一种用于铁路隧道施工废水的快速处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及一种废水的处理系统及工艺，特别涉及一种用于铁路隧道施工废水的快速处理系统及工艺，属于污水处理。

背景技术：

1、对于铁路隧道施工来说，在隧道开挖过程中产生的废水是其主要的水环境污染源。隧道施工废水直接排入水体会引起水体浊度变化，从而改变水生生物的生存和觅食环境，废水排放至灌溉水渠会对农田灌溉产生不利影响。

2、隧道施工废水主要来源于地下涌水、基岩裂隙水、隧道钻孔用水、隧道降尘涌水及喷射混凝土和注浆产生的废水等。不同的隧道施工阶段、不同地段的地下水量存在较大差别，因而废水排放量不稳定，施工废水中地下涌水、裂隙水一般占较大比重。

3、隧道施工废水的主要污染因子为悬浮物，个别隧道施工废水悬浮物含量可高达2000mg/l。目前多采用多级沉淀池、气浮进行处理，受工艺、排水量、场地、管理等因素限制，处理效率较低且效果不佳，人员日常维护成本较高。

4、一方面，由于沉淀池设计不规范、日常维护管理不到位、清掏不及时等原因，水力停留时间过短，沉淀池处理效果不佳，废水未经充分处理即排入到周围的自然沟渠中，对环境造成重大不利影响。

5、另一方面，部分隧道因处理标准要求高等原因，采用了沉砂、混凝沉淀、气浮、过滤等工艺，包括：第一种，平流沉砂池、隔油沉淀池和一体化两级气浮过滤工艺；第二种，混凝沉淀、气浮和过滤工艺；第三种，混凝沉淀和过滤工艺。但是设备、药剂、人工、电费成本高昂，尚未得到广泛应用。

6、因此，提供一种自动化程度高、占地小、抗负荷能力强、适用于铁路隧道施工废水的快速处理系统及工艺就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是提供一种基于复合多层过滤技术的处理系统，可用于铁路隧道施工废水的处理，该系统自动化程度高、占地小、抗负荷能力强。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：包括第一调节池、平流沉淀池、第二调节池、斜管沉淀池、清水池、精滤机、污泥浓缩池、板框压滤机、第一应急加药装置以及第二应急加药装置；第一调节池与平流沉淀池相连接，平流沉淀池与第二调节池相连接，第二调节池与斜管沉淀池相连接，斜管沉淀池与清水池连通，清水池与精滤机相连接，平流沉淀池与污泥浓缩池相连接，斜管沉淀池与污泥浓缩池相连接，污泥浓缩池与板框压滤机相连接。

4、优选地，所述第一调节池设有第一浊度传感器，第一浊度传感器位于第一调节池内侧。

5、优选地，所述平流沉淀池为多导流板平流沉淀池，设有第一沉泥斗、第二浊度传感器、第一污泥螺杆泵和第一底部排泥管，第一应急加药装置位于平流沉淀池上方，第一沉泥斗通过第一底部排泥管与第一污泥螺杆泵连通，第二浊度传感器位于平流沉淀池底部；平流沉淀池的第一底部排泥管通过第一污泥螺杆泵、第二污泥螺杆泵与污泥浓缩池相连接。

6、优选地，所述第二调节池设有第三浊度传感器、第一液位探头和第一提升泵，第三浊度传感器、第一液位探头位于第二调节池内侧，第二调节池通过第一提升泵和第一提升管道与斜管沉淀池相连接。

7、优选地，所述斜管沉淀池包括集水渠、斜管、第二污泥斗、第四浊度传感器、第二污泥螺杆泵以及第二底部污泥管，集水渠位于斜管沉淀池上部，斜管位于斜管沉淀池中部，第二沉泥斗通过第二底部排泥管与第二污泥螺杆泵连通，设有第二应急加药装置位于斜管沉淀池上方。

8、优选地，所述清水池内设有第五浊度传感器、第二液位探头以及第二提升泵，清水池通过第二提升泵和第二提升管道与精滤机相连接。

9、优选地，所述精滤机设有第六浊度传感器。

10、优选地，所述污泥浓缩池设有第七浊度传感器和第三液位探头。

11、优选地，所述污泥浓缩池通过第三污泥螺杆泵通过第三底部排泥管与板框压滤机相连接。

12、优选地，所述精滤机为自动曝气精滤机或无阀滤池。

13、本发明的另一目的是提供一种基于复合多层过滤技术的处理工艺，可用于铁路隧道施工废水的处理，该工艺自动化程度高、占地小、抗负荷强。

14、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

15、基于上述用于铁路隧道施工废水的快速处理系统的处理方法，其步骤如下：

16、(1)当隧道废水为高浊度废水时，废水自流至第一调节池，并进一步自流进入平流沉淀池，在第一调节池和平流沉淀池中，去除绝大多数的悬浮物后，自流至第二调节池，经第一提升泵至斜管沉淀池，在斜管沉淀池中再去除一部分悬浮物后，自流至斜管沉淀池末端的清水池，废水浊度控制到200ntu以下，再由第二提升泵提升至精滤机中，经过过滤后，有效保障废水的出水浊度到10ntu以下，并去除水中的有机物，达标外排，平流沉淀池的污泥沉淀至第一沉泥斗，斜管沉淀池的污泥沉淀至第二沉泥斗，第一沉泥斗和第二沉泥斗的污泥分别通过第一污泥螺杆泵、第二污泥螺杆泵汇至污泥浓缩池中，再由第三污泥螺杆泵至板框压滤机；

