高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统的制作方法

本实用新型涉及施工废水处理领域，更具体地说它是一种高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统。

背景技术：

水电工程施工期废水包括砂石加工系统生产废水、混凝土拌合系统冲洗废水、汽车含油废水、施工营地生活污水等，以及坝区的混凝土冲洗废水、混凝土养护废水、洞室废水、灌浆废水等。砂石加工系统生产废水、混凝土拌合系统冲洗废水、汽车含油废水、施工营地生活污水等较为容易集中收集和处理，但混凝土冲洗废水、混凝土养护废水、洞室废水、灌浆废水等产生面广且分散，难以集中收集，尤其是对于在高山峡谷区本身用地紧张的水电工程，其集中收集和处理极其困难。

目前，水电工程施工期所产生的分散且不易集中收集的坝区混凝土冲毛冲洗水、混凝土养护废水、交通洞、导流洞、地下厂房等洞室废水、灌浆废水等，没有成熟的技术集中收集处理，均是粗放式施工管理，废污水流入河道或基坑渗水混在一起排入河道，造成河流水体污染。一方面，在环保要求逐渐提高和废水零排放要求下，需对坝区施工废水进行收集处理；另一方面，大中型水电站往往建设在水能资源丰富的高山峡谷地区，地势陡峻，土地资源十分有限，施工用地紧张，往往没有多余的土地可以用于建设污水收集和处理设施。

因此，现亟需开发一种减少新增用地且可以集中收集处理水电工程坝区施工废水的系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统，通过水电工程坝区施工废水集中收集处理回用，实现施工期废水零排放；解决以往坝区施工废水难以收集和处理，散排入河而导致河流水环境污染问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统，其特征在于：包括第一收集结构、第二收集结构、第三收集结构和第四收集结构；

所述第一收集结构设置在导流隧洞内；所述第一收集结构为移动收集结构；

所述第二收集结构设置在大坝坝踵下游；

所述第三收集结构设置在地下洞室群处、且设置在大坝侧方；

所述第四收集结构设置在大坝上游。

在上述技术方案中，所述第一收集结构包括移动式集水池、移动式沉淀池和移动式清水池；

移动式沉淀池分别与移动式集水池和移动式清水池连接。

在上述技术方案中，所述移动式集水池、移动式沉淀池、移动式清水池均为可拆卸式结构。

在上述技术方案中，移动式集水池、移动式沉淀池、移动式清水池均采用钢板焊接结构。

在上述技术方案中，所述第二收集结构包括下游基坑、主集水渠、支集水渠、集水池、沉淀池和清水池；

下游基坑设置在大坝的坝踵下游侧、且位于下游围堰上游侧；

主集水渠平行设置在坝踵侧方；

下游基坑内设置支集水渠、集水池、沉淀池和清水池；

主集水渠与集水池通过支集水渠连接；

沉淀池分别与集水池和清水池连接。

在上述技术方案中，集水池、沉淀池、清水池设置在下游基坑的中部；

下游基坑为大坝下游基坑内高程的底部。在上述技术方案中，所述第三收集结构包括集水管、支集水渠、集水池、沉淀池、清水池和集水沉淀池；

所述集水管与支集水渠连接；支集水渠、集水池、沉淀池、清水池和集水沉淀池依次连接；其中，清水池和集水沉淀池的连接方式为双向连接；

集水管埋设在地下洞室群的各洞口；地下洞室群包括引水隧洞、尾水洞、地下厂房；

集水沉淀池设置在下游基坑内。

在上述技术方案中，所述第四收集结构包括上游基坑和清水池；

所述上游基坑设置在大坝与上游围堰之间。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型通过在导流洞内设置移动式调节池、沉淀池、清水池的方式，一方面可将污水集中在隧洞内收集和处理，解决场外无多余用地问题；另一方面污水收集和处理设施可随工程进度灵活进行移动污水收集处理，可重复利用；同时，将污水集中收集在池内，减少污水与地下涌水的混合，实现清污分流；

(2)本实用新型通过在下游基坑内设置集水池、沉淀池和清水池的方式，实现水电工程施工期坝区分散式废水的集中收集、处理和回用，一方面解决了分散式废水难以集中收集处理的难题，另一方面在基坑内进行污水收集处理，不用新增占地，解决了高山峡谷区用地面积有限难题；

