CN114934530B - 一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法 - Google Patents

一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，包括：通过计算确定处理池开挖体积深度以及降水井数量，然后对处理池、降水井进行平面布置示意图的绘制；对待施工区域进行施工前期处理后进行水处理场地和降水井的施工，在通过管井降水且同时对地下水进行水处理并在后期基坑施工中同时进行水处理；本发明方法整体设计合理，将建筑施工与污染地下水处理同时进行，有效地保证快速施工；并且，对建筑施工场地地下水进行处理对建筑施工的安全施工具备重要意义。

Description

一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法
技术领域
本发明涉及建筑施工中水处理技术领域，具体涉及一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法。
背景技术
近年来随着我过经济的飞速发展，城市化进程日益加快导致城区的区域范围不断扩大，进而导致位于原城市中的工业园区进行迁移为城市扩张扩张让出场地。此过程的转变导致了原为工业用地的土地成为了商用或民用住宅用地，土地的直接使用会使得原工业用地遗留的污染物对人体造成威胁，进而需要在土地开发利用前对污染物进行有效地修复处理。
众所周知，污染物的修复处理是及其复杂且漫长的过程，而城市化的进程又是迫在眉睫的。那么如何有效地在城市化发展的过程中对污染物进行修复处理成为了近年来研究的热门。
对工业用地的转型开发不仅需要考虑开发周期与污染物的修复周期，还需考虑开发成本以及修复成本，如何有效地平衡开发与修复成为了亟需解决的现有问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法。
本发明的技术方案为：一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，包括：
S1、前期准备
S1-1、处理池开挖体积的计算
根据式
Figure GDA0004041647500000021
计算得到单日可处理量；其中，Q1表示地下水单日可处理量，m3；t表示水处理计划用时，d；Q表示基坑涌水量，m3/d；
根据式
Figure GDA0004041647500000022
计算出基坑涌水量；其中，Q表示基坑涌水量，m3/d；K表示含水层渗透系数，m/d；H表示潜水含水层深度，m；S表示基坑水位降深，m；R表示降水井影响半径，m；r0表示基坑等效半径，m；
根据式S＝(D-dw)+Sw计算基坑水位降深；其中，S表示基坑水位降深，m；D表示基坑开挖深度，m；dw表示地下水静水位埋深，m；Sw表示基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离，m；
实际对处理池进行开挖时，开挖体积V开挖与地下水单日可处理量Q1的比值为1.25～1.5:1；
根据式
Figure GDA0004041647500000023
对开挖深度进行计算；其中，h表示处理池的开挖深度，m；V开挖表示处理池的开挖体积，m3；S底表示开挖水平面的面积，m2；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-2、降水井数量计算
根据式
Figure GDA0004041647500000024
计算得到降水井实际数量；其中，n为数量，个；Q表示基坑涌水量，m3/d；q表示单井出水量，m3/d；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-3、平面布置示意的设置
基于实际地形结合S1-1计算所得处理池的开挖体积V开挖、S1-2计算所得降水井的实际数量对处理池、降水井进行平面布置示意图的绘制；
S2、建筑施工准备
对待施工区域进行施工前期处理保证场地具备“三通一平”的条件，然后对降水井、开挖坑基、水处理场地进行划线；
S3、开始施工并进行水处理
S3-1、水处理场地的施工
对处理池进行开挖形成处理池基坑，在处理池基坑内铺设防渗层并搭建处理设备形成处理池；
S3-2、降水井施工
在降水井的井位处进行钻孔、下管、填充滤料、洗井完成降水井的前期施工；然后通过引水管组件、泵体将降水井与处理池进行连接；
