CN214167586U - 一种铁路隧道施工废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁路隧道施工废水处理系统，属于污水处理技术领域，包括调节池、旋流沉砂池、初沉池、提升泵站、高效沉淀池、第一螺杆泵、第二螺杆泵、重力式无阀滤池、清水池、pH自动加药系统、聚合氯化铝自动加药系统、聚丙烯酰胺自动加药系统、污泥浓缩池及污泥脱水机。本实用新型的铁路隧道施工废水处理系统，解决了废水难以达到环境排放标准的问题，耐冲击负荷高、添加药剂量小、处理效率高。

Description

一种铁路隧道施工废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理系统，具体涉及一种铁路隧道施工废水处理系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着我国铁路建设的快速发展，预计到2020年，全国铁路营业里程将达到15万仅公里，其中高速铁路约3万公里；在铁路建设项目中，隧道工程所占比重日益增加，由隧道施工所产生的环境污染和生态影响也逐渐引起人们的关注。其中，铁路的隧道施工废水也是主要的污染来源之一。

铁路隧道施工废水主要来源于穿越不良地质单元时产生的涌水、施工面钻孔废水、爆破后降尘废水、喷射混凝土和注浆产生的废水，以及被污染的基岩裂隙水、岩溶水等。隧道施工废水一般呈碱性，废水中主要污染物为悬浮物(SS)，还有少量的化学需氧量(CODcr)及石油类污染物等。

如果隧道施工废水未经处理而直接排放，势必会对环境造成污染。基于铁路隧道施工废水的来源以及性质上的差异，依据废水的最终去向以及受纳水体的功能要求，为有效去除水中主要污染物且在处理过程中不产生新的污染物、避免二次污染，目前铁路隧道施工废水主要采用物理化学法进行处理。

由于铁路隧道施工大部分位于山区，隧道施工洞口用地紧张，且传统的自然沉降过程中需要较大的处理场地。随着隧道施工技术的快速发展，隧道挖进速度越来越快，产生的施工废水量单位时间内越来越大，由于隧道施工废水处理场地受限，废水停留时间达不到要求，无法有效的去除废水中的悬浮物，因此出水无法满足排放要求。

铁路现有的隧道施工废水处理系统以及新建项目设计中，迫切需求针对性强、高效、经济、悬浮物去除效果好、操作维护简单的隧道施工废水处理系统。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种能够有效提高废水处理效率的铁路隧道施工废水处理系统，该系统配置灵活，具有占地小、运行成本低、出水水质稳定、便于管理和操作等特点，可满足不同水质的净化需求，处理后出水水质达到排放标准。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种铁路隧道施工废水处理系统，包括调节池、旋流沉砂池、初沉池、提升泵站、高效沉淀池、第一螺杆泵、第二螺杆泵、重力式无阀滤池、清水池、pH自动加药系统、聚合氯化铝自动加药系统、聚丙烯酰胺自动加药系统、污泥浓缩池及污泥脱水机；调节池的出水端通过污水泵与旋流沉砂池的进水端连接，旋流沉砂池的出水端与初沉池的进水端连接，初沉池的出水端与提升泵站的进水端连接，提升泵站的出水端与高效沉淀池的进水端连接，高效沉淀池的出水端与重力式无阀滤池的进水端连接，重力式无阀滤池的出水端与清水池的进水端连接；初沉池与污泥浓缩池相连接，高效沉淀池与污泥浓缩池相连接；污泥浓缩池与第二螺杆泵相连接，第二螺杆泵与板框式污泥脱水机相连接。

优选地，所述旋流沉砂池的底部设有排砂管。

优选地，所述初沉池包括：前端进水区、中端沉淀区、污泥斗、终端出水区和行车式刮泥机，前端进水区、中端沉淀区和终端出水区自左至右排列，行车式刮泥机位于初沉池内，污泥斗位于终端出水区的下部。

