隧道工程废水排放中的问题及对策探究

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摘要：水是隧道工程施工中不可缺少的材料，是确保钻爆、TBM法施工顺利完成的基础。本文对隧道工程废水排放的问题及对策进行了探讨。

关键词：隧道；施工废水；问题；对策

中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号：

1.隧道施工产生废水的来源、特点及对周围生态环境的影响

目前我国隧道施工大体上采用两种方案：一种是钻爆法施工，另外一种是TBM法施工。本文主要研究普遍使用的钻爆法施工所产生的废水。

1.1废水的主要来源

一是隧道施工穿过不良地质地段时产生的涌水；二是基岩裂隙水；三是钻机施工时产生的废水；四是隧道爆破后用于降尘产生的废水；五是隧道喷射混凝土前，清洗岩石表面产生的废水；六是喷射混凝土和注浆时产生的废水。

1.2废水的特点

一是排放量不固定，季节不同、地段不同、进度不同，污水排放量也不同；二是排放废水污染因子基本相同，主要成分是无机悬浮物及硝铵炸药的残余部分、石油类、水泥浆等；三是污水浊度影响因素多，如不同施工时段使用不同设备，隧洞内渗水大小、岩体状况、洞内排水设施设置情况及天气等。

1.3对周围生态环境的影响

隧道施工废水对周围生态环境的影响主要是悬浮物浓度过高，水的透明度太低，若是未经处理直接排放到外部环境中，会导致大量的固体沉积物沉积于河床底部，会引发很多与河床底泥有关的问题。尤其是这些沉积物大部分成碱性，pH值较高，长期的沉积积累，对水生生物的生存、繁殖都会带来不可估量的影响。同时由于废水中包含大量的无机物，会降低周围水源的有机质的含量，从而影响农作物，特别是水稻的产量。施工废水大量排入附近水域，除了对水质造成的生态影响外，还会影响水体的景观，从而造成综合性的生态破坏。

2隧道施工废水处理方法及存在的问题

2.1处理方法

2.1.1自然沉降不使用药剂等其他措施，只是让废水在池中自然沉降。此种方法因比较经济而被普遍使用，但占地面积大，需要一定的沉淀时间。

2.1.2药剂沉降向施工废水中投入絮凝剂，在沉淀池中进行沉降分离处理。此种方法占地面积较大，且要添置药剂添加器。

2.1.3机械处理

使用机械脱水的措施处理池中的污泥。此种办法前期投入大，需要引进相关的机械设备，后期的维护成本也比较高。上述隧道施工废水处理方法，在实践中普遍应用的是自然沉降法。原因是按照国家的《污水综合排放标准（GB8978-1996）》要求，隧道施工废水主要是悬浮物超标。悬浮物经过沉淀池充分沉淀后，可以完全达到国家污水综合排放标准。

2.2存在的问题

在地铁施工过程中，由于地铁工地一般都处在城市繁华地带，施工场地狭小，隧道和地铁车站施工产生的废水都是先从地下用泵提升到地面，受场地限制废水基木都没经处理就直接排放到市政排水管网中了。由于这些废水中含有较多的悬浮物和油类物质，不满足城市污水排放标准。因此急需寻找一种设备占地小、简单易操作、经济又可行的处理工艺，以实现废水达标排放。

2.2.1沉淀池规模过小沉淀池规模过小，与废水排放量不匹配，排水量大，沉淀池小，废水仍然直接排放到大自然中，污染了水源，对当地水稻种植户、鱼、蛙养殖户及饮用水居民造成极坏的影响。

2.2.2未实行清污分流沉淀池规模够大，但是没有实行清污分流，特别是雨季到来时，雨水顺坡而下，涌入沉淀池内，把池内废水卷入河流，污染照样存在。

2.2.3沉淀池清理不及时沉淀池清理不及时，长期使用，沉淀物过多，废水容量越来越少，废水处理能力越来越小，沉淀池成为应付检查的摆设。

3隧道施工废水的处理对策

根据污水处理的一般原则，污水中以有机物为主的大多采用生物方法处理，而无机物含量占多的以物理或化学处理方法为主，按照这个原则，隧道施工废水首要考虑采用物理化学处理方式。根据水质分析测试结果，废水中主要污染物是SS悬浮物和油类，既有经验证明单纯选用沉沙池或沉淀池处理只能沉淀大颗粒悬浮物，SS去除率不高，隔油池由于受到来水流量不稳定和池子尺寸等因素影响，去油效果并不明显。因此本项目在综合考虑上述经验教训基础上，针对施工现场条件，并参考国内外水处理领域在处理类似水质废水时大多采用混凝处理的方法，通过把废水引入混凝设备中投加絮凝剂来提高SS去除率。该方法主要需解决如何选择合适高效的絮凝剂和混凝设备选型两大问题。