S3-3、降水并进行水处理
开始降水作业并利用处理池对受到污染的地下水进行水处理直至完成基坑施工前的降水处理；
S3-4、基坑施工及水处理
基坑施工并将基坑内残余废水抽至处理池进行处理直至完成基坑施工。
进一步地，S1-1所述水处理计划用时为选择性用时或者规定用时。
更进一步地，所述选择性用时根据式
Figure GDA0004041647500000041
计算得到；其中，t1表示选择性用时，d；Q表示基坑涌水量，m3/d；Q1表示地下水单日可处理量，m3。
进一步地，S2所述建筑施工准备具体包括：对地上、底下、周边各种管线以及障碍物进行勘测定位并对地上、底下障碍物进行拆除；敷设临时道路、临时供水、供电线路以实现“三通一平”，然后对现场进行照明设备的安装；最后根据降水井的井位平面布置示意图测放井位并进行划线、根据地形确定开挖水平面的面积并进行划线并确定基坑开挖线。
进一步地，S3-1所述处理设备采用生物反应器。
进一步地，S3-2所述降水井施工具体包括：在井位处埋设护管口并安装钻机，然后采用一径到底的钻孔方式进行钻孔并对钻孔进行清孔换浆处理；下井管并在井管中填入滤料完成成井；采用“泵放入井底抽水法”进行洗井，洗井水通过引水管组件、泵体排至处理池进行处理。
进一步地，所述滤料包括位于井管内部的滤水管，以及填充在所述滤水管与井管之间缝隙的砾料。
更进一步地，填充砾料具体步骤为：填充前用测量绳测量井管内外的深度保证两者差值小于滤水管长度，然后填充砾料并在填砾过程中随填随测砾料高度，连续填充直至砾料下至预定位置。
进一步地，所述洗井具体为：成井完毕后立即下入高扬程底吸式潜水泵至井底进行抽水并且抽水的同时对水泵进行上下串动直至水泵下至井底；井内水抽干后将水泵上升，待井内水位上升至滤水管后重新下泵抽水，重复操作直至井水清后下入顶吸式潜水泵后进行封井处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明方法整体设计合理，将建筑施工与污染地下水处理同时进行，有效地保证快速施工；并且，对建筑施工场地地下水进行处理对建筑施工的安全施工具备重要意义；且基于地下水处理的时间对建筑施工中“管井降水”的时间以及施工方式进行调整，不仅能够实现施工进度的改善，还能够有效地控制施工成本。
具体实施方式
实施例1
一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，包括：
S1、前期准备
S1-1、处理池开挖体积的计算
根据式
Figure GDA0004041647500000051
计算得到单日可处理量；其中，Q1表示地下水单日可处理量，m3；t表示水处理计划用时，d；Q表示基坑涌水量，m3/d；
根据式
Figure GDA0004041647500000052
计算出基坑涌水量；其中，Q表示基坑涌水量，m3/d；K表示含水层渗透系数，m/d；H表示潜水含水层深度，m；S表示基坑水位降深，m；R表示降水井影响半径，m；r0表示基坑等效半径，m；
根据式S＝(D-dw)+Sw计算基坑水位降深；其中，S表示基坑水位降深，m；D表示基坑开挖深度，m；dw表示地下水静水位埋深，m；Sw表示基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离，m；
实际对处理池进行开挖时，开挖体积V开挖与地下水单日可处理量Q1的比值为1.25～1.5:1；
根据式
Figure GDA0004041647500000061
对开挖深度进行计算；其中，h表示处理池的开挖深度，m；V开挖表示处理池的开挖体积，m3；S底表示开挖水平面的面积，m2；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-2、降水井数量计算
根据式
Figure GDA0004041647500000062
计算得到降水井实际数量；其中，n为数量，个；Q表示基坑涌水量，m3/d；q表示单井出水量，m3/d；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-3、平面布置示意的设置
基于实际地形结合S1-1计算所得处理池的开挖体积V开挖、S1-2计算所得降水井的实际数量对处理池、降水井进行平面布置示意图的绘制；
S2、建筑施工准备
