L隧洞位于遼寧東部山區，其多條支洞位于水源保護區的上游，施工廢水必須達標排放。該隧洞施工廢水污染物排放允許濃度值執行《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）中直接排放的水污染物最高允許排放濃度。經試驗檢測，L 隧洞廢水單純依靠物理沉淀方法不能達到排放標準，實際采用了物理沉淀結合投放鹽酸和混凝劑的處理方法，解決了污染物超標的問題。
1.隧洞施工廢水水質特征
選取L 隧洞有代表性的4 條支洞對施工廢水進行現場采樣，其污染物濃度分析結果見表1。
注：PH值允許排放濃度為《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級標準，其余指標允許排放濃度為《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）中的直接排放的水污染物最高允許排放濃度。
從分析結果可以看出，L隧洞施工廢水PH值為9～12，超出允許排放標準，主要是由于水泥水解產生的硅酸三鈣、硅酸二鈣、氫氧化鈣等均呈堿性，這些物質溶解在水中造成PH值升高；懸浮物SS檢測最大值為1228，最小值為325，均大大超出允許排放濃度，主要是由于巖粉、泥沙、水泥顆粒等造成；石油類、化學需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5檢測值均小于允許排放濃度，不會對環境造成嚴重污染。這些廢水如果未經處理而直接排入洞外地表水體，將會對水體理化性質、水生生物及水體景觀產生不利影響，因此必須對L隧洞施工廢水進行處理，達標排放，減輕對環境的影響。
隧洞施工廢水水質與涌水滲水量、圍巖類別等密切相關。隧洞涌水滲水量小，廢水水質指標偏差，但需處理廢水量較小；隧洞涌水滲水量大，廢水水質指標偏好，但需處理廢水量較大。隧洞圍巖較差，巖石強度較低時，尤其是凝灰巖等軟巖洞段，由于運輸車輛碾壓產生大量泥漿，對廢水水質有較大影響。
2.處理技術
根據L隧洞廢水水質特點，采用了平流初沉、酸堿中和、絮凝反應、斜管沉淀、自清洗過濾的處理方法，使處理后的廢水達到排放標準。L隧洞施工廢水處理流程如圖1所示。
2.1 平流初沉
平流初沉是一種物理沉淀作用，在初沉池中完成。平流初沉對施工廢水的水質、水量進行了調節，可以發揮廢水處理設備正常功能，此外廢水中比重大、顆粒大的泥沙也能在初沉池中沉淀。
初沉池進水口安裝簡易格柵，柵條間距20mm，采用φ8 鋼筋焊接，將漂浮物、大顆粒物質去除。格柵采用人工進行安裝、拆卸、清渣。初沉池采用漿砌石或混凝土結構，池底設污泥斗，污泥斗容積一般應能滿足2d～3d 的污泥量，泥沙定期人工清理或用砂漿泵輸送到污泥濃縮池進行處理。
為保證較好的沉淀效果，施工廢水在初沉池中的停留時間為1.5h～2h，進水區流速宜＜30mm/s～40mm/s，有效水深一般為2.5m～4.0m。
2.2 酸堿中和
酸堿中和在反應池中進行，在隧洞施工廢水中加入鹽酸進行中和，使廢水的PH值達到排放標準。經初沉的廢水泵送至反應池，在管道上采用計量泵加入濃度10%鹽酸，在反應池中機械攪拌，混合均勻，充分反應，采用試紙檢測PH值是否達到排放要求，如不滿足，調節鹽酸計量泵流量，直至滿足要求為止。因混凝劑具有適用的PH值范圍，為保證良好的處理效果，酸堿中和一般在混凝作用之前進行。
2.3 混凝作用
混凝作用也在反應池中進行，初沉后的廢水在投加鹽酸中和后，同樣在管道上采用計量泵加入混凝劑聚合氯化鋁（PAC）和助凝劑聚丙烯酰胺（PAM），機械攪拌，混合均勻。反應池采用鋼板焊制，池深一般為4m左右，其容積應能滿足混凝時間15min～20min。混凝反應后的廢水采用濁度儀控制其濁度一般不超過15 度，如不滿足，可調節計量泵流量。
2.4 斜管沉淀
混凝反應池處理后的原水自流進入斜管沉淀池，經過斜管底部的配水區進入斜管。在斜管中，水流從下向上流動，依靠斜管的高效沉淀性能，使得水中的大顆粒絮凝體分離出來，然后沿斜管滑落至池底部，采用排泥泵排至污泥濃縮池。斜管沉淀池采用鋼板焊制，排泥槽高度0.8m，配水區高度1.3m，斜管區高度0.9m，清水區高度1.0m，水在斜管沉淀池中停留時間為30min～60min。斜管采用蜂窩六邊形乙丙共聚塑料斜管，板厚0.55mm，斜管管徑50mm，斜管有效長度L=1000mm，安裝傾角60°。斜管沉淀具有處理效率高、停留時間短、占地面積小等特點。
2.5 自清洗過濾
經斜管沉淀處理后的水排入過濾水池，進一步進行過濾，過濾采用智能型全自動過濾器，裝配有功能較強的智能控制系統和電力驅動的自清洗裝置。待處理水泵送進入過濾器濾筒內部，然后自內而外地通過濾桶，雜質被攔截在過濾筒內壁，過濾后的達標水從出水口流出排放。當濾筒內壁的雜質越積越多，在濾筒內表面形成濾餅，并使濾筒內外逐漸形成壓差，當壓差達到控制器預設值時，將啟動自清洗過程，清洗廢水回流至初沉池。
2.6 污泥處理
初沉池及斜管沉淀池中的污泥定期排入污泥濃縮池中，濃縮后運往污泥干化場，在污泥干化場經自然脫水后進行填埋處理，避免污泥被雨水沖刷流入河道造成二次污染。
3.處理效果
采用以上工藝，對L隧洞施工廢水進行處理，處理結果見表2。
從以上處理結果可知，對于PH 值11.05、懸浮物1562mg/L 的隧道施工廢水，投加36.5mg/L10%濃度的HCl、80mg/L 的PAC、1mg/L 的PAM，處理后PH值7.3、懸浮物18mg/L，滿足允許排放濃度要求。
4.結語
L隧洞施工廢水主要污染指標為懸浮物SS 及PH值。在廢水處理中，采用了初沉池進行物理沉淀、投放鹽酸進行酸堿中和處理PH值超標以及投放聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM進行絮凝作用的綜合處理方法，有效解決了隧洞施工廢水污染物超標的問題。
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