２０１５年第６期 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—２４６９．２０１５．０６．０１ １ 水利规划与设计 水文水资源 输水隧洞施工过程中的污水处理方法 胡 凡 ，韩明友 ，李 飞 （１．辽宁省水利厅，辽宁沈阳１１０００３；２．辽宁润中供水有限责任公司，辽宁沈阳１１０００３） 摘要：施工期环保工作是外围协调工作的重要内容之一，其中污水处理又是环保工作的主要内容，做好此项工作 对保证工程建设顺利进行意义重大。其主要工作是对施工期产生的污水进行处理，使之排放或使用后不恶化周边 水质。文章介绍了某工程的经验，以期对今后的隧洞施工有所借鉴，对工程技术的发展也是个有益的补充。 关键词：污水组成；主要污染指标；处理工艺 中图分类号：ＴＵ９９２．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—２４６９（２０１５）０６—００３４—０３ １ 施工污水处理现状 在以往施工过程中，施工单位对生产污水的处 理仅单纯依靠沉淀池把其中的悬浮物沉淀后再排 放。近几年，随着社会的进步和人们环保意识逐步 增强，环保部门和工程所在地周边居民对施工过程 中产生的生产污水排放问题越来越关注，提出了更 高的要求，有的地方由于临近城市水源地，更需要 剂、悬浮的石粉。钻爆法施工过程中废水的来源主 要是地下水和掘进过程中供给手风钻机降尘的水， 废水中的主要物质是炸药残留及爆炸后产生的物 质、各种油脂、喷混凝土过程中溶解于水中的速凝 剂、悬浮的石粉等，ＰＨ值为碱性。 由于钻爆法排出的污水中成分更复杂，下面就 以钻爆法排出的污水处理为例进行说明。 将污水处理达到国家相关标准后才可回用、灌溉或 排放。仅依靠沉淀池进行简单沉淀的处理已经不能 满足要求，为此就需要根据不同需求，对排出的污 水采取不同方式进行处理，甚至是建设污废水处理 设施，即小型污水处理厂来处理。 某输水工程以隧洞为主，隧洞施工区周边大多 自然环境较好，隧洞施工过程中产生大量的污废 水，污水主要来源于混凝土拌合系统冲洗污水、隧 洞排水、机修含油废水等，污水中含有各种污染 物，如不经处理直接排放，将污染环境。本工程建 ３几种污水处理方式 污水排放的标准以不恶化周边水体水质为前 提，考虑经济因素，对周边不同的水体要求，可对 污水采取不同的处理方式后排放或用作他用。常用 的污水处理方式有物理、化学、物理和化合 作用。 ３．１周边水体为Ⅱ、Ⅲ类水质 Ⅱ、Ⅲ类可用于饮用水源．，故此应对污水进行 物理和化合作用的处理方式。对于周边为Ⅱ类 水体的，甚至污水处理后也不能直接排放其中，需 要用作他用，比如循环使用、用于农业灌溉或喷洒 道路等。 ３．２周边水体为Ⅳ类水质 Ⅳ类水质可用于工业用水或农业用水，从水样 设了几处污水处理厂，现将其中利害得失加以总 结，以期有所借鉴。 ２钻爆法施工隧洞产生的污水主要来源及 其影响成分 隧洞施工产生的污水主要是洞内排出的污废 水，洞内污水的主要成分与隧洞施工方法有关。隧 洞施工主要方法为常规钻爆法和隧洞掘进机法，掘 进机法施工过程中水的来源主要是地下水和掘进过 分析可看出，隧洞排出的污水经初步处理后即可直 接排放。处理内容主要是针对悬浮物，方式主要是 沉淀。经反复试验，实际采取的具体措施为：至少 要３级沉淀，３层土工布过虑。沉淀池的大小要根 据排污量确定，并预留３０％的冗余量，３个池子的 作者简介：胡凡（１９５６年一），男，高级工程师。 程中为了降尘而喷洒的水，排出水中含有的主要物 质是各种油脂、喷混凝土过程中溶解于水的速凝 ．３４． 水文水资源 水利规划与设计 ２０１５年第６期 落差不宜超过１ｍ，第１级池可大些，依次减小。 流状态，则满足了水流的稳定性的要求，减少了水 的紊动，促进沉淀，提高了沉淀效率。斜板沉淀具 有处理效率高，停留时间短，占地面积小等特点。 污泥部分回流至反应沉淀器，增强絮凝效果，提高 ＣＯＤ去除率。 各个装置污泥排至污泥池，再由螺杆泵提升至 污水量小时，污水浓度较大，此时可向第１级池中 撒白灰，以消毒。若遇洞内涌水的情况，由于排水 量大，污水经稀释，对周边水体影响较小或无影 响，此时可直接排放。 ４小型污水处理厂的处理方式 ４．１规模的确定 带式压滤机处理，压滤后泥饼外运处理。 ４．３添加药剂 为了确定污水处理厂的规模，需要知道污水中 根据施工现场生产污水污染物实际排放情况及 含有哪些成分、每种成分含量、单位时间内排出的 污水量。 