CN110171890A - 移动式盾构泥浆废水循环处理***及处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理***及处理方法，该处理***包括预沉池、用于收集预沉池中预沉泥浆液的清水池、超滤装置、纳滤装置及集装箱，预沉池与清水池连接，清水池与超滤装置之间连接有并联设置的至少两个过滤器，超滤装置与纳滤装置连接，预沉池、清水池、过滤器、超滤装置和纳滤装置均设于集装箱内。处理方法包括泥浆废水调整和预沉淀、泥浆液缓存、过滤、超滤、纳滤和清水回用。该处理***可循环、占地面积小、可移动、适用于水资源短缺的施工地段、废水处理量大，该处理方法材料价格低、运行成本低、设备损耗小且绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理再利用技术领域，尤其涉及一种移动式盾构泥浆废水循环处理***及处理方法。
背景技术
随着国民经济迅速发展，现代社会交通越来越复杂，促使城市及城市间轨道交通发展迅猛。而现在隧道及地铁管网施工主要以盾构施工为主，在采用泥水盾构法隧道施工过程中，为了方便盾构机在底下的掘进作业，通常会在盾构机盘片上喷洒大量的泥岩分散剂和润滑泡沫，使得挖出来的盾构泥浆废水中含有一定量的化学试剂。这种盾构泥浆废水如果不加以针对性的处理，任其排放就会对人类赖以生存的地下水资源、土壤造成一定的污染，从而危及人类健康。目前我国对于盾构泥浆废水的处理主要分为场内回用和场外处理两种，前者仅仅是将盾构泥浆废水进行泥水分离，对泥水分离所产生的含污废水无法进行合理的处置，该方法虽能减少盾构渣土的体积，将压滤处理后得到的剩余污泥运出场外，但处理效率不高，处理设备要求较高，设备占地面积较大，无法随施工进度调整装置位置，安拆繁琐；后者直接排放至场外回灌处理，成本较高而且对地下水环境污染较大，对于排放后的废水同样无法进行合理的处置。因此，目前我国对盾构泥浆废水的处置并没有一个合适的解决方案，这一方面的技术尚属于空白阶段，这就导致盾构泥浆废水的处理成为了一个技术难题，因此研究一种盾构泥浆废水循环处理设备及方法是很有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，如盾构泥浆废水无法进行合理处置、盾构现场施工面积窄、施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理、泥浆废水处理装置成本较高、效率低、占地面积大无法移动等，提供一种可循环、占地面积小、可移动、适用于水资源短缺的施工地段、废水处理量大、使用寿命长、成本较低且绿色环保的移动式盾构泥浆废水循环处理***，填补了现有技术的空白，还提供一种材料价格低、运行成本低、设备损耗小、绿色环保、能够最大限度地实现盾构泥浆废水稳定化、无害化的移动式盾构泥浆废水循环处理方法。
为解决上述技术问题，发明采用以下技术方案：
一种移动式盾构泥浆废水循环处理***，包括预沉池、用于收集所述预沉池预沉泥浆液的清水池、超滤装置、纳滤装置及集装箱，所述预沉池与所述清水池连接，所述清水池与所述超滤装置之间连接有并联设置的至少两个过滤器，所述超滤装置与所述纳滤装置连接，所述预沉池、清水池、过滤器、超滤装置和纳滤装置均设于所述集装箱内。
作为上述技术方案的进一步改进：
还包括设置在所述集装箱内的应急池，所述过滤器中设有过滤膜，所述过滤膜将所述过滤器的内部分隔成第一容纳室和第二容纳室，所述清水池与各过滤器的第一容纳室之间分别通过第一管道连接，各过滤器的第二容纳室均与所述超滤装置连接，各过滤器的第一容纳室之间依次通过第二管道连接，所述应急池与任一所述过滤器的第一容纳室之间通过第三管道连接，所述应急池与各所述过滤器的第一容纳室之间分别通过第四管道连接，且应急池与所述预沉池连接，各所述第一管道和各所述第四管道上均设有开关阀。
各所述过滤器的第二容纳室之间依次通过第五管道连接，其中，任一所述过滤器的第二容纳室与所述超滤装置之间通过第六管道连接，所述第六管道上设有第一推送泵。
还包括设置在所述集装箱内的第一药剂桶和第二药剂桶，所述第一药剂桶、所述第二药剂桶与所述预沉池之间均连接有第二推送泵。
