一种污水处理装置及隧道废水处理系统及方法与流程

本发明涉及工业污水处理领域，特别涉及一种污水处理装置及隧道废水处理系统及方法。

背景技术：

随着国家的飞速发展和社会交通的需要，隧道建设相应急剧增多，而隧道工程往往位于不是平原的山区丘陵地带，有些甚至处于饮用水源地或水源涵养区，在施工过程中会产生大量的施工污水，倘若不对施工污水进行处理，任其排放，将会造成山区水环境污染。隧道施工过程中的污水来源主要有以下几种：隧道打通过程中，在穿越不良地质单元时，产生的涌水；施工设备，如钻机等施工产生的污水；机械工作中产生一定少量含油废水；隧道爆破后及扒渣时用于降尘的污水；喷射混凝土和注浆产生的污水以及基岩裂隙水，及工作人员的少量生活用水等。

隧道施工排水中，大量岩石粉尘等悬浮杂质进入水中，在排出过程中，部分水中溶解性杂质被氧化、析出，化学性质有所改变，隧道施工时的渗出水本质上属地下水，另外由于受到钻机、喷射混凝土和注浆及其它人为产生的污染，又具有地表水的特点，主要污染物为悬浮物，石油类及硝基苯类等构成的有机物。隧道施工排水如不加处理直接排放，既会污染周围环境，又会对受纳水体造成理化、生态、景观等危害。

目前，隧道施工所产生的污水一般采用泥浆沉淀池进行沉淀处理后，上清液外排，污泥则作干化处理。此处理技术过于简单，其工艺参数设计不合理，排水停留时间短、容积偏小，其次，由于隧道排水来水量波动较大，故沉淀池占地面积大，反应速度慢，出水水质不稳定，无法保证达标排放。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种污水处理装置及隧道废水处理系统及方法，以解决现有隧道废水处理中处理技术过于简单，其工艺参数设计不合理，排水停留时间短、反应速度慢、出水水质不稳定，无法保证达标排放的问题。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：

一种污水处理装置，其包括絮凝箱、沉淀箱、过滤箱、集水分配箱；所述絮凝箱设有与混合器相连的进水口，所述过滤箱设有与清水池相连的出水口；

所述过滤箱设有布水管、过滤室、滤板、联通管、清水箱、集流室、集水管及虹吸反洗装置；所述集水分配箱通过沉淀箱出水口与所述沉淀箱连通，所述集水分配箱通过所述布水管与所述过滤室相连；所述清水箱位于所述过滤室上方，所述过滤室下方安装有所述滤板，所述滤板下方设有所述集流室，所述集流室通过所述联通管与所述清水箱相连，所述集流室上设有放空口；所述集水管设置在所述过滤室内，所述集水管低于所述布水管的出水口，所述集水管与所述虹吸反洗装置相连，所述集水管口径大于所述布水管口径。

进一步的，所述絮凝箱设有多个翼片隔板和絮凝隔板；所述絮凝隔板将所述絮凝箱分隔为絮凝反应腔和絮凝沉降腔，所述翼片隔板设在所述絮凝反应腔内。

进一步的，所述翼片隔板与所述絮凝隔板呈45°夹角，所述翼片隔板相互错开交叉排列。

进一步的，所述沉淀箱设有沉淀填料；所述沉淀箱底端与所述絮凝沉降腔通过沉淀箱进水口连通，所述沉淀填料上方设有出水堰，所述沉淀箱底部设有排泥管和排泥口，所述排泥管连通所述排泥口；所述沉淀箱上设有排气口。

一种隧道废水处理系统，其包括如上任一所述污水处理装置。

进一步的，还包括调节池、输送装置；所述调节池，用于收集隧道废水；所述输送装置，用于将隧道废水从所述调节池输送到所述混合器；所述混合器，用于隧道废水与药液的混合所述污水处理装置用于净化隧道废水；所述清水池，用于盛放净化后的隧道废水。

进一步的，所述调节池和所述污水处理装置之间设有反洗排水池，所述污水处理装置、所述反洗排水池和所述调节池通过管道依次连接；所述虹吸反洗装置连通所述反洗排水池；所述反洗排水池用于收集反洗排水。

进一步的，所述调节池和所述污水处理装置之间设有排泥排水收集池，所述污水处理装置、所述排泥排水收集池和所述调节池通过管道依次连接；所述排泥口与所述排泥排水收集池连通；所述排泥排水收集池用于收集排泥排水。