根据一段时间内对４个生产区排出污水水量的 监测和前方地质条件的分析，估算了未来施工期可 能最大排污量为１００～１２０ ｍ。／ｈ，考虑混凝土拌合 系统冲洗污水、地面机修含油废水等，计划污水处 理厂的规模定在１５０ ｍ ／ｈ，每天按工作２０ｈ计，间 歇式排放。 ４．２处理工艺流程的确定 根据对污水取样分析，ＰＨ、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、 石油类等分析结果超标，需要处理。根据需要处理 的成分，确定需要采取的工艺。 废水首先进入集水池，该池调节废水的水量、 水质，缓冲因水质水量不均匀变化对处理系统造成 负荷冲击。集水池设桥式吸砂机。 污水经泵提升进入反应池。为提高絮凝剂反应 效果，首先通过投加盐酸调节废水ｐＨ。 加药装置计量泵将按一定比例配好的絮凝剂及 助凝剂加入反应池。 反应池内设空气搅拌装置。依靠空气搅动水流 以增加水流的紊动，来达到增加水中颗粒碰撞机会 的效果，逐渐形成易沉降的较大絮凝体，部分易沉 降颗粒在反应池沉淀区沉淀，去除部分Ｓｓ及 ＣＯＤ等。 同时水中气泡与油珠等液体污染物微粒或密度 接近于水的微粒接触，由于界面张力会产生表面吸 附作用，油珠即粘附在气泡上，上升至液面，形成 浮渣，浮渣通过收集装置排入集油桶。 凝聚后的水随后进入高效斜板澄清器，采用斜 板沉淀装置。斜板沉淀是浅池理论的实际应用，是 把与水平面成一定角度的斜板组件置于沉淀器中。 水流从下向上流动，水中绝大部分的絮凝体颗粒则 众多斜板底部，而后自动滑下，进入泥水分离区。 斜板沉淀器的水力半径小，池中水流基本上属于层 水质检测实际数据，排放的污染物浓度取值，见 表１。 表１污染物水质情况汇总表 污染物指标 ｐＨ ＳＳ ＣＯＤ ＢＯＤ５ 石油 进水水质 ９～ｌ２ ５００—５０００ １ｌＯ一１３Ｏ ３０—５０ ｌ０—３Ｏ 注：除ｐＨ为无量纲外，其余单位为：ｍｇ／Ｌ。 盐类污染物不予考虑。因为首先接纳水体流量 较大，流速快，对盐类有稀释作用，且直接排放对 当地环境无危害；其次处理费用高昂（一套设备约 ３０００万元）。 处理后的水质指标应达到《污水综合排放标 准》（ＧＢ８９７８．９６）中表４第二类污染物最高允许排 放浓度中的一级标准，见表２。 表２处理后水质主要指标 污染物指标１ ｐＨ Ｉ ｓｓ ＣＯＤ ｌ ＢＯＤ 石油 出水水质ｌ ６～９ ｌ ７０ １００ １ ２Ｏ ５ 根据上述分析，确定需要添加的药剂，见 表３。 表３添加药剂及其用途 药品名称 ｆ盐酸（Ｉ ３ｏ％） ＰＡＣ ＰＡＭ 药剂用途 Ｉ 调节ｐＨ 混凝剂 助凝剂 ４．４建筑方式 由于保温的需要，需要建成厂房式，总占地面 积约３５０ ｍ 。主要建筑物初沉池占地１５０ｍ ，混凝 沉淀池占地４０ｍ ，气浮池占地４０ｍ。，沉淀池占地 １００ｍ ，保温棚占地３３０ ｍ 。为节省材料、减少厂 房高度，便于维护，初沉池为地埋式，其他设备为 半地下式。 ４．５建设周期及运行 调试生产设备的同时进行土建施工，工期约 ・３５・ ２０１５年第６期 水利规划与设计 水文水资源 ６０天。经过试运行，做出如下纠偏和改进： （１）污水处理厂的规模偏于保守。在实际施工 过程中，排水的时间主要是打钻过程中，因为此时 需要向洞内供水，每循环打钻时间约４ｈ，按两天５ 为将来渣场复垦用土。由此可见，用该方法处理施 工污水的方式，无论在推进施工外围协调、满足环 保达标，还是在完善工程技术发展方面，都是一个 有益的补充，值得在今后隧洞施工中进一步推广和 借鉴。 参考文献 ［１］姜润文．输水隧洞充水实验过程及效果分析［Ｊ］．水利技术监 督，２０１４（０６）． 个循环计，每天排水时间约１０ｈ足够，即污水处理 厂每天工作１０ｈ。最多１２台钻机，每台钻机每小时 最大需水量２ｍ ，１２台计２４ｍ ／ｈ，考虑洞内淋渗 水量，总计按６０ｍ ／ｈ即可。 （２）污染物浓度估计偏小。由于污染物浓度比 ［２］陈清，白龙，陈猛．污水处理工艺水质净化效果分析［Ｊ］．水利 技术监督，２０１４（０３）． 预计的大，加药量比原设计多了，原设计的污泥过 滤池中的砂很容易被泥覆盖，从而失去过滤作用， 予以适当调整即可。 【３］陈红，戴晶晶．水利工程有序引排改善太湖流域水环境作用初 步研究［Ｊ］．水利规划与技术，２０１１（０４）． ｆ４］赵福成．浅谈隧洞施工污水处理技术［Ｊ］．