所述预沉池连接有进泥管，所述进泥管上设有第三推送泵，且进泥管伸出至所述集装箱的外部，所述预沉池连接有第一排泥管，所述第一排泥管上设有第一排泥泵，且第一排泥管伸出至所述集装箱的外部。
各所述过滤器的第一容纳室均连接有第二排泥管，各所述第二排泥管上均设有第二吸泥泵，且各所述第二排泥管均伸出至所述集装箱的外部，所述纳滤装置连接有第一出水管，所述第六管道于所述第一推送泵的进液端一侧连接有第二出水管，所述第一出水管和所述第二出水管均伸出至所述集装箱的外部且两者于所述集装箱的外侧均设有出水阀。
所述预沉池内设有螺旋式的进浆管，所述进浆管由所述预沉池的顶部盘旋至预沉池的底部。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种移动式盾构泥浆废水循环处理方法，所述处理方法是采用上述的移动式盾构泥浆废水循环处理***对盾构泥浆废水进行循环处理。
上述的移动式盾构泥浆废水循环处理方法中，优选的，包括以下步骤：
S1：泥浆废水调整和预沉淀：将盾构泥浆废水输送至所述预沉池中，加入药剂，进行破乳、絮凝，沉淀，使废水初步分离，得到预沉泥浆液和剩余污泥；
S2：泥浆液缓存：将所得预沉泥浆液输送至所述清水池中进行缓存，得到清水泥浆液；
S3：过滤：将所得清水泥浆液输送至并联设置的至少两个过滤器中进行过滤，得到过滤清液和剩余污泥；
S4：超滤：将步骤S3所得的部分过滤清液输送至所述超滤装置中进行处理，得到超滤清液；
S5：纳滤：将所得超滤清液输送至所述纳滤装置中进行处理，得到合格水；
S6：清水回用：将步骤S5所得合格水、步骤S3所得的另一部分过滤清液用于盾构机循环使用和生活用水，完成对盾构泥浆废水的循环处理。
上述的移动式盾构泥浆废水循环处理方法中，优选的，所述步骤S1中，所述药剂包括明矾水溶液、聚合氯化铝水溶液和破乳剂水溶液，所述明矾水溶液、聚合氯化铝水溶液和破乳剂水溶液的体积比为1∶2∶1，所述明矾水溶液的质量浓度为5％～15％，所述聚合氯化铝水溶液的质量浓度为5％～15％，所述破乳剂水溶液的质量浓度为5％～15％；控制所述预沉池的进水速率为40m3/h～90m3/h，控制所述预沉池的排泥速率为20m3/h～60m3/h；
所述步骤S2中，当输送至所述清水池中的预沉泥浆液过量时，将过量的预沉泥浆液输送至一应急池中进行缓存，当所述清水池发生故障时，采用所述应急池替代清水池进行使用，即将预沉泥浆液全部输送至所述应急池中；
所述步骤S3中，当输送至所述过滤器中的清水泥浆液溢流时，将溢流的清水泥浆液输送至所述应急池中进行缓存，再经应急池输送至所述过滤器中进行过滤；控制所述过滤器的排泥速率为10m3/h～30m3/h；
所述步骤S3得到的过滤清液中，用于输送至所述超滤装置的部分过滤清液与用于盾构机循环使用和生活用水的另一部分过滤清液的比例为5∶1；
所述步骤S4中，控制所述超滤装置的进水速率为20m3/h～60m3/h；
所述步骤S5中，控制所述纳滤装置的进水速率为20m3/h～60m3/h。
本发明中，预沉池的预沉泥浆液与清水池的清水泥浆液成分可以相同，也可以略有区别。由于盾构泥浆废水中含有的难溶固体已经在预沉池内去除，清水池里主要是少量悬浮固体和可溶性固体，因此清水池内几乎没有沉淀。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提供了一种可循环、可移动、可操作性强的移动式盾构泥浆废水循环处理***，通过设计和优化各装置的位置，使得各个装置紧密相连，相辅相成，能够切实地将盾构泥浆废水有效处理成清水循环回用，而不仅仅是泥水分离，弥补了现有技术的空白，实现了盾构泥浆废水循环利用这个最主要的目标。