(3)本实用新型通过在基坑内最低线处设置基坑经常性排水自流的集中收集处理，实现施工期废水和基坑经常性排水的分离，一方面解决了施工废水和基坑经常性排水混合导致废水处理成本过高问题，另一方面对基坑经常性排水收集处理并作为非常规水源利用，实现了节水减污目的。

附图说明

图1为本实用新型导流洞施工废水移动收集处理流程图。

图2为本实用新型上游下游围堰及地下洞室群施工废水收集处理流程图。

图3为上游下游围堰及地下洞室群施工废水收集处理设施平面布置图。

图中1-坝体，2-上游围堰，3-下游围堰，4-上游基坑，5-下游基坑，6-主集水渠，7-集水管，8-支集水渠，9-集水池，10-沉淀池，11-清水池，12-集水沉淀池，13-引水隧洞，14-地下厂房，15-移动式集水池，16-移动式沉淀池，17-移动式清水池。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统，包括第一收集结构、第二收集结构、第三收集结构和第四收集结构；

所述第一收集结构设置在导流隧洞内；所述第一收集结构为移动收集结构；第一收集结构为导流隧洞内废水的移动收集结构；

所述第二收集结构设置在大坝的坝踵下游；第二收集结构为大坝主体工程施工废水集中收集结构；

所述第三收集结构设置在地下洞室群处、且设置在大坝侧方；第三收集结构为地下洞室群废水收集处理结构；

所述第四收集结构设置在大坝上游；第四收集结构为坝上游洞室废水及施工作业面的混凝土冲洗养护废水收集结构。

进一步地，所述第一收集结构包括移动式集水池15、移动式沉淀池16和移动式清水池17；

移动式沉淀池16分别与移动式集水池15和移动式清水池17连接。

进一步地，所述移动式集水池15、移动式沉淀池16、移动式清水池17均为可拆卸式结构，方便拆卸、回用。

进一步地，移动式集水池15、移动式沉淀池16、移动式清水池17均采用钢板焊接结构(如图1所示)，方便拆卸、回用。

进一步地，所述第二收集结构包括下游基坑5、主集水渠6、支集水渠8、集水池9、沉淀池10和清水池11；

下游基坑5设置在大坝坝踵下游侧、且位于下游围堰3上游侧；

主集水渠6平行设置在坝踵侧方；

下游基坑5内设置支集水渠8、集水池9、沉淀池10和清水池11；

主集水渠6与集水池9通过支集水渠8连接；

沉淀池10分别与集水池9和清水池11连接(如图2、图3所示)。

进一步地，集水池9、沉淀池10、清水池11设置在下游基坑5的中部；

下游基坑5为大坝下游基坑内高程的底部。(如图3所示)，下游基坑5的选取位置为基坑内高程的最低区域，确保实现基坑经常性排水的自流。

进一步地，所述第三收集结构包括集水管7、支集水渠8、集水池9、沉淀池10、清水池11和集水沉淀池12；

所述集水管7与支集水渠8连接；支集水渠8、集水池9、沉淀池10、清水池11和集水沉淀池12依次连接；其中，清水池11和集水沉淀池12的连接方式为双向连接；

集水管7埋设在地下洞室群各洞口；地下洞室群包括引水隧洞13、尾水洞和地下厂房14；

集水沉淀池12设置在下游基坑5内(如图2、图3所示)；引水隧洞、尾水洞、地下厂房的施工废水通过埋管方式将废水引入下游支流的集水渠，最终进入基坑内的沉淀池。

进一步地，所述第四收集结构包括上游基坑4和清水池11；

所述上游基坑4设置在大坝与上游围堰2之间(如图2、图3所示)。

参阅附图可知：本实用新型所述的高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统的收集处理回用方法，根据水电工程施工先后顺序，先单独在导流洞内进行导流洞施工废水的集中收集处理；再在上、下游基坑内同步对大坝主体工程施工中混凝土冲毛冲洗水、混凝土养护废水、灌浆废水、引水隧洞施工废水、尾水洞施工废水、地下厂房施工废水进行集中收集处理。

