淺談龍開口水電工程基坑廢水處理

賈思旭　陳曉璇

摘 要：以龍開口水電工程基坑廢水處理工程為實(shí)例，介紹了以混凝沉淀-中和組合工藝處理基坑廢水的工程設(shè)計(jì)過程和運(yùn)行情況，詳細(xì)闡述了龍開口水電工程基坑廢水處理的工藝方法、施工布置及后期效果，為同類工程提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：基坑廢水；混凝沉淀；中和；龍開口水電工程

基坑施工是水電工程中不可缺少的一部分，施工過程將會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，且懸浮物含量較高，如果這些廢水不經(jīng)處理直接排入水體，將對(duì)水環(huán)境造成污染。目前國內(nèi)尚沒有專門的基坑廢水處理設(shè)計(jì)規(guī)范，大多水電站對(duì)施工期基坑廢水僅通過往基坑中投加混凝劑進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，而單獨(dú)有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)的則幾乎沒有。文章以龍開口水電工程基坑廢水處理工程為實(shí)例，介紹了以混凝沉淀-中和組合工藝處理基坑廢水的工程設(shè)計(jì)過程和運(yùn)行情況，旨在研究處理工藝處理基坑廢水，保護(hù)環(huán)境，構(gòu)建和諧綠色電站。

1 龍開口水電站基坑廢水處理方案

1.1 混凝沉淀/中和組合工藝

1.1.1 混凝沉淀/中和的主要做法及工藝

1.1.1.1 處理工藝。（1）進(jìn)水水質(zhì)及處理目標(biāo)?；邮┕U水以混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)廢水為主，其主要污染因子為酸堿度（pH值）和懸浮物濃度（SS值），根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，施工廢水約占基坑總水量的36%左右，考慮雨污混合后的因素，進(jìn)水水質(zhì)pH取9～10，SS值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況取4000～8000mg/L。處理目標(biāo)按施工用水和最終可回用于綠化用水分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，水質(zhì)處理目標(biāo)為pH值6～9，SS≤1000mg/L。（2）工藝原理。根據(jù)基坑施工廢水水質(zhì)特點(diǎn)及處理目標(biāo)，水處理工藝需考慮SS和pH值兩項(xiàng)指標(biāo)，考慮到基坑內(nèi)可利用場(chǎng)地條件十分有限，本工程選用混凝沉淀法對(duì)基坑施工廢水中的SS進(jìn)行處理。而針對(duì)基坑施工廢水pH值偏高的特點(diǎn)，采用中和法對(duì)施工廢水進(jìn)行中和處理?？紤]到混凝土的耐腐蝕性和硫酸易造成水體污染，本工程實(shí)際使用草酸。（3）工藝流程。廢水進(jìn)入混凝沉淀池后，通過投加混凝劑使其中的SS迅速沉淀，上清液進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池，待水質(zhì)水量均勻后再進(jìn)入中和池，加酸中和，至pH值降為7左右后進(jìn)入清水池，出水回用于基坑內(nèi)施工用水或附近綠化用水。各水池內(nèi)沉渣人工清理，運(yùn)至棄渣場(chǎng)處置。上述工藝流程中，集水調(diào)節(jié)池和中和池可視進(jìn)水pH值情況，具有雙重功能，在進(jìn)水pH值超過9的情況下，其功能為降低pH至綠化用水要求，在進(jìn)水pH值小于9的情況下，則可兼作清水池。