2、现有盾构现场通常施工面积窄、施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理，特别是我国大部分地铁施工场地处于城区，施工面积小是限制盾构泥浆废水现场处理技术规模化的主要瓶颈。常规成型废水处理设备通常采用生物处理方式，占地面积较大、运行处理步骤较为繁琐，对环境和设备条件要求较高，导致无法在城市地铁施工口进行合理布局等问题。由于本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理***结构简单、运行稳定、占地面积小、使用寿命长，可通过移动随施工进度调整装置位置，实时处理盾构泥浆废水从而获得循环回用水资源，能够有效解决盾构现场施工面积窄、施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理的缺点。
3、现有盾构泥浆废水的初步处理装置，如背景中提到的场内回用和场外处理涉及的装置，处理量小，成本较高、效率低、占地面积大，无法随施工进度调整装置位置，安拆繁琐，并且对地下水环境污染较大。而本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理***可循环处理，处理量大，投资少、能耗低、运营成本较低，运行维护成本低，节能环保，有着较高的应用价值和较好的应用前景。
4、本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理方法采用的材料价格低，运行成本低，设备损耗小，且绿色环保，能够最大限度地实现盾构泥浆废水稳定化、无害化的现场处理及循环。
附图说明
图1是本发明实施例中移动式盾构泥浆废水循环处理***的结构示意图。
图2是图1中A处的放大结构示意图。
图3是本发明实施例中移动式盾构泥浆废水循环处理***中过滤器的结构示意图。
图4是本发明实施例中移动式盾构泥浆废水循环处理***中预沉池的结构示意图。
图中各标号表示：
1、预沉池；11、第二推送泵；12、进泥管；13、第三推送泵；14、第一排泥管；15、第一排泥泵；16、进浆管；17、第一药剂输送管；18、第二药剂输送管；19、第二泥浆输送管；2、清水池；21、第一泥浆输送管；3、过滤器；31、过滤膜；32、第一容纳室；33、第二容纳室；331、第五管道；332、第六管道；333、第一推送泵；334、第二出水管；34、第一管道；35、第二管道；36、第三管道；37、第四管道；38、开关阀；39、第二排泥管；391、第二吸泥泵；4、超滤装置；45、清液输送管；5、纳滤装置；51、第一出水管；52、出水阀；6、应急池；7、第一药剂桶；8、第二药剂桶；9、集装箱。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1至图3所示，本实施例的移动式盾构泥浆废水循环处理***，包括预沉池1、用于收集预沉池1预沉泥浆液的清水池2、超滤装置4、纳滤装置5及集装箱9，预沉池1与清水池2连接，清水池2与超滤装置4之间连接有并联设置的两个过滤器3(清水池2与超滤装置4之间也可以并联设置多个过滤器3)，超滤装置4与纳滤装置5连接。所述预沉池1、清水池2、过滤器3、超滤装置4和纳滤装置5均设于所述集装箱9内。该结构中，预沉池1、用于收集预沉池1预沉泥浆液的清水池2、并联设置的两个过滤器3、超滤装置4及纳滤装置5依次连接，使用进程中，泥浆废水进入预沉池1内进行固液分离，上层的泥浆液再进入清水池2进行缓存，清水池2的泥浆液再分别进入过滤器3进行过滤处理，经过滤器3过滤后得到的清水再依次进入超滤装置4及纳滤装置5进行进一步过滤处理，最后从纳滤装置5中得到能够用于盾构机循环使用和生活使用的水(合格水，也是对土壤无污染的用水)。本移动式盾构泥浆废水循环处理***中各设备相辅相成，运行维护成本低，能够弥补盾构现场施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理、泥浆废水处理装置成本较高、效率低的缺点，有着较高的应用价值和较好的应用前景。
