公布日：2023.06.30
申請(qǐng)日：2022.11.30
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;E21D9/087(2006.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1
/48(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)，用于將隧道施工廢水凈化為冷卻循環(huán)水，污水凈化系統(tǒng)包括污水倉(cāng)、污水預(yù)處理系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)、深度凈化系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和阻垢系統(tǒng)，污水倉(cāng)、污水預(yù)處理系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)、深度凈化系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和阻垢系統(tǒng)通過管道依次連通，污水預(yù)處理系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)、深度凈化系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的泥漿排出管道分別與污泥脫水系統(tǒng)連通，污泥脫水系統(tǒng)的出液端與污水倉(cāng)連通，阻垢系統(tǒng)的出水管道與TBM的內(nèi)循環(huán)水倉(cāng)和冷卻系統(tǒng)分別連通。本發(fā)明的污水凈化系統(tǒng)與TBM主機(jī)高度集成，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)TBM的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活組裝，滿足TBM施工要求。
權(quán)利要求書
1.一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污水凈化系統(tǒng)用于將隧道施工廢水凈化為冷卻循環(huán)水，所述污水凈化系統(tǒng)包括污水倉(cāng)(1)、污水預(yù)處理系統(tǒng)(2)、污水凈化系統(tǒng)(3)、深度凈化系統(tǒng)(4)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(5)、污泥脫水系統(tǒng)(6)和阻垢系統(tǒng)(7)，所述污水倉(cāng)用于收集TBM隧道施工廢水，所述污水倉(cāng)、所述污水預(yù)處理系統(tǒng)、所述污水凈化系統(tǒng)、所述深度凈化系統(tǒng)、所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和所述阻垢系統(tǒng)通過管道依次連通，所述污水預(yù)處理系統(tǒng)、所述污水凈化系統(tǒng)、所述深度凈化系統(tǒng)和所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的泥漿排出管道分別與所述污泥脫水系統(tǒng)連通，所述污泥脫水系統(tǒng)的出液端與所述污水倉(cāng)連通，所述阻垢系統(tǒng)的出水管道與TBM的內(nèi)循環(huán)水倉(cāng)(8)和冷卻系統(tǒng)(9)分別連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污水預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)篩分裝置、旋流分離裝置和底篩脫水裝置，經(jīng)所述污水預(yù)處理系統(tǒng)處理后的輕液進(jìn)入所述污水凈化系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污水凈化系統(tǒng)包括反應(yīng)池、藥劑投加系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)和磁回收系統(tǒng)，所述反應(yīng)池包括依次并排設(shè)置的一級(jí)反應(yīng)池(3.1)、二級(jí)反應(yīng)池(3.2)、三級(jí)反應(yīng)池(3.3)和沉淀池(3.4)，所述一級(jí)反應(yīng)池上部設(shè)有污水進(jìn)水口，所述一級(jí)反應(yīng)池、所述二級(jí)反應(yīng)池和所述三級(jí)反應(yīng)池的底部依次連通，三級(jí)反應(yīng)池的頂部與所述沉淀池連通，所述沉淀池與所述三級(jí)反應(yīng)池相連的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)水板，所述導(dǎo)水板的下端與所述沉淀池底板之間設(shè)有進(jìn)水口，且所述導(dǎo)水板的下端低于所述沉淀池與所述三級(jí)反應(yīng)池相連部分的側(cè)壁；所述污泥回流系統(tǒng)包括第一污泥泵(12)和第一流量計(jì)(20)，所述第一污泥泵的出口端與磁回收系統(tǒng)連通；所述磁回收系統