进一步地，本实用新型所述的高山峡谷区水电工程坝区施工废水集中收集处理回用系统的收集处理回用方法，具体包括如下步骤，

步骤一：导流隧洞内废水的移动收集处理；

通过在导流洞内设置移动式沉淀池的方式进行施工废水集中收集、处理和回用，具体处理方式为：根据导流洞分段施工规划，首先在导流洞1#施工段洞内设置移动式集水池15、移动式沉淀池16和移动式清水池17；移动式沉淀池16分别与移动式集水池15和移动式清水池17连接；

在移动式沉淀池16内通过调节ph值到6-9和添加pac、pam絮凝剂的方式进行沉淀处理，其中pam絮凝剂为聚丙烯酰胺絮凝剂、pac絮凝剂为聚合氯化铝絮凝剂；

清水池3内的清水回用于洞室内施工降尘和/或施工用水；移动式沉淀池16内的泥渣随隧洞弃渣一起排出洞外(如图1所示)；

导流洞1#施工段完成后，将移动式沉淀池拆除，并移往导流洞2#施工段继续使用。

步骤二：大坝主体工程施工废水集中收集处理；

导流洞通水以后，开始大坝主体工程施工(即对坝体1、上游围堰2、下游围堰3等施工)，此时需对坝区施工废水进行集中收集和处理，可分别在上游基坑4和下游基坑5内处理(如图3所示)，具体处理方式为：

在坝踵下游侧设置平行于坝踵的集水渠6，在下游基坑5内设置集水渠8和集水池9；

集水渠6通集水渠8连接集水池9，设置0.01的坡度；

坝区施工灌浆废水、混凝土养护废水和混凝土冲毛冲洗水流入主集水渠6，通过主集水渠6和支集水渠8将废水引流到大坝下游基坑5内的集水池9(如图2所示)；

在下游基坑5高程范围的中间值区域设置集水池9、沉淀池10、清水池11，结合废污水量和基坑的面积进行各水池尺寸设计，自然沉淀时间为2h，絮凝沉淀池停留时间取1h；

将集水池9对收集到的坝区施工废水进行初沉；

初沉后的施工废水在沉淀池10内通过调节ph至6-9，添加pam和pac絮凝剂进行絮凝沉淀后，清水进入清水池11、通过泵站抽取回用于混凝土养护、仓面冲洗、洞室内洒水降尘、绿化和道路洒水降尘等，沉淀泥渣可用做二道坝的建筑材料或运送至渣场；

步骤三：地下洞室群废水收集处理；

在引水隧洞13、地下厂房14等地下洞室群各洞口埋设集水管7，通过集水管7将洞室内废水引流至基坑内的集水渠8、且汇流到集水池9(如图3所示)；

在下游基坑5的最低高程区域设置集水沉淀池12，下游基坑5内的雨水和渗水等经常性基坑排水可通过自流方式汇流到最低处的集水沉淀池12，实现坝区施工废水和下游基坑经常性排水的分离(如图2所示)；

集水沉淀池12内的基坑渗水在集水沉淀池7内进行静置沉淀后，上清液通过潜水泵抽取至清水池11，回用于混凝土养护、仓面冲洗、洞室内洒水降尘、绿化和道路洒水降尘等，利用不完的可排入下游河道(如图2所示)；

步骤四：坝上游洞室废水和施工作业面的混凝土冲洗养护废水收集处理；

坝上游洞室废水和施工作业面的混凝土冲洗养护废水等，直接汇入上游基坑4内，通过在上游基坑4内进行自然沉淀和絮凝沉淀(采用pam和pac絮凝剂)的方式对废水进行处理；

