陶威威
(中铁十六局集团第三工程有限公司,浙江湖州313000)
作者简介:
陶威威(1983-),男,江苏盐城人,毕业于湖南科技大学,本科,学士,工程师。研究方向:工程管理。
中图分类号:TU992.3文献标志码:B
文章编号:1007-7359(2020)04-0161-02DOI:10.16330/j.cnki.1007-7359.2020.04.072
0引言
丽香铁路是云南省铁路建设网的重要组成部分,丽香铁路的建设对促进丽江和香格里拉地区的经济发展和沿线少数名族的地区的经济繁荣有着重大意义。但是丽江至香格里拉沿线地理环境复杂,多为山区,所以铁路建设多以隧道工程为主,尤其是一些长大隧道建设。长坪隧道就是丽香铁路线路中的一座长大隧道,隧道总长9523m,长坪隧道进口段位于云南省迪庆州金沙江流域著名景区虎跳峡景区内,金沙江的左岸,地理位置和环境相当特殊。隧道工程的建设过程不可避免的会对周围生态环境造成一定的影响,尤其是隧道施工过程中产生的污水。本次污水处理系统的施工设计根据隧道施工的环评建议,隧道施工期间污水采用相应的处理工艺处理达到(GB8978-1996)中一级标准后排入III类及以下的水体,设计规模为40m3/h。由于长坪隧道进口的所处地理位置的敏感性和地质特性,在研究了施工废水产生的来源以及废水中的主要成分后,决定采用“初沉+混凝+沉淀+组合式气浮过滤”的处理方案。
1隧道施工污水的来源及特征分析
摘要:为防止隧道施工过程产生的污水对周围生态环境的污染,文章分析隧道施工过
程中污水的主要来源以及特征分析,并针对污水中的SS值、PH值偏高、油污等问题,结合隧道工程实例,提出了“初沉+混凝+沉淀+组合式气浮过滤”的处理方案。经过对处理后的污水检测,结果表明水中的SS值、PH值、油污均符合排放标准。
关键词:金沙江流域;隧道污水;污水处理及排放;设计
1.1工程概况
渣土产生的污水、喷射混凝土和注浆施新建铁路丽江至香格里拉线站前四工过程中产生的污水、二衬混凝土养护标段长坪隧道DK52+183-DK61+706,产生的污水。所产生污水中的悬浮物隧道正洞全长9523m,隧道洞身最大埋(SS)、酸碱度(PH)值、化学需氧量深约1155m。全隧共设2座横洞,1座平(CDO)、氨氮(NH3-H)和石油类是造成行导坑,1座斜井,其中长坪隧道进口工环境问题和破坏生态平衡的重要因数。区承担的主要施工任务有1#横洞为了更好的研究污水中的物质,分别取315m、平行导坑2665m、及正洞了长坪隧道洞口的污水和平导洞内的裂5020m。隧道实际施工主要以IV、V围岩隙水到丽江市质量技术监督综合检测中为主,隧道距冲江河活动断裂1.5~心检测,检测结果如下表1所见,水质分2km,岩体受构造影响严重,岩层扭曲现析标准参考国家执行的《污水综合排放象普遍,岩层松散。岩性主要以片理化玄标准》(GB8978-1996)中的一级标准。武岩和板岩为主,隧道施工过程中涌水可知污水中的SS值高于标准值20倍,量最大的主要为基岩裂隙水和构造带主要是由于隧道地层中的片理化玄武水,其次为裂隙水,根据长坪隧道地质说岩、板岩夹灰岩等在爆破过程中产生的明中预测本隧一般涌水量为4.9×粉尘类污染物混入隧道的裂隙水。PH值104m3/d,最大涌水量5.9×104m3/d,但呈碱性主要是由于施工过程中的混凝是根据施工过程中实测800m3/d。本废土、注浆料、速凝剂等材料水解产生的硅水处理站主要处理长坪隧道进口工区所酸三钙、硅酸二钙、氢氧化钙、氢氧化铝承担施工任务期间产生的施工污水。等均为碱性,这些物质隧施工过程溶解1.2施工污水的主要来源和特征分析
到隧道污水中,促使污水中的PH值偏长坪隧道进口工区隧道污水的主要高。污水中氨氮(NH3-H)的含量主要是来源为隧道掘进过程中岩层的裂隙水、由于隧道爆破所用炸药的主要成分硝酸大型施工设备或者车辆行驶过程中碾压
铵等物质溶于水产生的,COD值符合标
长坪隧道进口施工污水和隧道内裂隙水水质对比
表1
检测PHSS/COD/NH3-HHg/
As/
Cr/
Cd/
Ni/
Pb/
项目(mg/L)(mg/L)(mg/L)/(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)施工污水10.215051.32.8<0.03000<0.01300隧道裂隙水8.100.650<0.02000<0.01200排放标准