(tǒng)包括磁回收機(jī)(10)和高剪機(jī)(11)，所述第一污泥泵(12)與所述高剪機(jī)(11)連通，所述高剪機(jī)(11)與所述磁回收機(jī)(10)連通，所述磁回收機(jī)包括磁回收裝置和與所述磁回收裝置連通的磁種投加裝置，所述磁種投加裝置與所述二級(jí)反應(yīng)池連通；所述藥劑投加系統(tǒng)包括PAC加藥機(jī)(17)和PAM加藥機(jī)(18)，所述PAC加藥機(jī)設(shè)置在所述一級(jí)反應(yīng)池上方，所述PAM加藥機(jī)設(shè)置在所述三級(jí)反應(yīng)池上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥回流系統(tǒng)中還設(shè)置有第二污泥泵(13)和第二流量計(jì)(21)，所述第二污泥泵(13)的出口端與所述磁回收系統(tǒng)連通，所述第二污泥泵(13)與所述第一污泥泵(12)交替開啟使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀池內(nèi)設(shè)置有斜管沉淀區(qū)(14)和刮泥機(jī)(15)，所述斜管沉淀區(qū)的底部高于所述進(jìn)水口，所述刮泥機(jī)設(shè)置在所述斜管沉淀區(qū)的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污水凈化系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述反應(yīng)池進(jìn)水管路上的電磁流量計(jì)(16)；所述藥劑投加系統(tǒng)還設(shè)置有藥劑采樣裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)反應(yīng)池、所述二級(jí)反應(yīng)池和所述三級(jí)反應(yīng)池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述深度凈化系統(tǒng)包括依次連接的第一過濾系統(tǒng)和第二過濾系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥脫水系統(tǒng)包括依次連接的污泥池、泥漿調(diào)節(jié)池和污泥脫水設(shè)備，所述污泥脫水設(shè)備與控制系統(tǒng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與深度凈化系統(tǒng)連接；所述阻垢系統(tǒng)安裝在在線監(jiān)測(cè)合格后的出水管路上。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)，污水凈化系統(tǒng)跟隨TBM同時(shí)前進(jìn)，對(duì)TBM開挖過程中的施工廢水進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后用于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)隧道廢水凈化再利用的目標(biāo)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)，所述污水凈化系統(tǒng)用于將隧道施工廢水凈化為冷卻循環(huán)水，所述污水凈化系統(tǒng)包括污水倉(cāng)、污水預(yù)處理系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)、深度凈化系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和阻垢系統(tǒng)，所述污水倉(cāng)用于收集TBM隧道施工廢水，所述污水倉(cāng)、所述污水預(yù)處理系統(tǒng)、所述污水凈化系統(tǒng)、所述深度凈化系統(tǒng)、所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和所述阻垢系統(tǒng)通過管道依次連通，所述污水預(yù)處理系統(tǒng)、所述污水凈化系統(tǒng)、所述深度凈化系統(tǒng)和所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的泥漿排出管道分別與所述污泥脫水系統(tǒng)連通，所述污泥脫水系統(tǒng)的出液端與所述污水倉(cāng)連通，所述阻垢系統(tǒng)的出水管道與TBM的內(nèi)循環(huán)水倉(cāng)和冷卻系統(tǒng)分別連通。