对地上、底下、周边各种管线以及障碍物进行勘测定位并对地上、底下障碍物进行拆除；敷设临时道路、临时供水、供电线路以实现“三通一平”，然后对现场进行照明设备的安装；最后根据降水井的井位平面布置示意图测放井位并进行划线、根据地形确定开挖水平面的面积并进行划线并确定基坑开挖线；
S3、开始施工并进行水处理
S3-1、水处理场地的施工
对处理池进行开挖形成处理池基坑，在处理池基坑内铺设防渗层并搭建处理设备形成处理池；处理设备采用生物反应器；
S3-2、降水井施工
在降水井的井位处进行钻孔、下管、填充滤料、洗井完成降水井的前期施工；然后通过引水管组件、泵体将降水井与处理池进行连接；
具体包括：在井位处埋设护管口并安装钻机，然后采用一径到底的钻孔方式进行钻孔并对钻孔进行清孔换浆处理；下井管并在井管中填入滤料完成成井；采用“泵放入井底抽水法”进行洗井，洗井水通过引水管组件、泵体排至处理池进行处理；滤料包括位于井管内部的滤水管，以及填充在滤水管与井管之间缝隙的砾料；
填充砾料具体步骤为：填充前用测量绳测量井管内外的深度保证两者差值小于滤水管长度，然后填充砾料并在填砾过程中随填随测砾料高度，连续填充直至砾料下至预定位置。
洗井具体为：成井完毕后立即下入高扬程底吸式潜水泵至井底进行抽水并且抽水的同时对水泵进行上下串动直至水泵下至井底；井内水抽干后将水泵上升，待井内水位上升至滤水管后重新下泵抽水，重复操作直至井水清后下入顶吸式潜水泵后进行封井处理；
S3-3、降水并进行水处理
开始降水作业并利用处理池对受到污染的地下水进行水处理直至完成基坑施工前的降水处理；
S3-4、基坑施工及水处理
基坑施工并将基坑内残余废水抽至处理池进行处理直至完成基坑施工。
实施例2
与实施例1不同的是：水处理计划用时为规定用时。
需要说明的是：由于开发时间的紧迫性，因此工期较短，对于水处理计划用时为规定用时，需根据规定时间去选择能够胜任的水处理设备以满足单日水处理量，因此大多时需要更多的成本，因此在实际使用中并不多。
应用例
南京某化工厂搬迁后原场地由土地储备中心收储，现某房地产开发公司取得该场地使用权后对其进行开发，并由该房地产开发公司负责出资对该场地污染物进行处理；开发分为3批次开发；通过前期调查得知该化工厂用于制备硝基苯、甲基苯胺等；对场地进行取样检测得到地下水中污染物以有机物为主，共计种类36种，其中以硝基苯、苯、苯胺为主；
在进行一期开发时，该房地产开发公司引进某市售的浸没式膜生物反应器进行地下水处理，该反应器采用“缺氧+MBR工艺”的方式进行水处理，单日处理能力为700m3/d；
现采用实施例1方法对一期开发基坑建筑施工进行地下水处理；通过基坑设计图纸对基坑边界进行确定后，计算得到基坑涌水量Q＝3789.356m3，通过计算计划用时6d对地下水进行处理；
根据现场场地确定两个分别位于基坑边界两侧的处理池，处理池开挖水平面的面积S底＝400m2；其中，单个处理池的开挖面积为200m2；计算得到处理池的开挖深度
Figure GDA0004041647500000081
计算得到深度h＝1.5m；
根据式
Figure GDA0004041647500000082
计算得到n＝3.5个，则降水井设置个数为4个；
然后施工并对地下水进行水处理直至完成基坑施工。
需要说明的是：若不进行地下水处理，常规的建筑施工中无需考虑地下水的处理时间，则根据式
Figure GDA0004041647500000083
计算实际所需的降水井数量，计算得到需要设置21个降水井；因此，传统技术中会设置21个降水井对基坑下地下水进行排水处理后再对这些地下水进行处理，因此不单单在时效性上弱于实施例1所提出的方法，且在施工成本上也高于实施例1所提出的方法。

Claims (9)

1.一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，包括：
S1、前期准备
S1-1、处理池开挖体积的计算
根据式
Figure FDA0004041647490000011
计算得到单日可处理量；其中，Q1表示地下水单日可处理量，m3；t表示水处理计划用时，d；Q表示基坑涌水量，m3/d；
根据式
Figure FDA0004041647490000012
计算出基坑涌水量；其中，Q表示基坑涌水量，m3/d；K表示含水层渗透系数，m/d；H表示潜水含水层深度，m；S表示基坑水位降深，m；R表示降水井影响半径，m；r0表示基坑等效半径，m；
根据式S＝(D-dw)+Sw计算基坑水位降深；其中，S表示基坑水位降深，m；D表示基坑开挖深度，m；dw表示地下水静水位埋深，m；Sw表示基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离，m；