进一步的，所述混合器为smp-yy式管式混合器。

一种基于以上所述中隧道废水处理系统实现的方法，其特征在于：包括以下步骤：

隧道产生的废水汇集到调节池；

开启输送装置，将废水由调节池引入混合器，再进入污水处理装置；

向混合器加入药液，药液与废水在混合器中混合；

污水处理装置净化废水，经净化好的废水引入清水池。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本专利通过构建虹吸效应环境，利用虹吸技术进行自动反向清洗滤板，及时清洗滤板，避免人工查验、控制清洗过程，利于提高过滤效率，稳定出水。

2.本专利所述污水处理装置包括絮凝箱、沉淀箱、过滤箱；所述絮凝箱设有与所述混合器相连的进水口，所述过滤箱设有与所述清水池相连的出水口；所述沉淀箱设有沉淀填料；通过有高效沉淀效果沉淀填料的沉淀箱使水中聚并成大颗粒的杂质下沉，与水分离而使水质得到净化，沉淀出水中仍有少量细小颗粒杂质，再采用过滤箱过滤，进一步去除水中悬浮物，实现较彻底的清除。

3.本专利所述隧道废水处理系统，其包括调节池、输送装置、混合器、污水处理装置和清水池；所述调节池、所述输送装置、所述混合器、所述污水处理装置和所述清水池通过管道依次连接；通过药液投放箱向水中投加凝聚剂，经过反应生成絮状沉淀，会悬浮在水中；由于絮状沉淀有比较大的表面积，所以很容易吸附水中的悬浮杂质；水中的悬浮杂质被絮状沉淀吸附后，其颗粒会由小变大，直至其所受重力大于其所受的浮力之时，杂质会与絮状沉淀一起沉淀下来；絮凝剂的加入能对水中微细颗粒和矾花进行罗捕、架桥，促使悬浮颗粒增大、增重，形成容易下沉的物质。

附图说明

图1为本发明所述污水处理装置结构图；

图2为本发明所述隧道废水处理系统实施例一结构图；

图3为本发明所述隧道废水处理系统实施例二结构图；

图中：1-调节池、2-输送装置、3-管式混合器、4-药液投放箱、5-污水处理装置、6-清水池、7-反洗排水池、8-排泥排水收集池、9-进水口、10-絮凝反应腔、11-翼片隔板、12-絮凝沉降腔、13-过滤箱、14-沉淀填料、15-排气口、16-沉淀箱、17-出水堰、18-集水分配箱、19-清水箱、20-出水口、21-虹吸反洗装置、22-絮凝箱、23-集水管、24-滤板、25-放空口、26-沉淀箱出水口、27-联通管、28-集流室、29-布水管、30-过滤室、31-排泥口、32-排泥管、33-沉淀箱进水口、34-絮凝隔板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语″中心″、″上″、″下″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″内″、″外″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

参见图1、图2，一种污水处理装置5，其包括絮凝箱22、沉淀箱16、过滤箱13、集水分配箱18；所述絮凝箱设有与混合器3相连的进水口9，所述过滤箱设有与清水池6相连的出水口20；

所述过滤箱设有布水管29、过滤室30、滤板24、联通管27、清水箱19、集流室28、集水管23及虹吸反洗装置21；所述集水分配箱通过沉淀箱出水口26与所述沉淀箱连通，所述集水分配箱通过所述布水管与所述过滤室相连，所述清水箱位于所述过滤室上方，所述过滤室下方安装有所述滤板，所述滤板下方设有所述集流室，所述集流室通过所述联通管与所述清水箱相连，所述集流室上设有放空口25；所述集水管设置在所述过滤室内，所述集水管低于所述布水管的出水口，所述集水管与所述虹吸反洗装置相连，所述集水管口径大于所述布水管口径；通过构建虹吸效应环境，利用虹吸技术进行自动反向清洗滤板，及时清洗滤板，避免人工查验、控制清洗过程，利于提高过滤效率，稳定出水。

参见图1，，所述絮凝箱设有多个翼片隔板11和絮凝隔板34；所述絮凝隔板将所述絮凝箱分隔为絮凝反应腔10和絮凝沉降腔12，所述翼片隔板设在所述絮凝反应腔内；所述翼片隔板与所述絮凝隔板呈45°夹角，所述翼片隔板相互错开交叉排列；使得水流形成折流，有利于水流充分混合，增大水流流动距离，使反应更加充分。

