隧洞施工废水处理方法

L隧洞位于辽宁东部山区，其多条支洞位于水源保护区的上游，施工废水必须达标排放。该隧洞施工废水污染物排放允许浓度值执行《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）中直接排放的水污染物最高允许排放浓度。经试验检测，L 隧洞废水单纯依靠物理沉淀方法不能达到排放标准，实际采用了物理沉淀结合投放盐酸和混凝剂的处理方法，解决了污染物超标的问题。

1.隧洞施工废水水质特征

选取L 隧洞有代表性的4 条支洞对施工废水进行现场采样，其污染物浓度分析结果见表1。

注：PH值允许排放浓度为《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，其余指标允许排放浓度为《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）中的直接排放的水污染物最高允许排放浓度。

从分析结果可以看出，L隧洞施工废水PH值为9～12，超出允许排放标准，主要是由于水泥水解产生的硅酸三钙、硅酸二钙、氢氧化钙等均呈碱性，这些物质溶解在水中造成PH值升高；悬浮物SS检测最大值为1228，最小值为325，均大大超出允许排放浓度，主要是由于岩粉、泥沙、水泥颗粒等造成；石油类、化学需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5检测值均小于允许排放浓度，不会对环境造成严重污染。这些废水如果未经处理而直接排入洞外地表水体，将会对水体理化性质、水生生物及水体景观产生不利影响，因此必须对L隧洞施工废水进行处理，达标排放，减轻对环境的影响。

隧洞施工废水水质与涌水渗水量、围岩类别等密切相关。隧洞涌水渗水量小，废水水质指标偏差，但需处理废水量较小；隧洞涌水渗水量大，废水水质指标偏好，但需处理废水量较大。隧洞围岩较差，岩石强度较低时，尤其是凝灰岩等软岩洞段，由于运输车辆碾压产生大量泥浆，对废水水质有较大影响。

2.处理技术

根据L隧洞废水水质特点，采用了平流初沉、酸碱中和、絮凝反应、斜管沉淀、自清洗过滤的处理方法，使处理后的废水达到排放标准。L隧洞施工废水处理流程如图1所示。

2.1 平流初沉

平流初沉是一种物理沉淀作用，在初沉池中完成。平流初沉对施工废水的水质、水量进行了调节，可以发挥废水处理设备正常功能，此外废水中比重大、颗粒大的泥沙也能在初沉池中沉淀。

初沉池进水口安装简易格栅，栅条间距20mm，采用φ8 钢筋焊接，将漂浮物、大颗粒物质去除。格栅采用人工进行安装、拆卸、清渣。初沉池采用浆砌石或混凝土结构，池底设污泥斗，污泥斗容积一般应能满足2d～3d 的污泥量，泥沙定期人工清理或用砂浆泵输送到污泥浓缩池进行处理。

为保证较好的沉淀效果，施工废水在初沉池中的停留时间为1.5h～2h，进水区流速宜＜30mm/s～40mm/s，有效水深一般为2.5m～4.0m。

2.2 酸碱中和

酸碱中和在反应池中进行，在隧洞施工废水中加入盐酸进行中和，使废水的PH值达到排放标准。经初沉的废水泵送至反应池，在管道上采用计量泵加入浓度10%盐酸，在反应池中机械搅拌，混合均匀，充分反应，采用试纸检测PH值是否达到排放要求，如不满足，调节盐酸计量泵流量，直至满足要求为止。因混凝剂具有适用的PH值范围，为保证良好的处理效果，酸碱中和一般在混凝作用之前进行。

2.3 混凝作用

混凝作用也在反应池中进行，初沉后的废水在投加盐酸中和后，同样在管道上采用计量泵加入混凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM），机械搅拌，混合均匀。反应池采用钢板焊制，池深一般为4m左右，其容积应能满足混凝时间15min～20min。混凝反应后的废水采用浊度仪控制其浊度一般不超过15 度，如不满足，可调节计量泵流量。

2.4 斜管沉淀

混凝反应池处理后的原水自流进入斜管沉淀池，经过斜管底部的配水区进入斜管。在斜管中，水流从下向上流动，依靠斜管的高效沉淀性能，使得水中的大颗粒絮凝体分离出来，然后沿斜管滑落至池底部，采用排泥泵排至污泥浓缩池。斜管沉淀池采用钢板焊制，排泥槽高度0.8m，配水区高度1.3m，斜管区高度0.9m，清水区高度1.0m，水在斜管沉淀池中停留时间为30min～60min。斜管采用蜂窝六边形乙丙共聚塑料斜管，板厚0.55mm，斜管管径50mm，斜管有效长度L=1000mm，安装倾角60°。斜管沉淀具有处理效率高、停留时间短、占地面积小等特点。

2.5 自清洗过滤

经斜管沉淀处理后的水排入过滤水池，进一步进行过滤，过滤采用智能型全自动过滤器，装配有功能较强的智能控制系统和电力驱动的自清洗装置。待处理水泵送进入过滤器滤筒内部，然后自内而外地通过滤桶，杂质被拦截在过滤筒内壁，过滤后的达标水从出水口流出排放。当滤筒内壁的杂质越积越多，在滤筒内表面形成滤饼，并使滤筒内外逐渐形成压差，当压差达到控制器预设值时，将启动自清洗过程，清洗废水回流至初沉池。

2.6 污泥处理

初沉池及斜管沉淀池中的污泥定期排入污泥浓缩池中，浓缩后运往污泥干化场，在污泥干化场经自然脱水后进行填埋处理，避免污泥被雨水冲刷流入河道造成二次污染。。

3.处理效果

采用以上工艺，对L隧洞施工废水进行处理，处理结果见表2。