优选地，所述初沉池的底部设有倾向终端底部污泥斗的1％～2％的坡度。

优选地，所述高效沉淀池包括混凝区、絮凝区、过渡区、沉淀区、斜管区和污泥回流管；混凝区与絮凝区相邻接，絮凝区与过渡区相邻接，过渡区与斜管区相邻接，沉淀区位于斜管区的下部，污泥回流管位于絮凝区的下部。

优选地，所述高效沉淀池中的混凝区设有搅拌器，搅拌器底部设有搅拌桨叶；絮凝区设有导流筒，导流筒上部呈圆柱形、下部呈倒圆锥形，导流筒内设有搅拌器，搅拌器设有搅拌桨叶；沉淀区设有刮泥机，斜管区设有斜管；初沉池的进水口设有pH在线检测设备。

优选地，所述污泥脱水系统为板框式污泥脱水系统、叠螺式污泥脱水系统、离心式污泥脱水系统或带式污泥脱水系统。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过采用以高效沉淀池+无阀滤池为核心的组合设备，解决了目前行业内一般采用多级沉淀后排放、废水仍然难以达到环境排放标准的问题，尤其是针对铁路建设中涉及到生态脆弱地带的隧道施工废水排放的问题。

(2)与其他处理系统比，本实用新型的方案耐冲击负荷高、处理效率高。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1是本实用新型的铁路隧道施工废水处理系统的结构示意图。

主要零部件名称：

1 调节池 2 旋流沉砂池

2-1 排砂管 3 初沉池

3-1 前端进水区 3-2 中端沉淀区

3-3 污泥斗 3-4 终端出水区

3-5 行车式刮泥机 4 提升泵站

5 高效沉淀池 5-1 混凝区

5-2 絮凝区 5-3 过渡区

5-4 沉淀区 5-5 斜管区

5-6 污泥回流管 6-1 第一螺杆泵

6-2 第二螺杆泵 7 重力式无阀滤池

8 清水池 9 pH自动加药系统

10 PAC自动加药系统 11 PAM自动加药系统

12 污泥浓缩池 13 板框式污泥脱水机

具体实施方式

除非特别说明，本实用新型实施例中的设备和零部件均为本技术领域常用的设备和零部件，其连接关系为常规的连接关系。

实施例1

如图1所示，是本实用新型的铁路隧道施工废水处理系统的结构示意图；其中，1为调节池，2为旋流沉砂池，2-1为排砂管，3为初沉池，3-1为前端进水区，3-2为中端沉淀区，3-3为污泥斗，3-4为终端出水区，3-5为行车式刮泥机，4为提升泵站，5为高效沉淀池，5-1为混凝区，5-2为絮凝区，5-3为过渡区，5-4为沉淀区，5-5为斜管区，5-6为污泥回流管，6-1为第一螺杆泵，6-2为第二螺杆泵，7为重力式无阀滤池，8为清水池，9为pH自动加药系统，10为PAC自动加药系统，11为PAM自动加药系统，12为污泥浓缩池，13为板框式污泥脱水系统；

本实用新型的铁路隧道施工废水处理系统，包括调节池1、旋流沉砂池2、排砂管2-1、初沉池3、提升泵站4、高效沉淀池5、第一螺杆泵6-1、第二螺杆泵6-2、重力式无阀滤池7、清水池8、pH自动加药系统9、PAC(聚合氯化铝)自动加药系统10、PAM(聚丙烯酰胺)自动加药系统11、污泥浓缩池12及板框式污泥脱水系统13；调节池1的出水端通过污水泵与旋流沉砂池2的进水端连接，旋流沉砂池2的出水端与初沉池3的进水端连接，初沉池3的出水端与提升泵站4的进水端连接，提升泵站4的出水端与高效沉淀池5的进水端连接，高效沉淀池5的出水端与重力式无阀滤池7的进水端连接，重力式无阀滤池7的出水端与清水池8的进水端连接；初沉池3与污泥浓缩池12相连接，高效沉淀池5与污泥浓缩池12相连接；污泥浓缩池12与第二螺杆泵6-2相连接，第二螺杆泵6-2与板框式污泥脱水系统13相连接；