進(jìn)一步的，所述污水預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)篩分裝置、旋流分離裝置和底篩脫水裝置，經(jīng)所述污水預(yù)處理系統(tǒng)處理后的輕液進(jìn)入所述污水凈化系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述污水凈化系統(tǒng)包括反應(yīng)池、藥劑投加系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)和磁回收系統(tǒng)，所述反應(yīng)池包括依次并排設(shè)置的一級(jí)反應(yīng)池、二級(jí)反應(yīng)池、三級(jí)反應(yīng)池和沉淀池，所述一級(jí)反應(yīng)池上部設(shè)有污水進(jìn)水口，所述一級(jí)反應(yīng)池、所述二級(jí)反應(yīng)池和所述三級(jí)反應(yīng)池的底部依次連通，三級(jí)反應(yīng)池的頂部與所述沉淀池連通，所述沉淀池與所述三級(jí)反應(yīng)池相連的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)水板，所述導(dǎo)水板的下端與所述沉淀池底板之間設(shè)有進(jìn)水口，且所述導(dǎo)水板的下端低于所述沉淀池與所述三級(jí)反應(yīng)池相連部分的側(cè)壁；所述污泥回流系統(tǒng)包括第一污泥泵和第一流量計(jì)，所述第一污泥泵的出口端與磁回收系統(tǒng)連通；所述磁回收系統(tǒng)包括磁回收機(jī)和高剪機(jī)，所述第一污泥泵與所述高剪機(jī)連通，所述高剪機(jī)與所述磁回收機(jī)連通，所述磁回收機(jī)包括磁回收裝置和與所述磁回收裝置連通的磁種投加裝置，所述磁種投加裝置與所述二級(jí)反應(yīng)池連通；所述藥劑投加系統(tǒng)包括PAC加藥機(jī)和PAM加藥機(jī)，所述PAC加藥機(jī)設(shè)置在所述一級(jí)反應(yīng)池上方，所述PAM加藥機(jī)設(shè)置在所述三級(jí)反應(yīng)池上方。
進(jìn)一步的，所述污泥回流系統(tǒng)中還設(shè)置有第二污泥泵和第二流量計(jì)，所述第二污泥泵的出口端與所述磁回收系統(tǒng)連通，所述第二污泥泵與所述第一污泥泵交替開啟使用。
進(jìn)一步的，所述沉淀池內(nèi)設(shè)置有斜管沉淀區(qū)和刮泥機(jī)，所述斜管沉淀區(qū)的底部高于所述進(jìn)水口，所述刮泥機(jī)設(shè)置在所述斜管沉淀區(qū)的下方。
進(jìn)一步的，所述污水凈化系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述反應(yīng)池進(jìn)水管路上的電磁流量計(jì)；所述藥劑投加系統(tǒng)還設(shè)置有藥劑采樣裝置。
進(jìn)一步的，所述一級(jí)反應(yīng)池、所述二級(jí)反應(yīng)池和所述三級(jí)反應(yīng)池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器。
進(jìn)一步的，所述深度凈化系統(tǒng)包括依次連接的第一過濾系統(tǒng)和第二過濾系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述污泥脫水系統(tǒng)包括依次連接的污泥池、泥漿調(diào)節(jié)池和污泥脫水設(shè)備，所述污泥脫水設(shè)備與控制系統(tǒng)連接。
進(jìn)一步的，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與深度凈化系統(tǒng)連接；所述阻垢系統(tǒng)安裝在在線監(jiān)測(cè)合格后的出水管路上。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)、本發(fā)明的一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)，用于將隧道施工廢水凈化為冷卻循環(huán)水，該污水凈化系統(tǒng)包括污水倉(cāng)、污水預(yù)處理系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)、深度凈化系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和阻垢系統(tǒng)，該污水凈化系統(tǒng)與TBM主機(jī)高度集成，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)TBM的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活組裝，滿足TBM施工要求。
(2)、本發(fā)明的一種TBM內(nèi)置的污水凈化系統(tǒng)與傳統(tǒng)內(nèi)外循環(huán)系統(tǒng)相比較，能有效保障冷卻循環(huán)用水對(duì)水質(zhì)、水量的要求，具體優(yōu)勢(shì)有：①提高污水循環(huán)使用效率：經(jīng)過污水處理系統(tǒng)的污水95％以上可以得到再利用；②無二次污染：無需添加藥劑，避免外部添加的無機(jī)、有機(jī)物進(jìn)入循環(huán)水體，有效保護(hù)TBM循環(huán)冷卻設(shè)備及管網(wǎng)；③防止結(jié)垢：可阻止或減緩水中鈣、鎂等離子的附著，緩解由于水的硬度高而導(dǎo)致的結(jié)垢現(xiàn)象；④滿足TBM設(shè)備冷卻用水需求，減少遠(yuǎn)程補(bǔ)水用量；⑤減少施工污水外排量，降低環(huán)保壓力；⑥解決在水資源匱乏區(qū)域施工冷卻水對(duì)外部取水問題；⑦解決隧道污水在排放過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高施工安全預(yù)警。
（發(fā)明人：祁海燕;繆兵權(quán);鄒宇林;李敏;李勇;王芙蓉;伏砍;李巧林）