上游基坑4内的上清液通过泵抽取回用于上游绿化、道路洒水及施工用水，且沉淀的泥渣直接沉淀于基坑内作为基坑防渗材料。

下游基坑5的选取位置为基坑内高程的最低区域，确保实现基坑经常性排水的自流。

在步骤三中，沉淀的泥渣可以作为二道坝的建筑或水垫塘的防渗材料。

在步骤三中，引水隧洞、尾水洞、地下厂房的施工废水通过埋管方式将废水引入下游支流的集水渠，最终进入基坑内的沉淀池。

在步骤二、步骤三和步骤四中，坝区施工废水均进入上游和/或下游基坑进行集中收集和处理。

实施例

现以本实用新型分别应用于某水电工程导流洞施工期的施工废水集中收集处理回用、上游围堰和下游围堰施工的施工废水集中收集处理回用为实施例对本实用新型进行详细说明，对本实用新型应用于其他水电工程坝区施工废水集中收集处理回用同样具有指导作用。

实施例1：本实用新型分别应用于某水电工程导流洞施工期的施工废水集中收集处理回用；

如图1所示，本实施方案是一种水电工程坝区施工废水集中收集处理和回用系统的处理和回用方法，具体包括如下步骤：

水电工程导流洞施工期，根据导流洞分段施工规划，首先在导流洞1#施工段洞内设置图1所含设施，包括移动式集水池15、移动式沉淀池16和移动式清水池17，移动式集水池15、移动式沉淀池16和移动式清水池17均采用钢板焊接相连；导流洞1#施工段洞过流断面尺寸约14m×17m(宽×高)，洞内施工废水量约为70m³/d，设置600cm×500cm×300cm的移动式集水池15、600cm×500cm×300cm移动式沉淀池16和600cm×500cm×300cm移动式清水池17；

导流洞施工期的洞室废水首先收集至移动式集水池15，集水池中的水通入移动式沉淀池16，在移动式沉淀池16中调节废水的ph值并添加适当絮凝剂进行沉淀处理，移动式沉淀池16的出水通入移动式清水池17，移动式清水池17的出水回用于洞室；

导流洞1#施工段完成后，将移动式集水池15、移动式沉淀池16和移动式清水池17拆除，并移往导流洞2#施工段继续使用，使用系统同导流洞1#

结论：在导流洞内设置移动式污水集中收集和处理系统，一方面解决高山峡谷地区洞室外没有用地布置废水收集和处理设施的问题，另一方面结合分段施工进度在导流隧洞内进行施工废水的移动收集和处理，可对污水收集和处理设施进行回用，且施工废水收集处理灵活便利。

实施例2：本实用新型分别应用于某水电工程上游围堰和下游围堰施工的施工废水集中收集处理回用；

如图2、图3所示，本实施方案是一种水电工程坝区施工废水集中收集处理和回用系统的处理和回用方法，具体包括如下步骤：

水电工程上游围堰和下游围堰施工过程中，在下游基坑范围内最高点和最低点之间的区域设置集水池9、沉淀池10、清水池11，下游基坑5范围的高程为2100～2115m，集水池9、沉淀池10、清水池11设置在下游基坑5中高程约2105～2110m的区域；在坝踵下游侧设置平行于坝踵的集水渠6，在地下洞室群等出口埋设集水管7，两者连接基坑内设置的基坑内集水渠8，基坑内集水渠8与集水池9相通；在基坑范围内高程最低的区域即高程约2100m的区域设置集水沉淀池12，集水沉淀池12与清水池11相连接。

沿坝体表面流下的灌浆废水、混凝土养护废水和仓面冲洗水等流入集水渠6，通过集水渠6和集水渠8将废水引流到大坝下游基坑内集水池9，废水经过初沉后流入沉淀池10内，调节ph混凝沉淀后，清水进入清水池11；基坑内产生的基坑渗水通过自流的方式汇集到最低点的集水沉淀池12，通过静置沉淀处理，上清液通过潜水泵抽取至清水池11；清水池11中的水通过泵站抽取回用于混凝土养护、仓面冲洗、洞室内洒水降尘、绿化和道路洒水降尘等。

结论：本实施例通过在下游基坑内布置集水沟渠和在隧洞口埋设管道的方式，将坝区的施工废水引入基坑，在下游基坑内设置集水池、沉淀池和清水池的方式进行施工区废水的集中收集、处理和回用，并进行基坑排水和施工废水的分离，实现施工期废污水和基坑渗水单独收集、单独处理，降低污水处理成本，提高污水处理效率，最终实现施工期废水零排放。

其它未说明的部分均属于现有技术。