本实施例中，过滤器3中设有过滤膜31，过滤膜31将过滤器3的内部分隔成第一容纳室32和第二容纳室33，清水池2与各过滤器3的第一容纳室32之间分别通过第一管道34连接，各过滤器3的第二容纳室33均与超滤装置4连接。该结构中，通过并列设置的过滤器3同步处理清水池2中泥浆液，提高处理效率。本实施例中，还包括设置在集装箱9内的应急池6，各过滤器3的第一容纳室32之间依次通过第二管道35连接，应急池6与任一过滤器3的第一容纳室32之间通过第三管道36连接，应急池6与各过滤器3的第一容纳室32之间分别通过第四管道37连接，且应急池6与预沉池1连接。该结构中，各过滤器3的第一容纳室32之间依次通过第二管道35串联连接，增加结构的紧凑性；应急池6用于应急处理，应急池6具有两种应急用处，第一种是，当流入过滤器3的第一容纳室32内的泥浆液过量时，可以溢流至应急池6内进行缓存；第二种是，当清水池2中的泥浆液过量或者清水池2发生故障时，预沉池1内的泥浆液可以部分或全部流入应急池6中进行缓存，同时，应急池6中的泥浆液也可以通过第四管道37进入过滤器3中进行过滤处理。本实施例中，各第一管道34和各第四管道37上均设有开关阀38，可以控制过滤器3的使用数量，延长过滤器3的使用寿命，减少过滤器3的维护成本，也可以控制泥浆液的输送状态。本实施例中，各过滤器3的第二容纳室33之间依次通过第五管道331连接，其中，任一过滤器3的第二容纳室33与超滤装置4之间通过第六管道332连接，第六管道332上设有第一推送泵333。该结构中，各过滤器3的第二容纳室33之间依次通过第五管道331串联连接，增加结构的紧凑性，第一推送泵333用于将第二容纳室33的过滤清液泵入超滤装置4中。
本实施例中，还包括设置在集装箱9内的第一药剂桶7和第二药剂桶8，第一药剂桶7、第二药剂桶8与预沉池1之间均连接有第二推送泵11。该结构中，第一药剂桶7和第二药剂桶8分别通过各自的第二推送泵11向预沉池1内添加药液，提高了加药的方便性。
本实施例中，预沉池1连接有进泥管12，进泥管12上设有第三推送泵13，且进泥管12伸出至集装箱9的外部，该盾构泥浆废水循环处理***设置在集装箱9内，能够通过运输集装箱9实现整体移动，提高了移动性，进泥管12用于连接集装箱9外部的集泥区域内，第三推送泵13用于将集泥区域的盾构泥浆废水抽入至预沉池1内。
本实施例中，预沉池1连接有第一排泥管14，第一排泥管14上设有第一排泥泵15，且第一排泥管14伸出至集装箱9的外部。该结构中，预沉池1中的沉泥通过第一排泥泵15沿着第一排泥管14抽至集装箱9的外部设备，外部设备有运泥车等。
本实施例中，各过滤膜31的第一容纳室32均连接有第二排泥管39，各第二排泥管39上均设有第二吸泥泵391，且各第二排泥管39均伸出至集装箱9的外部。该结构中，过滤膜31的第一容纳室32中的剩余污泥通过第二吸泥泵391沿着第二排泥管39抽出至集装箱9的外部设备。
本实施例中，纳滤装置5连接有第一出水管51，第六管道332于第一推送泵333的进液端一侧连接有第二出水管334，第一出水管51和第二出水管334均伸出至集装箱9的外部且两者于集装箱9的外侧均设有出水阀52。该结构中，当经过滤器3过滤后的液体能够达到使用要求时，即能够用于盾构机循环使用和生活用水时，过滤器3的第二容纳室33中的清液可通过打开第二出水管334上的出水阀52排出使用，反之，关闭第二出水管334上的出水阀52；纳滤装置5中的清液通过打开第一出水管51上的出水阀52排出使用。
本实施例中，如图4所示，预沉池1内设有螺旋式的进浆管16，进浆管16由预沉池1的顶部盘旋至预沉池1的底部，螺旋式的进浆管16用于沿长泥浆的流迹，有助于泥浆的絮凝。
整体装配：第一药剂桶7、第二药剂桶8的药剂溶液输出口与预沉池1的药剂溶液输入口连通，预沉池1的预沉泥浆液输出口与清水池2的预沉泥浆液输入口连通，预沉池1的预沉泥浆液输出口与应急池6的预沉泥浆液输入口连通，清水池2的清水泥浆液输出口分别与两个过滤器3的清水泥浆液输入口连通(其中清水泥浆液输入口设置在第一容纳室32的侧壁上)，应急池6的应急泥浆液输出口与任一过滤器3的应急泥浆液输出口连通(其中，过滤器3的应急泥浆液输出口设置在第一容纳室32的侧壁上)，应急池6的应急泥浆液输出口与各过滤器3的应急泥浆液输入口均连通(其中，过滤器3的应急泥浆液输入口设置在第一容纳室32的侧壁上)；各过滤器3的第二容纳室33通过第五管道331串联连接，任一过滤器3的第二容纳室33的侧壁上设有过滤清液输出口，该过滤清液输出口与超滤装置4的下层过滤清液输入口连通，各过滤器3的上层溢流液输出口与应急池6的上层溢流液输入口连通(过滤器3的溢流液输出口设置在第一容纳室32的侧壁上)，各过滤器3的上层溢流液输出口依次串联连通，任一过滤器3的上层溢流液输出口与应急池6的上层溢流液输入口连通，超滤装置4的超滤清液输出口与纳滤装置5的超滤清液输入口连通；设备均设于集装箱9内。