参见图1，所述沉淀箱设有沉淀填料14；所述沉淀箱底端与所述絮凝沉降腔通过沉淀箱进水口33连通，所述沉淀填料上方设有出水堰17，所述沉淀箱底部设有排泥管32和排泥口31，所述排泥管连通所述排泥口；所述沉淀箱上设有排气口15；通过有高效沉淀效果沉淀填料的沉淀箱使水中聚并成大颗粒的杂质下沉，与水分离而使水质得到净化，沉淀出水中仍有少量细小颗粒杂质，再采用过滤箱过滤，进一步去除水中悬浮物，实现较彻底的清除。

参见图2，一种隧道废水处理系统，其包括如上任一所述污水处理装置；还包括调节池1、输送装置2；所述调节池、所述输送装置、所述混合器、所述污水处理装置和所述清水池通过管道依次连接；所述混合器通过管道连接药液投放箱4；所述调节池，用于收集隧道废水；所述输送装置，用于将隧道废水从所述调节池输送到所述混合器；所述混合器，用于隧道废水与药液的混合所述污水处理装置用于净化隧道废水；所述清水池，用于盛放净化后的隧道废水；所述混合器为smp-yy式管式混合器；本发明所有设备单元加工制作均在厂内完成，现场只需将各设备单元组合安装，焊接成一个整体就位后，即可投入调试运行，整个制作过程可控性高，质量精度得以保证，生产效率得以提高，减少了现场施工工序，降低了材料消耗，直接降低了设备成本；由于其自动程度高，无能耗，故操作简便，节省大量人工操作，同时该处理设备高效、无能耗，大大缩小了占地面积，提高了处理效果，降低了处理成本。

参见图2，所述调节池和所述污水处理装置之间设有反洗排水池7，所述污水处理装置、所述反洗排水池和所述调节池通过管道依次连接；所述虹吸反洗装置连通所述反洗排水池；所述反洗排水池用于收集反洗排水；所述调节池和所述污水处理装置之间设有排泥排水收集池8，所述污水处理装置、所述排泥排水收集池和所述调节池通过管道依次连接；所述排泥口与所述排泥排水收集池连通；所述排泥排水收集池用于收集排泥排水；污水处理装置排出的反洗排水和排泥排水进入调节池，进行处理，避免直接排放污染环境。

一种高效自动隧道废水无动力处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

隧道产生的废水汇集到调节池；

开启输送装置，将废水由调节池引入混合器，再进入污水处理装置；

向药液投放箱中加入药液，药液由药液投放箱进入混合器，药液与废水在混合器中混合；

污水处理装置净化废水，经净化好的废水引入清水池，将排泥排水引入排泥排水收集池，然后引入调节池；同时将反洗排水引入反洗排水池收集，然后引入调节池。

本实施例所述高效自动隧道废水无动力处理装置进行隧道施工污水处理的方法，包括以下步骤：

1.调节池用于收集隧道施工排放的废水。

2.开启输送装置，通过管道将废水由调节池引入混合器后，再通过管道进入污水处理装置。

3.分别向药液投放箱内加入凝聚剂和絮凝剂，开启计量泵加药；利用搅拌机搅动来充分混合溶液药剂，混合后的药液经计量泵称重后与废水在管道混合器内混合；本实施例中所使用的凝聚剂为氯化铝(pac)本实施例所使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺。

4.与药液混合后的废水通过进水接口进入污水处理装置，依次通过絮凝反应室和絮凝沉降室后，进入沉淀箱，经沉淀填料沉淀后由出水堰排出进入过滤箱，依次通过集水分配箱、布水管、过滤室、滤板、集流室、联通管、清水箱，由出水接口流出进入清水池；同时沉淀箱的沉淀物通过排泥管和排泥口进入排泥排水收集池，然后引入调节池，排泥口安装有阀门，定期排泥。

5.同时，过滤一段时间后，滤板间隙污物填充堵塞，过滤室滤板上方的滤前水位会升高，进而触发虹吸吸走过滤室水，集水管吸水量大于布水管进水量，使得集水室滤后水反向通过滤板涌入过滤室，冲洗滤板间隙污物，其反洗污水通过集水管排到箱外，引入反洗排水池收集，然后引入调节池，同时过滤室的水位逐渐下降，进而断开虹吸效应。

实施例二：

参见图1、图3，本实施例中的隧道废水处理系统是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

参见图1、图3，所述输送装置和所述混合器之间设置污水处理装置，所述污水处理装置的；所述排泥口与所述排泥排水收集池连通；所述虹吸反洗装置连通所述反洗排水池。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。