地下工程施工污水处理系统.doc

地下工程施工污水处理系统

一、方案概述、建设单位现状、方案指导思想、建设规模
1、方案概述
（1）项目名称：地下工程施工污水处理系统
（2）项目地点：地下工程地铁施工站
（3）项目性质：污水处理项目
2、建设单位现状
地下工程地铁施工站采用目前盾构家族中最先进的泥水盾构技术施工。作为泥水盾构主要系统之一的泥浆处理系统直接影响施工进度、质量，这种技术的应用，面临的突出问题之一就是泥浆的处理和合理应用。同时，施工过程中产生的污水（或弃浆）对环境造成了极大的污染，目前没有污水处理设施。
3、方案指导思想
（1）因地制宜的污水处理工程占地。
（2）质量保证的污水处理工艺及无隐患、无二次污染的配套工艺。
（3）安全可靠，简单易行的污水设施运行管理办法。
（4）运行成本低廉。
4、建设规模
本方案设计处理能力约为400m3/d（15~20m3/h）。

二、方案依据和方案原则
1、方案依据
（1）国家室外给排水设计规范手册。
（2）施工现场采集到的数据及污水样本。
2、方案原则
（1）处理工艺先进、成熟可靠，污水经处理后达到中华人民共和国城镇建设行业标准CJ3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》排放（有机污染物除外）。
（2）处理系统运行灵活，设备操作简单、维修方便。
（3）工程造价合理，运行成本低廉。

三、方案规模
根据施工现场采集到的数据，地下污水泵流量约20m3/h，间歇运行将地下污水抽上地面沉淀池，以每天实际运行20小时计算，污水量为400 m3/d 。考虑到地面沉淀池可缓冲容纳污水，本方案设计处理能力为15~20m3/h （400 m3/d）。

四、工艺过程分析
作为泥水盾构施工对泥浆指标(处理结果)的要求，为了维护泥浆泵的性能，降低磨耗，减少配管的阻力，作为送浆用的泥浆，其基本特性如下：
液体比重：1.10～1.25 , 粘度:漏斗粘性 16～30 ，含砂率：7%以下。
作为施工过程中经地下污水泵抽上地面沉淀池的污水或弃浆可参考此特性。根据地铁站施工污水情况，污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩及消化处理，含水率仍高达96 ％，体积很大，难以消纳处置，必须采取有效的工艺，经过脱水处理，使污水中的泥、水分离，污水中的泥含量控制在允许的范围内，从而使污泥沉淀池上表面的清液达到排放要求，可直接排入市政管道；分离后的泥渣含水率约为35%，可以打包或用斗车运离现场。
一般大中型污水处理厂对于上述特性的污水均采用机械脱水来处理，在采用机械脱水使泥浆固化时，往往需先进行化学处理。本方案也采用机械脱水处理。

五、工艺方案筛选
根据不同型式脱水机性能的比较分析，不同的污水处理在作污泥脱水方式选择时，应从污泥特性、运行状况、人员素质、对泥饼的要求以及资金、成本等几个方面综合考虑，才能作出相对合理的选择。
脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。现在就国内污水处理经常选用的压滤机（包括带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需重点考虑的问题以及维护运行成本等作一分析。
1、离心脱水机
离心脱水机主要由转毂和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩入转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转毂的锥端，经转毂周围的出口连续排出，液体则由堰口溢流排至转毂外，汇集后排出脱水机。
离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大，但制造及运行成本都相当高，很不经济。转毂的长度越长，污泥的含固率就越高，但转毂过长会使性能价格比下降。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块的材质一般为碳化钨，价格昂贵。
离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此本方案不适宜采用离心脱水工艺。
2、板框式压滤机
板框式压滤机是通过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。它主要由凹入式滤板、框架、自动——气动闭合系统侧板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保护装置等构成。设备选型时，应考虑以下几个方面：
（1）对泥饼含固率的要求；（2）框架的材质；（3）滤板及滤布的材质，要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度；（4）滤板的移动方式，要求可以通过液压——气动装置全自动或半自动完成，以减轻操作人员劳动强度；（5）滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。
与其他型式脱水机相比，板框式压滤机最大的缺点是占地面积较大。同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作间环境较差，有二次污染，因此本方案也不适宜采用该工艺。
3、带式压滤脱水机
带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。
一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时，应从以下几个方面加以考虑：
（l）滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择适合的编织纹理，使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。
（2）辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。
（3）滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在 0.3－0.7MPa，常用值为0.5MPa。
（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。
带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定、能耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。
带式压滤脱水机作为目前国内技术水平较高的污泥脱水机组，可连续浓缩压滤大量的污泥，产品采用高强度材料制作，具有处理能力大、脱水效率高、使用寿命长等显著特点，广泛应用于市政及工业各行业的污泥浓缩脱水的治理中。由于带式压滤脱水机采用两条滤带压榨脱水，在正常压力脱水区之前还有一个重力脱水区，本独特结构不仅提高了脱水效率，减少化学药剂，而且大大降低了能耗。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当成熟的工艺及应用。在污水处理工程建设决策时，常常选用带式压滤机以降低工程投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机。
从上述分析可得出结论，本项目采用带式压滤脱水机更适合。而且，由于带式压滤脱水机装拆方便，在本施工现场施工完工后，可移装到下一施工现场继续使用，处理污水。

六、系统工艺流程
对于不同类型的污泥，应采用不同种类的絮凝剂及其投加浓度、用量，以及挤压辊数、挤压方式的不同排列，和滤带的不同结构、速度、张力的变化，来取得更加科学合理、经济适用的处理效果。因此，要取得较好的脱水效果，针对不同浓度、不同酸碱度的污泥，必须设计一个相对合理的工艺流程。本方案具体工艺流程如下图所示：

七、系统设备配置
根据该工艺流程及现场实际情况，需配置如下设备：
1、带式压滤机主机一台。型号：LDD2000S8W（两米卧式机，含电控箱、气控箱、静态混合器、动态混合器等），处理污泥能力约15~20m3/h 。
2、药液搅拌桶及搅拌机一套。
3、污泥泵、药剂泵、小型空压机各一台。
4、网带冲洗泵一台。
5、连接管道一批。

八、成功案例
（1）项目名称：广州市盾建地下工程有限公司 施工污水处理系统
（2）项目地点：1、广州市盾建海东始发场地铁施工站
2、广州市盾建广佛线地铁施工站
（3）项目性质：污水处理项目