本移动式盾构泥浆废水循环处理***，通过优化各装置的位置，使得各个装置紧密相连，相辅相成，运行维护成本低，具有结构简单、运行稳定、使用寿命长、占地面积小、可移动、可操作性强等优点，能够弥补盾构现场施工面积窄、施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理、泥浆废水处理装置成本较高、效率低、占地面积大无法移动的缺点，有着较高的应用价值和较好的应用前景。
其中，第一药剂桶7的药剂溶液输出口与预沉池1的药剂溶液输入口通过第一药剂输送管17相连通，第一药剂输送管17上设有一个用于将药剂溶液输送到预沉池1中的第二推送泵11，第二药剂桶8的药剂溶液输出口与预沉池1的药剂溶液输入口通过第二药剂输送管18连通，第二药剂输送管18上也设有一个用于将药剂溶液输送到预沉池1中的第二推送泵11，预沉池1的预沉泥浆液输出口与清水池2的预沉泥浆液输入口通过第一泥浆输送管21连通，预沉池1的预沉泥浆液输出口与应急池6的预沉泥浆液输入口通过第二泥浆输送管19连通，超滤装置4的超滤清液输出口与纳滤装置5的超滤清液输入口通过清液输送管45连通。该移动式盾构泥浆废水循环处理***不仅能够避免传输过程中物料泄漏等问题，还能够进一步减少占地面积，在保证***稳定运行的同时进一步提升***的可操作性和使用寿命。
本实施例中，集装箱9为长1200mm、宽2500mm、高2300mm的标准集装箱；预沉池1的尺寸为R2000mm、H2500mm，预沉池1的底部为漏斗型的圆柱形钢桶，材质为碳钢，厚5.00mm；清水池2、应急池6为二沉池，尺寸为R1000mm、H2000mm，底部为漏斗型的圆柱形钢桶，材质为碳钢，厚5.00mm；过滤器3的尺寸为R520mm、H1640mm的袋式过滤器；第一药剂池桶7和第二药剂桶8的尺寸均为R880mm、H1250mm的圆柱形PE药剂罐；超滤装置4、纳滤装置5的尺寸均为长4000mm、宽1850mm、高800mm；各管道均为符合HG2184-91标准的橡胶管，优选的橡胶管额直径为203mm；各泵均为单级单吸立式离心泵，型号NL100-16。
本发明盾构泥浆废水循环处理的***，通过优化各装置的位置，使得各个装置紧密相连，相辅相成，运行维护成本低，具有结构简单、运行稳定、使用寿命长、占地面积小、可移动、可操作性强等优点，能够弥补盾构现场施工面积窄、施工地段水资源短缺、盾构泥浆废水无法针对性集中处理、泥浆废水处理装置成本较高、效率低、占地面积大无法移动的缺点，有着较高的应用价值和较好的应用前景。
实施例2
一种本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理方法，采用上述实施例1中的移动式盾构泥浆废水循环处理***对盾构泥浆废水进行现场处理，包括以下步骤：
S1：泥浆废水调整和预沉淀：将盾构泥浆废水通过进泥管12输送至预沉池1中，通过第三推送泵13控制进泥速率为25m3/h，将第一药剂桶7、第二药剂桶8中的药剂在第二推送泵11的推送下分别通过第一药剂输送管17、第二药剂输送管18送入预沉池1中，按照药剂与盾构泥浆废水的体积比为1∶1000(药剂的投加量根据现场试验确定)进行投加，其中药剂包括质量浓度为4％的明矾水溶液、质量浓度为11％的聚合氯化铝水溶液、质量浓度为6％的破乳剂水溶液(优选采用聚丙烯酰胺水溶液)，三者的体积比为1∶2∶1，明矾水溶液和破乳剂水溶液在第一药剂桶7内，聚合氯化铝水溶液在第二药剂桶8内。然后快速搅拌，使泥浆废水破乳、絮凝，快速沉淀，得到预沉泥浆液(上层清液)和剩余污泥。预沉泥浆液准备送入下一工序(清水池2)，剩余污泥排出集装箱9，控制排泥速率为20m3/h，之后被运输车运出场外。该步骤主要是对盾构泥浆废水进行调整、预沉淀，处理时间总共为3.5h。