初沉池3采用平流式沉淀池，包括：前端进水区3-1、中端沉淀区3-2、污泥斗3-3、终端出水区3-4、行车式刮泥机3-5，前端进水区3-1、中端沉淀区3-2和终端出水区3-4自左至右排列，行车式刮泥机3-5位于初沉池3内，污泥斗3-3位于终端出水区3-4的下部；初沉池3的底部设有倾向终端底部污泥斗3-3的1％～2％的坡度；污泥收集到污泥斗3-3，通过底部排泥管排入至污泥浓缩池12(重力式)；

高效沉淀池5包括混凝区5-1、絮凝区5-2、过渡区5-3、沉淀区5-4、斜管区5-5和污泥回流管5-6；混凝区5-1与絮凝区5-2相邻接，絮凝区5-2与过渡区5-3相邻接，过渡区5-3与斜管区5-5相邻接，沉淀区5-4位于斜管区5-5的下部，污泥回流管5-6位于混凝区5-1与絮凝区5-2的下部并用于连接混凝区5-1与絮凝区5-2的下部；

初沉池3中的污泥斗3-3的底部与污泥浓缩池12相连接，高效沉淀池5中的沉淀区5-4通过第一螺杆泵6-1与絮凝区5-1相连接，高效沉淀池5中的沉淀区5-4与污泥浓缩池12相连接；

pH自动加药系统8与初沉池3通过管道连接；PAC自动加药系统9通过管道与高效沉淀池5的混凝区连接，PAM自动加药系统10通过管道与高效沉淀池5的絮凝区连接；

自动加药系统包括pH自动加药系统8、PAC自动加药系统9、PAM自动加药系统10，pH自动加药系统8采用药剂可为碳酸氢钠、氢氧化钠、柠檬酸、草酸中的任意一种；PAC自动加药系统9采用混凝剂为聚合氯化铝；PAM自动加药系统10采用的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺；

高效沉淀池5中的混凝区5-1设有搅拌器，搅拌器底部设有搅拌桨叶；絮凝区5-2设有导流筒，导流筒上部呈圆柱形、下部呈倒圆锥形，导流筒内设有搅拌器，搅拌器设有搅拌桨叶，搅拌器具有提升功能，充分保证絮凝作用；废水通过过渡区5-3，在水利流动作用下增大矾花；沉淀区5-4形成的污泥在螺杆泵6-1作用下回流至絮凝区5-1，提升絮凝效果，加快絮体在沉淀区5-4的沉降速度；沉淀区5-4设有刮泥机，斜管区5-5设有斜管；旋流沉砂池2底部设有排砂管2-1；初沉池3的进水口设有pH在线检测设备。

本实用新型的铁路隧道施工废水处理系统的具体过程如下所述：

(1)原水经过收集后汇入到调节池1，用于调节废水水质水量；

(2)调节池1的废水经污水泵提升至旋流沉砂池2，利用机械力控制水流流态与流速，主要用于进一步去除水体中密度较大的无机颗粒；同时，旋流沉砂池2底部产生的无机颗粒通过底部排砂管2-1进行收集外运处置；

(3)旋流沉砂池2出水进入初沉池3进行泥水分离，同时，初沉池3的进水口通过在线pH的监测，自动添加pH调节药剂，调节废水的pH值到6～9；初沉池3的底部污泥经刮泥机汇入到污泥斗3-3，通过排泥管排入至污泥浓缩池12；

(4)初沉池3出水通过提升泵站4提升至高效沉淀池5，来自PAC自动加药系统9的混凝剂，通过投加管在进水口与废水充分混合进入混凝区5-1，通过搅拌器使得混凝剂与废水充分混合，在絮凝区5-2通过PAM自动加药系统10投加絮凝剂，絮凝剂通过加药环与进水充分混合，在搅拌器的作用下，废水、絮凝剂以及由回流污泥管5-6循环回流的污泥充分接触反应，形成密实的絮体，废水在过渡区5-3进一步形成大的絮体，大的絮体通过过渡区5-3进入斜管区5-5，颗粒和絮体沉淀在斜板的表面上并在重力作用下下滑，出水向上，通过沉淀区5-4顶部的不锈钢集水槽收集，排放至重力式无阀滤池7，污泥沿斜板表面下滑并沉淀在沉淀区5-4的底部，污泥一部分通过第一螺杆泵6-1输送到絮凝区5-2，剩余污泥则排入至污泥浓缩池12；