17、(2)当隧道废水为中等浊度废水时，废水直接进入斜管沉淀池，经处理后，浊度控制到200ntu以下，进入精滤机处理达标后排放；

18、(3)当隧道废水为低浊度废水时，废水由第二提升泵提升送入精滤机处理，合格污水直接外排。

19、与现有技术相比，本发明的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统及工艺的有益效果：

20、(1)不加入混凝、絮凝剂：本发明的工艺利用隧道废水的沉降特性，并选取适宜的过滤方式进行处理，全程不考虑加药，但是针对隧道废水水质水量变化大、不稳定的特点，增加了应急投药装置，保证在极端情况下处理效率；

21、(2)抗冲击能力强：由于本发明的系统设置了独立的调节池和沉淀池，而不是采用调节预沉池，这就充分发挥了调节池和沉淀池各自的功能，从而保证了系统对来水水质和水量的波动有较强的抗冲击能力，使得系统的运行更为稳定、安全和可靠；

22、(3)自动化程度高：本系统及工艺，充分考虑采用自动控制，根据进水的浊度显示来进行阀门的切换，是否考虑进入二级沉淀池，池体水泵开启通过液位和浊度两个指标进行控制，自动曝气精滤机采用水力自动调节控制，自动化程度较高，大大降低员工的劳动强度，便于运行管理；

23、(4)污泥处理能力高：针对隧道废水污泥自密实性高的特点，污泥浓缩采用压滤方式处理，泥饼外运，满足隧道废水大污泥量的要求。

24、下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

技术特征：

1.一种用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：包括第一调节池、平流沉淀池、第二调节池、斜管沉淀池、清水池、精滤机、污泥浓缩池、板框压滤机、第一应急加药装置以及第二应急加药装置；第一调节池与平流沉淀池相连接，平流沉淀池与第二调节池相连接，第二调节池与斜管沉淀池相连接，斜管沉淀池与清水池连通，清水池与精滤机相连接，平流沉淀池与污泥浓缩池相连接，斜管沉淀池与污泥浓缩池相连接，污泥浓缩池与板框压滤机相连接。

2.根据权利要求1所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述第一调节池设有第一浊度传感器，第一浊度传感器位于第一调节池内侧。

3.根据权利要求2所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述平流沉淀池为多导流板平流沉淀池，设有第一沉泥斗、第二浊度传感器、第一污泥螺杆泵和第一底部排泥管，第一应急加药装置位于平流沉淀池上方，第一沉泥斗通过第一底部排泥管与第一污泥螺杆泵连通，第二浊度传感器位于平流沉淀池底部；平流沉淀池的第一底部排泥管通过第一污泥螺杆泵、第二污泥螺杆泵与污泥浓缩池相连接。

4.根据权利要求3所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述第二调节池设有第三浊度传感器、第一液位探头和第一提升泵，第三浊度传感器、第一液位探头位于第二调节池内侧，第二调节池通过第一提升泵和第一提升管道与斜管沉淀池相连接。

5.根据权利要求4所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述斜管沉淀池包括集水渠、斜管、第二污泥斗、第四浊度传感器、第二污泥螺杆泵以及第二底部污泥管，集水渠位于斜管沉淀池上部，斜管位于斜管沉淀池中部，第二沉泥斗通过第二底部排泥管与第二污泥螺杆泵连通，设有第二应急加药装置位于斜管沉淀池上方。

6.根据权利要求5所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述清水池内设有第五浊度传感器、第二液位探头以及第二提升泵，清水池通过第二提升泵和第二提升管道与精滤机相连接。

7.根据权利要求6所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述精滤机设有第六浊度传感器。

8.根据权利要求7所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述污泥浓缩池设有第七浊度传感器和第三液位探头。

9.根据权利要求8所述的用于铁路隧道施工废水的快速处理系统，其特征在于：所述污泥浓缩池通过第三污泥螺杆泵通过第三底部排泥管与板框压滤机相连接；所述精滤机为自动曝气精滤机或无阀滤池。

10.权利要求1-9中任一项所述用于铁路隧道施工废水的快速处理系统的处理方法，其步骤如下：

技术总结
本发明涉及一种用于铁路隧道施工废水的快速处理系统及工艺，属于污水处理技术领域，包括第一调节池、平流沉淀池、第二调节池、斜管沉淀池、清水池、精滤机、污泥浓缩池、板框压滤机、第一应急加药装置以及第二应急加药装置；第一调节池与平流沉淀池相连接，平流沉淀池与第二调节池相连接，第二调节池与斜管沉淀池相连接，斜管沉淀池与清水池连通，清水池与精滤机相连接，平流沉淀池与污泥浓缩池相连接，斜管沉淀池与污泥浓缩池相连接，污泥浓缩池与板框压滤机相连接。本发明的系统及工艺具有不加入混凝、絮凝剂、抗冲击能力强、自动化程度高、污泥处理能力高等特点，适用于不同水质、水量条件的铁路隧道施工废水处理。

技术研发人员：李德良,徐学存,步青松,李刚,李晏良,吴剑华,葛开国,王大鹏,李志源,张洁瑜,程驰,王祺,黄录峰,吉奕康,李呈,戎玉博
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13