实际对处理池进行开挖时，开挖体积V开挖与地下水单日可处理量Q1的比值为1.25～1.5:1；
根据式
Figure FDA0004041647490000013
对开挖深度进行计算；其中，h表示处理池的开挖深度，m；V开挖表示处理池的开挖体积，m3；S底表示开挖水平面的面积，m2；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-2、降水井数量计算
根据式
Figure FDA0004041647490000014
计算得到降水井实际数量；其中，n为数量，个；Q表示基坑涌水量，m3/d；q表示单井出水量，m3/d；kt为常量，kt与t相等，t表示水处理计划用时；
S1-3、平面布置示意的设置
基于实际地形结合S1-1计算所得处理池的开挖体积V开挖、S1-2计算所得降水井的实际数量对处理池、降水井进行平面布置示意图的绘制；
S2、建筑施工准备
对待施工区域进行施工前期处理保证场地具备“三通一平”的条件，然后对降水井、开挖坑基、水处理场地进行划线；
S3、开始施工并进行水处理
S3-1、水处理场地的施工
对处理池进行开挖形成处理池基坑，在处理池基坑内铺设防渗层并搭建处理设备形成处理池；
S3-2、降水井施工
在降水井的井位处进行钻孔、下管、填充滤料、洗井完成降水井的前期施工；然后通过引水管组件、泵体将降水井与处理池进行连接；
S3-3、降水并进行水处理
开始降水作业并利用处理池对受到污染的地下水进行水处理直至完成基坑施工前的降水处理；
S3-4、基坑施工及水处理
基坑施工并将基坑内残余废水抽至处理池进行处理直至完成基坑施工。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，S1-1所述水处理计划用时为选择性用时或者规定用时。
3.根据权利要求2所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，所述选择性用时根据式
Figure FDA0004041647490000031
计算得到；其中，t1表示选择性用时，d；Q表示基坑涌水量，m3/d；Q1表示地下水单日可处理量，m3。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，S2所述建筑施工准备具体包括：对地上、底下、周边各种管线以及障碍物进行勘测定位并对地上、底下障碍物进行拆除；敷设临时道路、临时供水、供电线路以实现“三通一平”，然后对现场进行照明设备的安装；最后根据降水井的井位平面布置示意图测放井位并进行划线、根据地形确定开挖水平面的面积并进行划线并确定基坑开挖线。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，S3-1所述处理设备采用生物反应器。
6.根据权利要求1所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，S3-2所述降水井施工具体包括：在井位处埋设护管口并安装钻机，然后采用一径到底的钻孔方式进行钻孔并对钻孔进行清孔换浆处理；下井管并在井管中填入滤料完成成井；采用“泵放入井底抽水法”进行洗井，洗井水通过引水管组件、泵体排至处理池进行处理。
7.根据权利要求6所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，所述滤料包括位于井管内部的滤水管，以及填充在所述滤水管与井管之间缝隙的砾料。
8.根据权利要求7所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，填充砾料具体步骤为：填充前用测量绳测量井管内外的深度保证两者差值小于滤水管长度，然后填充砾料并在填砾过程中随填随测砾料高度，连续填充直至砾料下至预定位置。
9.根据权利要求6所述的一种用于建筑施工污染土壤的污染地下水处理方法，其特征在于，所述洗井具体为：成井完毕后立即下入高扬程底吸式潜水泵至井底进行抽水并且抽水的同时对水泵进行上下串动直至水泵下至井底；井内水抽干后将水泵上升，待井内水位上升至滤水管后重新下泵抽水，重复操作直至井水清后下入顶吸式潜水泵后进行封井处理。
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