CN201245519Y - 盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，包括：固液分离器，其污水输入管道与盾构机排污管道连接，污水输出管道与集水箱连通，用于分离盾构施工产生的污水中的泥沙；所述集水箱内的污水通过污水管道输入沉淀池，该沉淀池的污水输出管道与地面预沉池连通；还包括污水净化处理装置，所述预沉池内的污水通过管道输入污水净化处理装置中，经过净化处理后排出至清水池，并通过二次供水池输送至各个供水点。本实用新型适用于隧道工程的施工，尤其是盾构法施工，可以将施工过程中产生的污水净化后实现循环利用，有效的提高了水资源的循环利用率，并能减少因直接排放而对周边环境所造成的污染，具有显著的环保效益和经济效益。

Description

盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统

技术领域

本实用新型涉及污水净化处理及回收利用技术，特别是一种应用于盾构施工工程中的污水净化处理及循环利用系统。

背景技术

目前，在各种建筑工程尤其是盾构法隧道工程的施工过程中，均会产生大量的污水，这部分污水若不经过有效净化处理便直接排放，将会对周边环境造成严重的污染，而且不能充分循环利用，造成水资源的浪费。例如，在地下隧道工程所采用的盾构施工中，其盾构施工、井下清洗过程中产生的污水中含有大量的高岭土泥浆、砂石、水泥等；地面的搅拌站、洗车、厕所等也会产生一定的污水。然而，这些污水通常只是经过简单的沉淀处理就直接排放，对施工工地周边的环境及农田、道路等造成很大的污染，尤其是地铁隧道工程，通常都位于城市市区内，会严重影响市容市貌，并容易导致市政排污管道的堵塞。另一方面，盾构施工用水基本上全部采用自来水管网供水，经过使用后产生的污水全部外排，循环利用率低，造成水资源的严重浪费。

发明内容

针对现有技术中存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种应用于盾构工程施工中的污水净化处理及循环利用系统，解决施工污水的处理及循环利用问题，以提高水资源的利用率，减少对施工活动对周边环境的污染。

本实用新型所采用的技术方案：一种盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，包括：固液分离器，其污水输入管道与盾构机排污管道连接，污水输出管道与集水箱连通，用于分离盾构施工产生的污水中的泥、砂等杂质；所述集水箱内的污水通过污水管道输入沉淀池，该沉淀池的污水输出管道与地面预沉池连通；还包括污水净化处理装置，所述预沉池内的污水通过管道输入污水净化处理装置中，经过净化处理后排出至清水池，并通过二次供水池输送至各个供水点。

上述污水净化处理装置包括依次连通的溶药池、混凝池、斜管沉淀池和过滤池，所述混凝池内设有搅拌器，用于搅拌污水和预添加的化学药剂进行混凝反应；所述斜管沉淀池内布置有斜管和泥浆收集装置，用于沉淀污水中的悬浮物；所述过滤池的底部设有过滤介质，用于过滤污水，施工污水依次经过混凝池、斜管沉淀池和过滤池的净化后排出至清水池。其中，所述溶药池内添加的化学药剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；所述泥浆收集装置呈漏斗型，设置在斜管的下方，其排泥口通过排泥阀与排泥管道连通；所述过滤介质的下方设有净化水排出管道和反冲洗管道，净化水排出管道与外部清水池连通，反冲洗管道与外部反冲洗泵连接。

上述沉淀池为井下沉淀池，其污水输入管道与集水箱连通，污水输出管道通过水泵与地面预沉池连通。当施工井道较深时，所述井下沉淀池与地面预沉池之间还可以设有二级沉淀池，井下沉淀池通过水泵和污水管道与二级沉淀池连通，二级沉淀池通过水泵和污水管道与地面预沉池连通。所述二级沉淀池内安装有旋流除砂器，用于分离污水中的泥砂；该二级沉淀池的底部为漏斗型，并设有泥浆收集装置，其排泥口通过排泥管道与渣土斗连通。

上述清水池通过水泵和管道与二次供水池连通。所述二次供水池通过供水管道至少与以下供水点之一连接：循环用水水池，或井下清洗用水水池，或搅拌站水池，或洗车槽，或公厕水池。