水利建设与管理， ５ 结语 通过一年多实践表明，污水处理达到预期效 ２０１４（１０）． ［５］ＧＢ３８３８—２００２．地表水环境质量标准［Ｓ］． ［６］ＧＢ５００１５—２０１０．建筑给排水设计规范［ｓ］． 果，满足环保要求，经处理后的污水，可继续循环 使用于打钻；污泥运到指定弃渣场集中存放，可作 ［７］ＧＢ８９７８．９６．污水综合排放标准［Ｓ］． ［８］ＣＪＪ ３１．８９．城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准［Ｓ］． （上接第ｌ３页）必须综合考虑环境保护、鱼道安全、 经济效益三个方面。对无益的鱼道进行拆除，对半 益半害的鱼道进行修复和更新。 ＵＳＳＤ发表的“立场观点”中指出，我们需要在 量基础的科学研究，掌握第一手资料，建立完整的 陆地一海岸带一河道断面生态系统。特别是针对它 们最适宜的地理位置和水文条件进行多次模拟试验 （例如ＡＤＶ，ＧＰＳ以及非恒定非结构化的雷诺平均 公正、高效、负责、公开和参与的基础上做出英明 的决策和成功的工程规划，为满足社会需求来实现 功能远比建造一个工程而建设工程更为重要。工程 的建设必须在已达到与资源的可持续利用发展相平 衡的基础上进行。一个成功的鱼道建设方案需要多 Ｎ—Ｓ模型一分析它们适宜的流态，发现更深层的规 律并建立特殊档案），结合当地的生态环境，综合 考虑后再制定方案。 参考文献 ［１］湖南省水利科学研究院．洋塘鱼道原体观测实验研究总结［Ｒ］． 长沙：湖南省水利科学研究院，１９８３． ［２］ＹＡＳＵＤＡ，Ｙｏｕｉｃｈｉ，ＯＨＴＳＵＬｗａｏ，ＴＡＫＡＨＡＳＨＩＭ ａ ｓｕｙｕ・ｋｉ Ｎｅｗ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｆｉｓｈ ｗａｙ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｗｅｉｒｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ— ｍｅｎｔａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４（０３）：３９１—４０１． 次反复研讨借鉴改进，我们有必要对国内外各型鱼 道取其精华去其糟粕。 综合比较国内外鱼道的优缺点，大体可以从以 下三个方面着手： （１）对于鱼类的生长繁殖期进行合理的调度工 作。开展有利于鱼类生存的过坝条件的研究，根据 大量数值模拟分析出代表鱼类的繁殖期，从而尽量 在其繁殖期内，增加开启闸门的频率，甚至不关闭 闸门，以补偿生态流量。 ［３］Ｓｅｒｇｉｏ Ｍａｋｒａｋｉｓ，ｅｔ ａｌ，Ｔｈｅ ｃａｎｅｌ ｄａ ｐｉｒａｃｅｍａ ａｔ ｈａｉｐｕ Ｄａｍ ａｓ ａ ｉｆｓｈ ｐａｓｓ ｓｙｓｔｅｍ［Ｚ］，Ｎｅｏｔｒｏｐｉｃａｌ Ｉｃｈｔｈｙｏｌｏｇｙ．２００７． ［４］Ａｄｅｍａｒ Ｓｅｒｇｉｏ ＦＩＯＲＩＮＩ，ｅｔ ａｌ，Ｉｍｐｕ Ｄａｍ“ｐｉｒａｅｅｍａ”ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ［Ｚ］ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ ２２ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｆ ＩＣＯＬＤ， Ｖｏ１．２．Ｑ８５，Ｍａｄｒｉｄ，ｓｐａｉｎ．２００６． ［５］朱瑶．大坝对鱼类栖息地的影响及评价方法述评［Ｊ］．中国水利 水电科学研究院学报，２００５（０６）． ［６］李昌刚，丁磊．吴海林，对鱼道设计常见问题的文献综述［Ｊ］． 灾害与防治工程，２００９（０２）． ［７］郑金秀，韩德举．国外高坝过鱼设施概况及启示［Ｊ］．水生态学 杂志，２０１３（０４）． （２）将渔业部门、生态环境部门、水利部门有 机的整合成专业型小组。必须认识到鱼道的设计是 需要多方面协调、多学科交叉的设计。因此需要从 制度方面改善，建立一个由渔业部门、生态环境部 门、水利部门组成的监测小组，配备专业的管理人 员，从各个角度对鱼道开展设计、运行及维护。 （３）对水生生物及底栖鱼类的生存条件进行大 ．［８］Ｍ．泰勒．澳大利亚伯内特河大坝的鱼道系统［Ｊ］．水利水电快 报，２００７，２８（０４）：２５－３０． ［９］章轲．鲑鱼２０００计划一莱茵河管理成功案例［Ｊ］．世界环境， ２００６（０２）． ３６．