S2：泥浆液缓存：将步骤S1得到的预沉泥浆液送入清水池2中进行泥浆液缓存，得到清水泥浆液。由于盾构泥浆废水中含有的难溶固体已经在预沉池1内去除，清水池2里主要是少量悬浮固体和可溶性固体，因此清水池2内几乎没有沉淀。当清水池2中的泥浆液过量时，预沉池1内的预沉泥浆液可以部分流入应急池6中进行缓存，当清水池2发生故障时，预沉池1内的预沉泥浆液可以全部流入应急池6中，此时应急池6作为清水池2的备用池，进行泥浆液的缓存。
S3：过滤：将步骤S2得到的清水泥浆液输送至并联设置的至少两个过滤器3的第一容纳室32中进行抽滤，抽滤速率为40m3/h，得到过滤清液和剩余污泥，过滤清液装载于过滤器3的第二容纳室33中，剩余污泥在第一容纳室32中。部分过滤清液准备送入下一工序(超滤)，另一部分过滤清液准备排出集装箱9用于清水回用，部分过滤清液与另一部分过滤清液的比例为5∶1。剩余污泥在第二吸泥泵391的作用下经第二排泥管39排出集装箱9，控制排泥速率为20m3/h，之后被运输车运出场外。该步骤中，主要是对清水泥浆液进行缓冲、过滤，处理时间总共为3h。
该步骤中，在清水池2正常运行时，清水泥浆液通过第一管道34进入过滤器3的第一容纳室32中，当流入第一容纳室32内的清水泥浆液过量时，可以溢流至应急池6内进行缓存，以图1中设置两个过滤器3为例，从左至右依次为第一个过滤器3、第二个过滤器3，则第二个过滤器3的第一容纳室32中的过量清水泥浆液通过第二管道35溢流至第一个过滤器3的第一容纳室32中，第一个过滤器3的第一容纳室32中的过量清水泥浆液通过第三管道36溢流至应急池6中，应急池6中的清水泥浆液通过第四管道37送入过滤器3中进行过滤。应急池6和过滤器3是个循环***，二者之间的开关阀38可以常开，也可以关闭等应急池6满了再打开。第一个过滤器3和第二个过滤器3过滤后得到的过滤清液储存在各自的第二容纳室33中，第一个过滤器3的第二容纳室33中的过滤清液可通过第五管道331流入第二个过滤器3的第二容纳室33中，第二个过滤器3的第二容纳室33中的过滤清液则部分通过第六管道332流入超滤装置4中，另一部分通过第二出水管334排出集装箱9。在清水池2出故障时，则由应急池6替代清水池2。应急池6作为具有沉淀和缓冲功能的备用池，可以同时接收预沉泥浆液和清水泥浆液，最终都是送至过滤器3进行过滤处理，开关阀38的开闭可根据实际情况进行控制。
S4：超滤：将步骤S3的部分过滤清液在第一推送泵333的作用下通过第六管道332送至超滤装置4中进行超滤处理，得到超滤清液。
S5：纳滤：将超滤清液通过清液输送管45送至纳滤装置5进行纳滤处理(深度过滤)，得到合格水。
S6：清水回用：将步骤S5所得合格水、步骤S3所得另一部分过滤清液分别通过第二出水管334、第一出水管51排出，排出过程可通过出水阀52的开关进行控制，排出水循环至盾构机用水，完成对盾构泥浆废水的循环处理，还可用于生活用水。
本实施例采用的移动式盾构泥浆废水循环处理方法材料价格低、运行成本低、设备损耗小、绿色环保、能够最大限度地实现盾构泥浆废水稳定化、无害化，采用的移动式盾构泥浆废水循环处理***，结构简单、运行稳定、使用寿命长、占地面积小、可移动、可操作性强，最终产生的合格出水水质好、纯度高、浊度小于0.02NTU、无污染、可直接使用。测试结构表明，该***日处理泥浆废水250t，产生合格出水103t，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的二级标准，可直接排放和循环使用。
实施例3：
一种本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理方法，采用上述实施例1中的移动式盾构泥浆废水循环处理***对盾构泥浆废水进行现场处理，处理步骤与实施例1基本相同，区别在于部分工艺参数不同，具体区别如下：
步骤S1中：进泥速率为40m3/h，药剂包括质量浓度为7％的明矾水溶液、质量浓度为15％的聚合氯化铝水溶液、质量浓度为8％的破乳剂水溶液(聚丙烯酰胺水溶液)，三者的体积比为1∶2∶1，剩余污泥的排泥速率为25m3/h。该步骤主要是对盾构泥浆废水进行调整、预沉淀，处理时间总共为3h。