本实用新型所述污水净化处理及循环利用系统应用于地下隧道的盾构施工工程，可以将施工过程中产生的污水净化后，实现循环利用，例如：用于盾构施工用水、井下冲洗、地面搅拌站、洗车、冲厕等，有效的提高了水资源的循环利用率，从而节约了工程用水量和施工成本，并能减少因直接排放而对周边环境所造成的污染；另外，经过处理后的污水完全符合城市污水排放标准，避免堵塞市政排污管道，具有显著的环保效益和经济效益。

附图说明

图1(a)为本实用新型的地下隧道和井道内的系统示意图；

图1(b)为本实用新型的地面污水处理和循环利用的系统示意图；

图2为本实用新型的系统原理框图；

图3为本实用新型的污水处理工艺流程图。

具体实施方式

如图1(a)、1(b)和图2所示，本实用新型所述污水净化处理及循环利用系统大致可分为污水收集部分、污水沉淀处理部分、污水净化处理部分和污水循环利用部分，以下结合附图就上述各部分的组成及原理作进一步说明：

污水收集部分：包括设置在隧道10内的固液分离器13和集水箱15，盾构机11在施工过程中产生的污水，通过泥浆泵12和污水管道输入固液分离器13内，分离后的渣土将落入渣斗14内，污水则通过管道流入集水箱15。集水箱内的污水通过水泵16和管道输入井下沉淀池17进行初步沉淀。

污水沉淀处理部分：主要包括井下沉淀池17和设置在施工井道20中部的二级沉淀池21，施工污水经过井下沉淀池17的初步沉淀之后，通过水泵18和污水管道提升至二级沉淀池21中，经过二次沉淀后再通过水泵22和污水输出管道23进入地面预沉池41。二级沉淀池21内安装有旋流除砂器，用于分离污水中的泥砂，其底部为漏斗型，并设有泥浆收集装置，排泥口通过排泥阀与排泥管道24连接，排泥时，逐个开启排泥阀，泥浆收集装置内的泥浆通过排泥管道24即可排入渣土斗25内，然后运出隧道。

污水净化处理部分：这是本系统中的核心组成部分，主要包括污水净化处理装置40，盾构施工污水经过多级沉淀池和除砂器将大颗粒的泥砂、水泥等去除后，输入污水净化处理装置40中，进行净化处理。如图3所示，污水净化处理装置40包括依次连通的溶药池42、混凝池43、斜管沉淀池44和过滤池45，其中：所述溶药池42内设有搅拌器，用于溶解化学药剂——聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，聚合氯化铝作为聚凝剂，聚丙烯酰胺作为助凝剂，溶解后的药剂通过管道加入混凝池中。施工污水经预沉池41将大颗粒的泥砂沉淀后，通过水泵407和管道输入混凝池中，所述混凝池43内设有搅拌器，用于搅拌污水和预添加的化学药剂进行混凝反应，使污水中的悬浮物及胶体物质形成大颗粒的易于沉淀的矾花(比重比水大)。经混凝处理后的污水进入斜管沉淀池，所述斜管沉淀池44内布置有斜管401和泥浆收集装置402，利用斜管沉淀方式将污水中的悬浮物沉淀去除，沉淀物落入斜管底部的漏斗型泥浆收集装置402内，其排泥口(即漏斗口)通过排泥阀与排泥管道403连通；排泥时，逐个开启排泥阀，启动污泥提升泵排泥，排出的泥浆可经过输送至脱水机408进行脱水处理，生成的污水回流至预沉池41，渣土则倒入渣土池409。经沉淀处理的污水进入过滤池，所述过滤池45的底部设有过滤介质404(石英砂)，污水再次经过细小的石英砂将水中的悬浮物颗粒滤除，然后通过过滤介质404的下方的净化水排出管道405排入清水池46，以备循环利用；另外，在过滤介质404下方还设有反冲洗管道，该反冲洗管道与外部反冲洗泵406连接，用于冲洗过滤池。上述混凝池43、斜管沉淀池44和过滤池45依次连通，并将混凝、沉淀、砂滤三种处理工艺结合成一整体，形成一体化结构，便于移动搬运。