3.1实行三级沉淀

通过以上对隧道施工废水特点及处理现状的分析，本文拟出了一种简单易行的设计方案，即实行三级沉淀工艺。三级沉淀池设计概念如图1。

图1三级沉淀池设计概念

图2所示内容为图1的剖视图。

图2三级沉淀池设计概念剖视

前期废水从进水口流入，由于滤池设计成3个池子，同时每个滤池的进水口和出水口都是错位布置，并且3个池子成阶梯式布置，可以使水流在池中充分沉淀后再进入到下一个沉淀池中，使沉淀过程充分。每个入水口与出水口上安装细钢丝网，既可以防止大粒的渣块随废水进入到下一级，同时也可以起到减缓水速的作用。三级沉淀池可以是连体的，如图1所示，也可以是3个由明渠互相连接的沉淀池。沉淀池规模应根据环保部门的要求执行。实践中可视工程大小、隧洞口周边地形特点和废水预计排放量来确定沉淀池的长、宽、高。沉淀池容量不能小于500m3。沉淀池结构形式以砖混结构或者浆砌石结构为主，周边设置防护栏。在使用沉淀池的过程中，可以视情况而决定是否增加助凝剂，例如硫酸铝等。如使用助凝剂，为了使助凝剂与污水充分接触，可以适当进行搅拌，促进污水沉淀。

3.2实行清污分流

在沉淀池周边挖好排水沟，防止雨水、山水进入沉淀池内，超过沉淀池容量后，就会形成直排，失去了沉淀池的作用。

3.3及时清理沉淀池中的沉淀物

沉淀物过多会减少沉淀池污水容量，所以使用一段时间后，可以使用机械手段，如挖掘机等对池底的沉淀物进行适当的清理，以保证沉淀池的正常使用。

3.4实行污水闭路循环

经沉淀池处理过的污水，尽可能不要直接排到大自然中，减少污水排放量，以降低对环境的污染。应采取污水闭路循环的方法，通过管道和水泵，将处理过的污水抽至蓄水池中，经再次沉淀过滤，回收利用。可用于钻机施工用水、隧道爆破后降尘用水、隧道喷射混凝土前的清洗岩石表面用水等，这样既节约了水资源，降低了费用，又有利于环境保护。

3.5采用混凝沉淀法

工业用水的原水和排放废水的水体中存在的各种悬浮杂质和呈溶胶状态的胶体颗粒，由于布朗运动和静电排斥力的作用而呈现相对的沉降稳定性和聚合稳定性。为环境排放的要求，一般在预处理中采用混凝沉淀法，即向水中投加絮凝剂或絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使水中的胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大的絮凝体，以便从水中分离出来，达到水质净化的目的。

4结语

根据上述分析，隧洞内施工产生废水的主要污染物为固体颗粒悬浮物。为了控制这种污染源，一般在洞口设置三级沉淀池，通常情况下会取得不错的效果，但是当隧洞内出现大量涌水时则要把废水排入事故池中。对于石油类污染物及其他周边的影响因素，只要从源头抓起，加强施工机械的养护维修及对洞内废油的及时收集，石油类污染物是可以减少或避免的。随着人们的环保意识的不断增强，隧洞内施工废水处理已经成为隧道施工行业所面临的新的问题，而随着污水处理技术的飞速发展，经济、高效、实用的洞内废水处理技术将会不断地创新发展。

参考文献：

［1］赵队家，毛新虎.公路隧道修筑的环境保护问题［C］.全国公路隧道学术会议论文集，2003.

［2］郑新定，丁远见.隧道施工废水对水环境的影响分析及应对措施［J］.现代隧道技术，2007，44（6）.