施工污水處理方案一、項目背景與污水特征本項目位于華東某市軌道交通4號線車輛段，占地約28.6萬m2，基坑最大深度18.7m，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。施工期36個月，高峰期勞動力1200人，混凝土日澆筑量2600m3，鉆孔樁2160根，地下連續(xù)墻800m。現(xiàn)場污水來源可歸納為五類：1.基坑降水：含大量SS（懸浮物），電導(dǎo)率1200～1800μS/cm，pH6.8～7.4，溫度隨季節(jié)12～24℃，水量受降雨影響大，日均3200m3，峰值7200m3。2.車輛沖洗：SS800～2500mg/L，石油類45～180mg/L，COD350～900mg/L，陰離子表面活性劑（LAS）15～40mg/L，瞬時流量80m3/h。3.混凝土拌合站沖洗：pH11～12.5，SS2000～6000mg/L，COD1200～2800mg/L，含少量未水化水泥顆粒，粒徑<0.15mm占比>85%。4.生活污水：COD250～500mg/L，BOD?120～260mg/L，NH?-N25～55mg/L，TP4～8mg/L，水量按人均80L/d計，峰值96m3/d。5.盾構(gòu)泥漿：密度1.15～1.25g/cm3，含膨潤土、CMC、發(fā)泡劑，SS30000～80000mg/L，動切力>20Pa，需先篩分再處理。二、設(shè)計原則與排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）B級，其中SS≤400mg/L，COD≤500mg/L，石油類≤15mg/L，pH6～9。同時滿足地方標(biāo)準(zhǔn)《××市施工排水管理細(xì)則》要求：SS≤300mg/L，氨氮≤45mg/L，磷酸鹽≤8mg/L。設(shè)計安全系數(shù)1.3，出水水質(zhì)目標(biāo)：SS≤200mg/L，COD≤300mg/L，石油類≤10mg/L，pH6.5～8.0，確保下游市政污水廠運行穩(wěn)定。三、水量平衡與規(guī)模確定采用“日變化系數(shù)1.4、時變化系數(shù)1.6”法，綜合污水量=（基坑降水3200+車輛沖洗200+拌合站沖洗150+生活96）×1.4=5100m3/d，取整5500m3/d；峰值流量=5500÷16×1.6=550m3/h，設(shè)計處理能力600m3/h，按兩班制運行，每班8h。四、處理工藝路線1.基坑降水：旋流除砂→高效絮凝沉淀→活性砂過濾→紫外消毒→回用或排放。2.車輛沖洗：格柵→調(diào)節(jié)→隔油→氣浮→生物接觸氧化→多介質(zhì)過濾→回用。3.拌合站堿性廢水：pH調(diào)節(jié)→絮凝→斜板沉淀→陶瓷膜過濾→回用。4.生活污水：格柵→調(diào)節(jié)→缺氧/好氧MBBR→二沉→紫外消毒→回用。5.盾構(gòu)泥漿：振動篩→除砂器→加藥絮凝→板框脫水→濾液返回降水系統(tǒng)。五、主要單元設(shè)計參數(shù)與計算5.1旋流除砂器選用Φ750mm水力旋流器4臺，3用1備，單臺處理量220m3/h，進(jìn)料壓力0.25MPa，底流口直徑55mm，溢流口直徑140mm，SS去除率>60%，底流含固率8%～12%，排砂周期2h，配套螺旋輸送機(jī)輸送至臨時堆場。5.2調(diào)節(jié)池地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸22m×12m，有效水深3.5m，有效容積924m3，HRT=10min（按峰值流量），池內(nèi)設(shè)2臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)（N=3kW），防止沉淀；池頂加蓋，臭氣經(jīng)生物濾塔處理后排放。5.3高效絮凝沉淀池（高密度沉淀池）采用污泥循環(huán)型高密度沉淀池，分三格：快速混合區(qū)、絮凝區(qū)、斜管沉淀區(qū)。快速混合區(qū)G值=600s?1，t=60s，投加PAC30mg/L（以Al?O?計），PAM0.8mg/L（陰離子型，分子量1200萬）。絮凝區(qū)G值=80s?1，t=12min，設(shè)變頻槳葉，絮體粒徑D??≥0.8mm。斜管區(qū)液面負(fù)荷15m3/(m2·h)，斜管φ80mm，L=1.0m，傾角60°，出水SS≤80mg/L。底部設(shè)Φ8m刮泥機(jī)，周邊線速度2.5m/min，污泥含固率3%～5%，由螺桿泵送至儲泥罐。5.4活性砂過濾器連續(xù)流砂濾，Φ3.0m×4臺，單臺濾速10m/h，濾床深2.0m，砂粒徑1.2～2.0mm，氣提洗砂耗氣量3Nm3/min，反沖洗水量<3%，出水SS≤20mg/L，濁度≤5NTU。5.5紫外消毒渠渠道尺寸8m×0.8m×1.2m，設(shè)64支320W低壓高強(qiáng)紫外燈，劑量≥25mJ/cm2，燈管壽命12000h，在線清洗周期6h，出水糞大腸菌群≤1000MPN/L。