1.1.1.2 工程布置及施工。（1）主要構(gòu)筑物。大壩下游基坑施工廢水處理構(gòu)筑物主要包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、中和池及清水池。①混凝沉淀池。本工程未專門新建混凝沉淀池，而是利用現(xiàn)場(chǎng)已有水坑/集水點(diǎn)（包括集水坑、排水溝、集水井等），根據(jù)利用要求進(jìn)行局部適當(dāng)改造。針對(duì)基坑施工廢水中的SS主要為砂粒、水泥漿等比重較大顆粒物的特點(diǎn)，往廢水中投加硫酸亞鐵和聚丙烯酰胺（即PAM）混凝劑促使懸浮物快速沉淀，沉淀時(shí)間2h，處理后的上清液利用水泵抽至位于右沖泄流槽的調(diào)節(jié)池或清水池。②集水調(diào)節(jié)池。集水調(diào)節(jié)池功能：一是由于施工生產(chǎn)廢水水量大，水質(zhì)水量不穩(wěn)定，需將峰值的水量保持以供連續(xù)處理，同時(shí)調(diào)節(jié)均勻水質(zhì)，避免對(duì)后續(xù)中和池造成劇烈的濃度負(fù)荷沖擊，二是在進(jìn)水pH值小于9的情況下，兼作清水池。布置于大壩下游沖砂底孔泄流槽段，面積為135m2，有效水深4.5m。進(jìn)水管設(shè)置在池子的頂部，出水口布設(shè)在池體與中和池之間隔墻中，出水口頂部距離池底4.5m。廢水在調(diào)節(jié)池中停留1h，待水質(zhì)水量均勻后通過出水口自流進(jìn)入中和池。③中和池。當(dāng)施工廢水pH值>9時(shí)，廢水中加草酸進(jìn)行中和處理，使其pH值達(dá)到景觀綠化水質(zhì)要求；pH值<9時(shí)，可兼作清水池。中和池進(jìn)水流量550m3/h，水力停留時(shí)間為0.5h，有效體積為275m3。在池子進(jìn)水端設(shè)置有投藥區(qū)，共分4小格，配備兩臺(tái)攪拌機(jī)。中和池進(jìn)水口即為調(diào)節(jié)池出水口，設(shè)置在與調(diào)節(jié)池之間的隔墻中，位于右端投藥區(qū)的第一個(gè)小格；出水口布置在與清水池之間的隔墻中，距離池底4.2m。經(jīng)中和處理后的廢水通過出水口自流進(jìn)入清水池。④清水池。清水池用于儲(chǔ)存處理后的出水，回用于生產(chǎn)或綠化用水，為滿足綠化用水需求，利用承包商建設(shè)的1330m高程高位水池（容積1000m3）配備兩臺(tái)清水泵，一用一備，將清水池水抽至高位水池；再由承包商自行設(shè)置水泵取水。（2）藥劑投加系統(tǒng)。①混凝劑加藥罐。在下游基坑內(nèi)1號(hào)集水坑、排水溝、滲漏集水井旁各設(shè)置2個(gè)加藥罐，用于硫酸亞鐵、PAM的溶解和投加，單個(gè)加藥罐尺寸1m×1m×1.5m，有效水深1.2m，地面式布置。在加藥罐距罐底約20cm處布設(shè)一龍頭，用于加藥。藥劑用量：硫酸亞鐵為0.05kg/噸水；PAM為0.005kg/噸水。先投加硫酸亞鐵后投加PAM。②草酸罐。草酸罐設(shè)置在中和池投藥區(qū)頂部，為不銹鋼材質(zhì)，凈尺寸為1m×1m×1.2m，有效水深1m，配有不銹鋼浮球以控制液位，頂部加蓋密封。出水管管徑為DN20，出水流速由不銹鋼閘閥控制。草酸用量為0.05kg/t水。

2 成果實(shí)施后所產(chǎn)生的效果

自本工程投入運(yùn)行以來，出水水質(zhì)控制性指標(biāo)經(jīng)第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，懸浮物含量均小于70mg/L，完全能夠滿足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002）的要求。出水就近回用于施工現(xiàn)場(chǎng)附近綠化澆灌和施工場(chǎng)地沖洗，各水池沉渣人工清理，然后運(yùn)至棄渣場(chǎng)處置?？梢姡捎没炷恋?中和組合工藝對(duì)水電站施工期基坑廢水進(jìn)行處理，工藝成熟穩(wěn)定，操作管理方便，出水水質(zhì)可滿足回用要求。

同時(shí)，本工程廢水處理設(shè)施利用電站主體構(gòu)筑物中的右沖泄流槽改建而成，大大減少了新增占地面積，同時(shí)也降低了工程投資，為我國水電站建設(shè)施工期基坑廢水的處理提供一定研究依據(jù)。

3 結(jié)語

龍開口水電工程首創(chuàng)了以混凝沉淀-中和組合的工藝來處理基坑廢水，最終實(shí)現(xiàn)了滿足規(guī)范要求，并回收再利用的目標(biāo)。同時(shí)做到了保護(hù)環(huán)境，構(gòu)建和諧綠色電站的企業(yè)發(fā)展理念。

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