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)計過程和運行情況，詳細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)計規(guī)范，大多水電站對施工期基坑廢水僅通過往基坑中投加混凝劑進行簡單處理，而單獨有針對性地進行設(shè)計的則幾乎沒有。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)計過程和運行情況，旨在研究處理工藝處理基坑廢水，保護環(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）進水水質(zhì)及處理目標。基坑施工廢水以混凝土澆筑和養(yǎng)護廢水為主，其主要污染因子為酸堿度（pH值）和懸浮物濃度（SS值），根據(jù)實測數(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，進水水質(zhì)pH取9～10，SS值根據(jù)現(xiàn)場檢測情況取4000～8000mg/L。處理目標按施工用水和最終可回用于綠化用水分別進行設(shè)計，根據(jù)《城市雜用水水質(zhì)標準》要求，水質(zhì)處理目標為pH值6～9，SS≤1000mg/L。（2）工藝原理。根據(jù)基坑施工廢水水質(zhì)特點及處理目標，水處理工藝需考慮SS和pH值兩項指標，考慮到基坑內(nèi)可利用場地條件十分有限，本工程選用混凝沉淀法對基坑施工廢水中的SS進行處理。而針對基坑施工廢水pH值偏高的特點，采用中和法對施工廢水進行中和處理。考慮到混凝土的耐腐蝕性和硫酸易造成水體污染，本工程實際使用草酸。（3）工藝流程。廢水進入混凝沉淀池后，通過投加混凝劑使其中的SS迅速沉淀，上清液進入集水調(diào)節(jié)池，待水質(zhì)水量均勻后再進入中和池，加酸中和，至pH值降為7左右后進入清水池，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，運至棄渣場處置。上述工藝流程中，集水調(diào)節(jié)池和中和池可視進水pH值情況，具有雙重功能，在進水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)場已有水坑/集水點（包括集水坑、排水溝、集水井等），根據(jù)利用要求進行局部適當改造。針對基坑施工廢水中的SS主要為砂粒、水泥漿等比重較大顆粒物的特點，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，同時調(diào)節(jié)均勻水質(zhì)，避免對后續(xù)中和池造成劇烈的濃度負荷沖擊，二是在進水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入中和池。③中和池。當施工廢水pH值>9時，廢水中加草酸進行中和處理，使其pH值達到景觀綠化水質(zhì)要求；pH值<9時，可兼作清水池。中和池進水流量550m3/h，水力停留時間為0.5h，有效體積為275m3。在池子進水端設(shè)置有投藥區(qū)，共分4小格，配備兩臺攪拌機。中和池進水口即為調(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入清水池。④清水池。清水池用于儲存處理后的出水，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號集水坑、排水溝、滲漏集水井旁各設(shè)置2個加藥罐，用于硫酸亞鐵、PAM的溶解和投加，單個加藥罐尺寸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 成果實施后所產(chǎn)生的效果

自本工程投入運行以來，出水水質(zhì)控制性指標經(jīng)第三方監(jiān)測機構(gòu)檢測，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)場附近綠化澆灌和施工場地沖洗，各水池沉渣人工清理，然后運至棄渣場處置。可見，采用混凝沉淀/中和組合工藝對水電站施工期基坑廢水進行處理，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，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，最終實現(xiàn)了滿足規(guī)范要求，并回收再利用的目標。同時做到了保護環(huán)境，構(gòu)建和諧綠色電站的企業(yè)發(fā)展理念。

參考文獻

[1] 華東勘測設(shè)計研究院.金沙江龍開口水電站環(huán)境影響報告書[R].2009，06.

[2] 高延耀，顧國維，周琪.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 張浩.水電站施工環(huán)境保護導(dǎo)則，2007.6

[4] 鄒家慶.工業(yè)廢水處理技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[5] 吳林高.基坑工程廢水處理案例分析[].2009.

[6] GB50434-2008.開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標準[S].水利部，2009.