污水循环利用部分：包括二次供水池52及若干供水点，其中二次供水池52通常设置在较高处(如公厕顶)，经污水净化处理装置40净化后的清水通过水泵47和管道48提升至二次供水池52，然后通过供水管道向各个供水点输送，用于盾构施工、地面搅拌站、洗车、冲厕、井下冲洗等。如图1(b)所示，所述二次供水池通过供水管道51的一部分通向井下的循环用水水池32，该水池可通过管道35向盾构机输送干净水；另外，循环用水水池32还收集来自自来水管道31和地下集水池33(地下水来源)的水源。供水管道51的另一部分通向井下清洗用水水池(图中未标示)，用于清洗沉淀池、清洗隧道运输车辆、清洗场地等。二次供水池52还通过其它供水管道55向洗车槽56、砂浆搅拌站57和公厕水池等地供水。此外，为了防止向外排放的污水堵塞市政排污管道，可将办公楼58及各供水点使用后的剩余水源集中进行沉沉，然后通过余水排放收集池53和排水管道54排入市政管网即可。

综上所述，本系统有效解决了盾构施工中的污水净化处理和循环利用的难题，其水处理流程及水循环线路如图2所示，在此不再赘述。本系统可以单独使用，也可以与传统污水处理系统配套使用，若本系统出现故障，可随时切换至传统污水处理系统，不会影响正常施工和工程进度。

Claims (10)

1.一种盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，包括：固液分离器(13)，其污水输入管道与盾构机排污管道连接，污水输出管道与集水箱(15)连通，用于分离盾构施工产生的污水中的泥砂；所述集水箱内的污水通过污水管道输入沉淀池，该沉淀池的污水输出管道与地面预沉池(41)连通；其特征在于，还包括污水净化处理装置(40)，所述预沉池(41)内的污水通过管道输入污水净化处理装置(40)中，经过净化处理后排出至清水池(46)，并通过二次供水池(52)输送至各个供水点。

2.根据权利要求1所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述污水净化处理装置(40)包括依次连通的溶药池(42)、混凝池(43)、斜管沉淀池(44)和过滤池(45)，所述混凝池(43)内设有搅拌器，用于搅拌污水和预添加的化学药剂进行混凝反应；所述斜管沉淀池(44)内布置有斜管(401)和泥浆收集装置(402)，用于沉淀污水中的悬浮物；所述过滤池(45)的底部设有过滤介质(404)，用于过滤污水，施工污水依次经过混凝池(43)、斜管沉淀池(44)和过滤池(45)的净化后排出至清水池(46)。

3.根据权利要求2所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述溶药池(42)内添加的化学药剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求2所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述泥浆收集装置(402)呈漏斗型，设置在斜管(401)的下方，其排泥口通过排泥阀与排泥管道(403)连通。

5.据权利要求2所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述过滤介质(404)的下方设有净化水排出管道(405)和反冲洗管道，其中净化水排出管道与外部清水池(46)连通，反冲洗管道与外部反冲洗泵(406)连接。

6.据权利要求1所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述沉淀池为井下沉淀池(17)，其污水输入管道与集水箱(15)连通，污水输出管道通过水泵与地面预沉池(41)连通。

7.据权利要求6所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述井下沉淀池(17)与地面预沉池(41)之间的施工井道内还设有二级沉淀池(21)，井下沉淀池通过水泵(18)和污水管道与二级沉淀池连通，二级沉淀池通过水泵(22)和污水管道与地面预沉池连通。

8.据权利要求6所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述二级沉淀池(21)内安装有旋流除砂器，用于分离污水中的泥砂；该二级沉淀池的底部为漏斗型，并设有泥浆收集装置，其排泥口通过排泥管道(24)与渣土斗连通。

9.据权利要求1所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述清水池(46)通过水泵(47)和管道(48)与二次供水池(52)连通。

10.据权利要求1或9所述盾构施工中的污水净化处理及循环利用系统，其特征在于，所述二次供水池(52)通过供水管道至少与以下供水点之一连接：循环用水水池(32)，或井下清洗用水水池，或搅拌站水池，或洗车槽，或公厕水池。

Images