6-9
70
100
15
0.5
0.5
1.5
0.1
1.0
1.0
筑建徽安161
《污水综合排水标准》.com.cn. All Rights Reserved.准,而石油类污染物主要是由于施工过间0.5h。该池主要用去除污水中难以沉程中一些大型机械发生漏油等情况造成淀的细粒悬浮物,反应池的池底有一个的。
排泥管可以直接将淤泥排至泥浆干化池中。
2隧道施工污水处理工艺
③300m3污水调节沉淀池:钢筋混2.1污水处理流程
凝土调节沉淀池分为2格,每格可交替根据上述分析的污水水体特征及隧单独运行,调节池的右侧为2个斜管沉道现场的实际场地情况,决定采用“初沉淀池,斜管沉淀池的斜管支架、波纹斜板+混凝+沉淀+组合式气浮过滤”的处及集水槽的布置见工点设计图。沉淀池安理流程。具体流程如图1所示:
安排专人定期排泥,以确保其正常发挥徽建筑作用。
④组合式气浮过滤除污设备:气浮过滤主要是起固液分离作用,气浮主要利用溶气系统产生将水产生直径30um~50umd的小气泡,小气泡与水中的悬浮物絮体粘合在一起,悬浮物随微气泡一起上升至水面,形成浮渣,使水
图1处理流程图
中的悬浮絮体得到去除。该设备气浮处2.2主要污水处理构筑物及设备
理能力(40m3/h),全套设备包括组合式①初沉池:根据现场的场地情况初气浮处理装置,其主要包含:气浮池、刮沉池设置在隧道洞口处,具体尺寸为长
渣机、容器罐、空压机、管道混合器、投药5m、宽2m、深1.8m,设计废水处理量设备、搅拌系统、反冲洗水泵、溶气水泵、40m3/h,设计水流流水为0.01m/s。主要控制柜等设备。
用于去除由于水流流速较大,夹带的一⑤泥浆干化池:泥浆干化池的尺寸些较大颗粒的泥沙沉积物,初沉池采用为8m长、5m宽、1.3m深分为4个仓,小型机械定期清理沉积物。
泥浆干化之后采用人工配合小型机械定②混凝隔板反应池:污水经过初沉期清除。
之后流入混凝隔板反应池,混凝剂采用2.3污水处理场站的平面布置
聚合氯化铝(PAC),聚氯化铝的投入量结合长坪隧道进口的地形、地貌污由现场试验确定,但是也要根据不同阶水处理站的地形图如图3,依靠地势隧段水质的变化及时调整,在反应池中加道污水在重力的作用下依次通过各级处入适量的盐酸来平衡污水的PH值。隔理池,最后通过溪沟流入金沙江中,节约板反应池设计宽度为1m,长度4m,分了运行成本。
为2格,有效深度5m,设计水力停留时
长坪隧道进口施工污水各阶段水质情况对比
表2
检测PHSS/
COD/NH3-H/Hg/
As/
Cr/
Cd/
Ni/
Pb/
项目(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)施工污水10.215051.32.8<0.03000<0.02500处理排放水8.658.60.851.2<0.02200<0.01300隧道裂隙水8.100.650<0.0200<0.01100排放162
标准
6-9
70
100
15
0.5
0.5
1.5
0.1
1.0
1.0
图2污水场站主体结构布置示意图
图3长坪隧道污水处理站地形图2.4污水处理后的效果评价
分别取长坪隧道洞口排出的施工污水、洞内的裂隙水、处理过后的排放水进行水质检测,得出表2所示的检测结果。对比洞口施工污水和处理过后的排放水的检测数据可以看出施工污水中悬浮物SS)值由之前的1505mg/L降低至58.6mg/L,处理效果明显。酸碱度(PH)由处理前的10.2降低至8.6,满足排放标准。污水中的COD、NH3-H值经过处理后均有所降低,并且满足排放要求,对附近水体的富营养化无影响。污水中的重金属含量也满足排放要求。
图4长坪隧道污水处理站主要构筑物
高程布置图
3结语
由于长坪隧道进口所处的地理环境位置特殊,特针对本隧道排放的施工污水提出了“初沉+混凝+沉淀+组合式气浮过滤”的处理方案,经过对污水处理前后的数据对比得出施工污水处理后水质的各项指标满足排放标准,方案可行有效。长坪隧道进口施工污水处理方案具有较高的推广和应用价值。
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