隧道施工废水处理回用

以下是隧道开挖泥水混合物处理达到直排标准的核心工艺介绍，结合技术原理、设备选型及实际应用案例，严格依据《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）及地表水环境质量标准设计：

🧪 一、泥水特性与直排标准要求

1. 污染物特征

• 高悬浮物（SS）：盾构/TBM掘进泥浆含粒径0.1μm~20mm的岩屑、黏土颗粒，SS浓度可达5000~10,000 mg/L。

• 碱性pH（9~12）：混凝土注浆材料水解导致，需中和处理。

• 微量油类污染物：机械设备润滑油脂混入（浓度5~50 mg/L）。

• 低COD/氨氮：有机污染物少，但需控制重金属离子（如Fe、Zn）。

2. 直排核心指标

• SS≤70mg/L、pH 6~9、石油类≤5mg/L，且重金属、COD等需满足地表水IV类标准。

⚙️ 二、三级处理工艺体系

1. 预处理：粗颗粒截留与稳流

• 机械筛分：

• 采用多层振动筛（不锈钢弛张筛+条缝筛），筛缝0.5~3mm，分离＞3mm砾石及钻渣。

• 高粘性地层增设高压水喷淋系统，防筛板堵塞。

• 调节池均质：

• 水力停留时间8~12小时，配备搅拌器均衡水质水量波动。

2. 固液分离主体工艺

• 离心旋流分级处理：

• 一级旋流除砂：大直径旋流器（Φ500mm）分离74μm以上砂粒，底流含砂率＞85%。

• 二级旋流除泥：小锥角旋流组（Φ150mm）分离20~74μm黏土颗粒，采用变锥角设计增强细粒捕捉。

• 压滤深度脱水：

• 板框压滤机（压力0.8~1.2MPa）将絮凝后泥浆压榨成含水率≤30%泥饼，滤液SS≤5g/L。

• 流程：送浆→建压→隔膜压榨→卸料→管路冲洗（全自动控制）。

3. 水质净化与中和

• 混凝沉淀：

• 投加聚合氯化铝（PAC）+聚丙烯酰胺（PAM）复合絮凝剂，SS去除率＞95%。

• 低温环境（如高海拔隧道）采用复配混凝剂WDS-Ⅱ，适应5℃低温。

• pH调节与过滤：

• 二氧化碳或稀硫酸中和至pH 7~8，再经锰砂/活性炭过滤吸附重金属。

• 油污去除：

• 气浮工艺分离浮油，或超滤膜截留乳化油。

🏗️ 三、特殊地质强化工艺

1. 高粘性地层（淤泥质黏土）

• 旋流分离后增设 “生石灰改性+压滤”：生石灰（投加量3~5%）破坏黏土胶体结构，提升压滤脱水效率。

2. 岩溶涌水高SS场景

• 采用 九级沉淀池：逐级沉降+斜板分离，SS从2796mg/L降至50mg/L以下（渝湘高铁案例）。

🔁 四、污泥干化与资源化利用

• 泥饼处置：含水率30%泥饼可用于路基填土、制砖或生态修复。

• 滤液回用：90%清水循环用于盾构掘进或设备冲洗，剩余达标排放。

🖥️ 五、智慧化运维与典型案例

• 智能控制：云端监控旋流器压力、压滤机建压时序、水质实时数据（如pH、SS），故障率＜1%。

• 工程应用：

• 杭州艮山东路隧道：3000m³/h处理系统，实现泥浆“零外排”，吨水能耗降低40%。

• 渝湘高铁整改项目：九级沉淀+一体化污水处理设备，排水COD≤12mg/L、TP≤0.05mg/L。

💎 六、工艺优势总结

通过“筛分分级—旋流离心—压滤脱水—化学净化”的集成工艺，隧道泥水可实现从高浊废液到生态清水的转化，核心技术在于多级固液分离精度控制与泥浆改性增效，为绿色隧道建设提供关键技术支撑 🌱。