步骤S3中：抽滤速率为50m3/h，剩余污泥的排泥速率为25m3/h。该步骤中，主要是对上层清液进行缓冲、过滤，处理时间总共为3h。
本实施例最终产生的合格出水水质好、纯度高、浊度小于0.02NTU、无污染、可直接使用。测试结构表明，该***日处理泥浆废水400t，产生合格出水147t，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的二级标准，可直接排放和循环使用。
实施例4：
一种本发明的移动式盾构泥浆废水循环处理方法，采用上述实施例1中的移动式盾构泥浆废水循环处理***对盾构泥浆废水进行现场处理，处理步骤与实施例1基本相同，区别在于工艺参数部分不同，具体区别如下：
步骤S1中：进泥速率为60m3/h，药剂包括质量浓度为8％的明矾水溶液、质量浓度为15％的聚合氯化铝水溶液、质量浓度为8％的破乳剂水溶液(聚丙烯酰胺水溶液)，三者的体积比为1∶2∶1，剩余污泥的排泥速率为30m3/h。该步骤主要是对盾构泥浆废水进行调整、预沉淀，处理时间总共为3.5h。
步骤S3中：抽滤速率为60m3/h，剩余污泥的排泥速率为30m3/h。该步骤中，主要是对上层清液进行缓冲、过滤，处理时间总共为3h。
本实施例最终产生的合格出水水质好、纯度高、浊度小于0.02NTU、无污染、可直接使用。测试结构表明，该***日处理泥浆废水600t，产生合格出水216t，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的二级标准，可直接排放和循环使用。
虽然发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离发明技术方案的内容，依据发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：包括预沉池(1)、用于收集所述预沉池(1)预沉泥浆液的清水池(2)、超滤装置(4)、纳滤装置(5)及集装箱(9)，所述预沉池(1)与所述清水池(2)连接，所述清水池(2)与所述超滤装置(4)之间连接有并联设置的至少两个过滤器(3)，所述超滤装置(4)与所述纳滤装置(5)连接，所述预沉池(1)、清水池(2)、过滤器(3)、超滤装置(4)和纳滤装置(5)均设于所述集装箱(9)内。
2.根据权利要求1所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：还包括设置在所述集装箱(9)内的应急池(6)，所述过滤器(3)中设有过滤膜(31)，所述过滤膜(31)将所述过滤器(3)的内部分隔成第一容纳室(32)和第二容纳室(33)，所述清水池(2)与各过滤器(3)的第一容纳室(32)之间分别通过第一管道(34)连接，各过滤器(3)的第二容纳室(33)均与所述超滤装置(4)连接，各过滤器(3)的第一容纳室(32)之间依次通过第二管道(35)连接，所述应急池(6)与任一所述过滤器(3)的第一容纳室(32)之间通过第三管道(36)连接，所述应急池(6)与各所述过滤器(3)的第一容纳室(32)之间分别通过第四管道(37)连接，且应急池(6)与所述预沉池(1)连接，各所述第一管道(34)和各所述第四管道(37)上均设有开关阀(38)。
3.根据权利要求2所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：各所述过滤器(3)的第二容纳室(33)之间依次通过第五管道(331)连接，其中，任一所述过滤器(3)的第二容纳室(33)与所述超滤装置(4)之间通过第六管道(332)连接，所述第六管道(332)上设有第一推送泵(333)。
4.根据权利要求3所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：还包括设置在所述集装箱(9)内的第一药剂桶(7)和第二药剂桶(8)，所述第一药剂桶(7)、所述第二药剂桶(8)与所述预沉池(1)之间均连接有第二推送泵(11)。