(5)高效沉淀池5出水进入重力式无阀滤池7，自上而下地过滤，由于滤层不断截留进水中的悬浮物，滤层的水头损失逐渐增加，使得虹吸上升，管冲中的水位上升，当水位上升进入虹吸辅助管内的水射器时，由于水力作用将虹管内的空气带走，形成负压，当负压到达设计值时，便发生虹吸现象，此时，水箱中的水自下而上地反洗而得以“再生”，由于不断反洗滤层，水箱中水位下降至规定值时，虹吸作用被破坏，反洗结束，过滤装置又重新开始工作；

(6)重力式无阀滤池7的出水进入清水池8，一部分可用于铁路隧道施工用水，其余可外排；

(7)污泥在污泥浓缩池12进行重力浓缩，降低污泥含水率，通过第二螺杆泵6-2输送至板框式污泥脱水系统13进行脱水，脱水后污泥含水率可降低至75％～80％。

重力式无阀滤池7为一种不设闸阀，利用水力条件，自动控制反冲洗的废水过滤一体化设备。

板框式污泥脱水系统可以换成叠螺式污泥脱水系统、离心式污泥脱水系统或带式污泥脱水系统。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：包括调节池、旋流沉砂池、初沉池、提升泵站、高效沉淀池、第一螺杆泵、第二螺杆泵、重力式无阀滤池、清水池、pH自动加药系统、聚合氯化铝自动加药系统、聚丙烯酰胺自动加药系统、污泥浓缩池及污泥脱水机；调节池的出水端通过污水泵与旋流沉砂池的进水端连接，旋流沉砂池的出水端与初沉池的进水端连接，初沉池的出水端与提升泵站的进水端连接，提升泵站的出水端与高效沉淀池的进水端连接，高效沉淀池的出水端与重力式无阀滤池的进水端连接，重力式无阀滤池的出水端与清水池的进水端连接；初沉池与污泥浓缩池相连接，高效沉淀池与污泥浓缩池相连接；污泥浓缩池与第二螺杆泵相连接，第二螺杆泵与板框式污泥脱水机相连接。

2.根据权利要求1所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述旋流沉砂池的底部设有排砂管。

3.根据权利要求2所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述初沉池包括：前端进水区、中端沉淀区、污泥斗、终端出水区和行车式刮泥机，前端进水区、中端沉淀区和终端出水区自左至右排列，行车式刮泥机位于初沉池内，污泥斗位于终端出水区的下部。

4.根据权利要求3所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述初沉池的底部设有倾向终端底部污泥斗的1％～2％的坡度。

5.根据权利要求4所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述高效沉淀池包括混凝区、絮凝区、过渡区、沉淀区、斜管区和污泥回流管；混凝区与絮凝区相邻接，絮凝区与过渡区相邻接，过渡区与斜管区相邻接，沉淀区位于斜管区的下部，污泥回流管位于絮凝区的下部。

6.根据权利要求5所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述高效沉淀池中的混凝区设有搅拌器，搅拌器底部设有搅拌桨叶；絮凝区设有导流筒，导流筒上部呈圆柱形、下部呈倒圆锥形，导流筒内设有搅拌器，搅拌器设有搅拌桨叶；沉淀区设有刮泥机，斜管区设有斜管；初沉池的进水口设有pH在线检测设备。

7.根据权利要求6所述的铁路隧道施工废水处理系统，其特征在于：所述污泥脱水机为板框式污泥脱水系统、叠螺式污泥脱水系统、离心式污泥脱水系统或带式污泥脱水系统。