平放置，水平行流動(dòng)，懸浮物垂直分離，具有最佳狀態(tài)下的沉淀和分離功能。淺層平流式多層設(shè)置，從爾增加沉淀面積，減小了懸浮物的沉降距離，縮短了懸浮物沉淀時(shí)間；淺層平流管單元的垂直斷面形狀為菱形，管底側(cè)向設(shè)有排泥狹縫，沉泥順側(cè)底下滑，再通過(guò)排泥狹縫滑入下面的平流管沉淀單元，懸浮物通過(guò)平流管及時(shí)與水分離，水走水道、泥走泥道，改善了懸浮物可逆沉淀的排泥條件，并避免了懸浮物堵塞管道和跑礬現(xiàn)象的發(fā)生。該裝置提高了沉淀效率，減輕了濾池負(fù)荷，可在不停水條件下沖洗管壁頂面上沉積的泥渣。

進(jìn)一步的，所述漂浮過(guò)濾單元包括底板、側(cè)壁和頂板圍成的過(guò)濾室；在所述過(guò)濾室內(nèi)設(shè)置發(fā)泡塑料濾珠、濾板、出水平口堰；在所述側(cè)壁上部設(shè)置出水口，所述出水口與出水平口堰相連通；在過(guò)濾室下部設(shè)置進(jìn)水、進(jìn)氣管系以及反洗排水管系；底板上設(shè)置放空口。過(guò)濾采用輕質(zhì)漂浮濾料上向流過(guò)濾技術(shù)，聚苯烯輕質(zhì)漂浮濾料（EPS發(fā)泡塑料濾珠）是一種卓有成效的濾料，其物理化學(xué)性能穩(wěn)定、符合國(guó)家規(guī)定的有關(guān)衛(wèi)生指標(biāo)、取材較易、價(jià)格低廉，具有重量輕、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、不破碎、孔隙率高、濾速快、脫污能力強(qiáng)、濾料粒度均勻、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。聚苯烯濾層具有良好的深層截污能力，并能克服砂濾池常見(jiàn)的表面堵塞現(xiàn)象，有利于延長(zhǎng)過(guò)濾周期，提高過(guò)濾效率；當(dāng)含有微絮凝體的廢水通過(guò)濾床時(shí)，兼具懸浮澄清與輕質(zhì)濾料上向流過(guò)濾二者的優(yōu)點(diǎn)，水中懸浮雜質(zhì)與孔隙中先前截留的微絮凝體發(fā)生接觸絮凝，輕質(zhì)濾料濾池具有固液分離和絮凝雙重功效，且水頭損失遠(yuǎn)小于石英砂濾層，在相同水質(zhì)條件下，漂浮濾料濾層的水頭損失增長(zhǎng)率約為0.2—0.5KPa／h，比相同濾速下的石英砂濾床低40％以上。

更進(jìn)一步，所述進(jìn)水、進(jìn)氣管系包括進(jìn)水口；所述反洗排水管系包括反洗進(jìn)氣口和反洗排水口。

本實(shí)用新型的一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化、占地少、投資省、安裝快捷、使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、可重復(fù)轉(zhuǎn)場(chǎng)使用等特點(diǎn)。本實(shí)用新型的一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，一旦調(diào)試結(jié)束提入運(yùn)行后可無(wú)人工操作，各單元之間在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)就位后由管道閥門(mén)連接，僅本體設(shè)備與污水來(lái)源端及排放出口端進(jìn)行法蘭剛性連接即可。適用于隧道施工過(guò)程中、開(kāi)礦過(guò)程中、涵洞施工過(guò)程中的排放廢水處理等應(yīng)用場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

圖1為隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2渦流絮凝反應(yīng)單元結(jié)構(gòu)主視圖；

圖3是淺層平流式沉淀單主視圖；

圖4是淺層平流式沉淀單I-I面剖視圖；

圖5為漂浮過(guò)濾單元主視圖；

圖6為漂浮過(guò)濾單元俯視圖；

圖7為漂浮過(guò)濾單元II-II面剖視圖；

圖8為隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)，包括廢水調(diào)節(jié)池1，廢水調(diào)節(jié)池1上設(shè)置廢水進(jìn)口2，有提升泵3深入廢水調(diào)節(jié)池1；提升泵3通過(guò)混合器4連接至渦流絮凝反應(yīng)單元5；渦流絮凝反應(yīng)單元5的上部連接至淺層平流式沉淀單元7；淺層平流式沉淀單元7經(jīng)過(guò)漂浮過(guò)濾單元6連接至監(jiān)督池8；監(jiān)督池8側(cè)面設(shè)置有排放口9，底面連接至排泥排水收集池10；渦流絮凝反應(yīng)單元5、淺層平流式沉淀單7元以及漂浮過(guò)濾單元6的底部均連接至排泥排水收集池。

上隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)還包括凝聚劑投加裝置和絮凝劑投加裝置，凝聚劑投加裝置用于向混合器投加凝聚劑，絮凝劑投加裝置用于向混合器投加絮凝劑。

如圖2所示，渦流絮凝反應(yīng)單元5包括底板51、鋼管支腿52、圓錐筒53、腿式支座蓋板54、圓柱筒55、出水堰56、沿口包邊角鋼57、頂蓋板58、頂蓋人孔59、圍欄510、安全人梯511、上墊板512、下墊板513、支腿拉桿514.圓錐筒53位于底部，圓柱筒53、出水堰56、頂蓋板58依次向上安裝；出水堰56設(shè)置出水口C；圓錐筒上設(shè)置進(jìn)水口A和排污放空口B。

淺層平流式沉淀單元7包括圍護(hù)人梯71、支承架72、常壓人孔73、布水段74、沉淀段75、出水段76、淹沒(méi)空出水堰77、沉淀板體78、沉淀板體支承79、排泥兼排水管710。布水段74設(shè)置進(jìn)水口A，出水段76設(shè)置出水口B；在出水段76內(nèi)設(shè)置淹沒(méi)空出水堰77，在底部設(shè)置排泥兼排水管710。

漂浮過(guò)濾單元6包括底座61，底板62、側(cè)壁和頂610板圍成的過(guò)濾室，底部包邊角鋼63、下室壁板加強(qiáng)筋64、發(fā)泡塑料濾珠65、排水帽66、濾板67、濾板加強(qiáng)筋68、沿邊包邊角鋼69、頂板井字加強(qiáng)筋611、常壓頂人孔612、出水平口堰613、出水管614、上室壁板加強(qiáng)筋615、側(cè)人孔616、進(jìn)水、進(jìn)氣管系617、管塞618、反洗排水管系619、管端固定支座620、濾室分隔板621。在過(guò)濾室內(nèi)設(shè)置發(fā)泡塑料濾珠65、濾板67、出水平口堰613；在側(cè)壁上部設(shè)置出水口B，出水口B與出水平口堰613相連通；在過(guò)濾室下部設(shè)置進(jìn)水、進(jìn)氣管系617以及反洗排水管系619；底板62上設(shè)置放空口E。進(jìn)水、進(jìn)氣管系617包括第一、二進(jìn)水口A1、A2；反洗排水管系619包括第一、二反洗進(jìn)氣口C1、C2和第一、二反洗排水口D1、D2。

如圖8所示，本實(shí)用新型的隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：

隧道施工排水進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池，然后通過(guò)提升泵進(jìn)入混合器（管式混合器），通過(guò)凝聚劑投加裝置向混合器投加凝聚劑，絮凝劑投加裝置向混合器投加絮凝劑；管式混合器處理后流向渦流絮凝反應(yīng)單元，然后再經(jīng)過(guò)淺層平流式沉淀單元、漂浮過(guò)濾單元流進(jìn)監(jiān)督池；經(jīng)檢測(cè)，處理后的水合格，則從監(jiān)督池中排放，不合格則排回廢水調(diào)節(jié)池。渦流絮凝反應(yīng)單元、淺層平流式沉淀單元、漂浮過(guò)濾單元的廢渣排入排泥排水收集池，對(duì)排泥排水收集池內(nèi)沉底的泥渣清淘填埋。排泥排水收集池沉淀的上清液流回廢水調(diào)節(jié)池。

本實(shí)用新型的隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、提高了污水處理效率，滿足提標(biāo)后的排放要求，使得環(huán)境污染得以治理；

2、所有單元的加工制作均在廠內(nèi)完成，至現(xiàn)場(chǎng)就位后組裝，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；

3、由于其自動(dòng)化程度高，故操作簡(jiǎn)便，僅需按下運(yùn)行按鈕即可；

4、本實(shí)用新型的隧道廢水自動(dòng)處理系統(tǒng)的高效性，大大縮小了施工現(xiàn)場(chǎng)占地面積，提高了處理效果。

基于對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)該清楚，由所附的權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型并不僅僅局限于上面說(shuō)明書(shū)中所闡述的特定細(xì)節(jié)，未脫離本實(shí)用新型宗旨或范圍的對(duì)本實(shí)用新型的許多顯而易見(jiàn)的改變同樣可能達(dá)到本實(shí)用新型的目的。