5.根据权利要求4所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：所述预沉池(1)连接有进泥管(12)，所述进泥管(12)上设有第三推送泵(13)，且进泥管(12)伸出至所述集装箱(9)的外部，所述预沉池(1)连接有第一排泥管(14)，所述第一排泥管(14)上设有第一排泥泵(15)，且第一排泥管(14)伸出至所述集装箱(9)的外部。
6.根据权利要求5所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：各所述过滤器(3)的第一容纳室(32)均连接有第二排泥管(39)，各所述第二排泥管(39)上均设有第二吸泥泵(391)，且各所述第二排泥管(39)均伸出至所述集装箱(9)的外部，所述纳滤装置(5)连接有第一出水管(51)，所述第六管道(332)于所述第一推送泵(333)的进液端一侧连接有第二出水管(334)，所述第一出水管(51)和所述第二出水管(334)均伸出至所述集装箱(9)的外部且两者于所述集装箱(9)的外侧均设有出水阀(52)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***，其特征在于：所述预沉池(1)内设有螺旋式的进浆管(16)，所述进浆管(16)由所述预沉池(1)的顶部盘旋至预沉池(1)的底部。
8.一种移动式盾构泥浆废水循环处理方法，其特征在于：所述处理方法是采用如权利要求1至7中任一项所述的移动式盾构泥浆废水循环处理***对盾构泥浆废水进行循环处理。
9.根据权利要求8所述的移动式盾构泥浆废水循环处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：泥浆废水调整和预沉淀：将盾构泥浆废水输送至所述预沉池(1)中，加入药剂，进行破乳、絮凝，沉淀，使废水初步分离，得到预沉泥浆液和剩余污泥；
S2：泥浆液缓存：将所得预沉泥浆液输送至所述清水池(2)中进行缓存，得到清水泥浆液；
S3：过滤：将所得清水泥浆液输送至并联设置的至少两个过滤器(3)中进行过滤，得到过滤清液和剩余污泥；
S4：超滤：将步骤S3所得的部分过滤清液输送至所述超滤装置(4)中进行处理，得到超滤清液；
S5：纳滤：将所得超滤清液输送至所述纳滤装置(5)中进行处理，得到合格水；
S6：清水回用：将步骤S5所得合格水、步骤S3所得的另一部分过滤清液用于盾构机循环使用和生活用水，完成对盾构泥浆废水的循环处理。
10.根据权利要求9所述的移动式盾构泥浆废水循环处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述药剂包括明矾水溶液、聚合氯化铝水溶液和破乳剂水溶液，所述明矾水溶液、聚合氯化铝水溶液和破乳剂水溶液的体积比为1∶2∶1，所述明矾水溶液的质量浓度为5％～15％，所述聚合氯化铝水溶液的质量浓度为5％～15％，所述破乳剂水溶液的质量浓度为5％～15％；控制所述预沉池(1)的进水速率为40m3/h～90m3/h，控制所述预沉池(1)的排泥速率为20m3/h～60m3/h；
所述步骤S2中，当输送至所述清水池(2)中的预沉泥浆液过量时，将过量的预沉泥浆液输送至一应急池(3)中进行缓存，当所述清水池(2)发生故障时，采用所述应急池(3)替代清水池(2)进行使用，即将预沉泥浆液全部输送至所述应急池(3)中；
所述步骤S3中，当输送至所述过滤器(3)中的清水泥浆液溢流时，将溢流的清水泥浆液输送至所述应急池(3)中进行缓存，再经应急池(3)输送至所述过滤器(3)中进行过滤；控制所述过滤器(3)的排泥速率为10m3/h～30m3/h；
所述步骤S3得到的过滤清液中，用于输送至所述超滤装置(4)的部分过滤清液与用于盾构机循环使用和生活用水的另一部分过滤清液的比例为5∶1；
所述步骤S4中，控制所述超滤装置(4)的进水速率为20m3/h～60m3/h；
所述步骤S5中，控制所述纳滤装置(5)的进水速率为20m3/h～60m3/h。
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Legal Events
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