5.6隔油池（車輛沖洗水）平流式，分三格，總停留時間1.5h，首格設(shè)波紋斜板，板間距40mm，板內(nèi)流速0.5mm/s，浮油經(jīng)集油管進(jìn)入Φ1.5m帶式撇油機(jī)，收油率>90%，出油含水率<5%。5.7溶氣氣?。―AF）回流比30%，溶氣壓力0.45MPa，釋放器采用TS型，微氣泡直徑30～50μm，表面負(fù)荷6m3/(m2·h)，投加PAC25mg/L，PAM0.5mg/L，出水石油類≤5mg/L，SS≤30mg/L。5.8生物接觸氧化池BOD容積負(fù)荷1.2kg/(m3·d)，池體分兩段，總停留時間3h，填料為φ150mm組合式彈性立體填料，填充率70%，曝氣采用微孔盤式，氣水比8:1，DO3～4mg/L，出水COD≤120mg/L，BOD?≤30mg/L。5.9pH調(diào)節(jié)（堿性廢水）采用廢酸中和+CO?曝氣聯(lián)合工藝，廢酸為鋼結(jié)構(gòu)酸洗廢液（HCl8%～12%），通過變頻計量泵投加，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)pH在線儀（量程0～14，精度±0.01），當(dāng)pH>10時啟動廢酸泵，當(dāng)pH<8時啟動CO?鋼瓶電磁閥，CO?經(jīng)微孔曝氣管均勻布?xì)猓磻?yīng)時間15min，出水pH穩(wěn)定在7.5～8.0，避免過量投酸導(dǎo)致TDS升高。5.10陶瓷膜系統(tǒng)19通道α-Al?O?膜，孔徑0.1μm，膜面積25m2/支，共8支，設(shè)計通量120L/(m2·h)，跨膜壓差0.15MPa，反沖洗周期30min，化學(xué)清洗周期7d，出水SS≤5mg/L，可滿足拌合站回用要求（SS≤10mg/L）。5.11MBBR池（生活污水）缺氧區(qū)HRT=2h，填料填充率50%，填料規(guī)格φ25mm×10mm，比表面積500m2/m3；好氧區(qū)HRT=4h，填料填充率60%，曝氣量氣水比12:1，內(nèi)回流比200%，出水NH?-N≤15mg/L，TN≤35mg/L。5.12板框脫水盾構(gòu)泥漿經(jīng)加藥調(diào)理后，采用500m2高壓隔膜板框機(jī)2臺，進(jìn)料壓力0.8MPa，隔膜壓榨壓力1.2MPa，循環(huán)周期2.5h，泥餅含固率≥40%，濾液SS≤300mg/L，返回調(diào)節(jié)池再處理。六、污泥產(chǎn)量與處置路線高密度沉淀池干污泥量=5500×(800-80)×10??×1.3=5.15t/d（含水率以75%計，體積20.6m3/d）；氣浮浮渣量=0.8t/d（含水率95%，體積16m3/d）；MBBR剩余污泥量=0.6t/d（含水率99.2%，體積75m3/d）。合計濕污泥量111.6m3/d，經(jīng)儲泥罐→螺桿泵→板框脫水后，泥餅量9.2t/d（含固率40%），外運至建材廠制磚，濾液全部回系統(tǒng)。七、加藥系統(tǒng)設(shè)計7.1PAC儲罐PE材質(zhì)，Φ2.5m×3m，有效容積12m3，儲藥量10d，配攪拌機(jī)與液位計，投加泵為機(jī)械隔膜泵，Q=200L/h，P=0.3MPa，變頻控制，與進(jìn)水流量計聯(lián)動。7.2PAM制備三槽式自動泡藥機(jī)，制備濃度0.1%～0.3%，熟化時間60min，單套制備能力2000L/h，設(shè)2套，1用1備，投加泵螺桿泵Q=80L/h。7.3酸、堿、次氯酸鈉酸儲罐Φ1.5m×2m，HDPE材質(zhì)，設(shè)防泄漏圍堰；次氯酸鈉儲罐Φ1.2m×1.8m，黑殼避光，投加量5mg/L，用于紫外故障時應(yīng)急消毒。八、自動控制系統(tǒng)采用西門子S7-1500PLC+昆侖通態(tài)觸摸屏，遠(yuǎn)程通過4G路由器接入企業(yè)私有云，實現(xiàn)：1.進(jìn)水水質(zhì)在線監(jiān)測：pH、SS、COD、氨氮、電導(dǎo)率、流量，數(shù)據(jù)5min上傳一次；2.設(shè)備運行狀態(tài)：泵電流、閥門開度、鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量、紫外強(qiáng)度，異常短信報警；3.加藥閉環(huán)：根據(jù)進(jìn)水SS、流量自動調(diào)節(jié)PAC、PAM投加量，設(shè)定值±5%范圍內(nèi)波動；4.能耗統(tǒng)計：每月自動生成電耗、藥耗、水耗報表，折算處理成本；5.視頻聯(lián)動：在調(diào)節(jié)池、出水口設(shè)紅外球機(jī)，當(dāng)出水COD超標(biāo)時自動錄像并推送10s短視頻到值班手機(jī)。九、回用方案經(jīng)處理后的5500m3/d出水，優(yōu)先回用于：1.車輛沖洗1200m3/d，設(shè)獨立回用泵房，變頻恒壓供水0.3MPa；2.道路噴淋降塵800m3/d，設(shè)旋轉(zhuǎn)噴頭120只，每只射程15m，定時10min啟停；3.綠化及養(yǎng)護(hù)300m3/d，設(shè)快速取水閥30套，配鎖防止誤用；4.混凝土養(yǎng)護(hù)500m3/d，通過塑料水囊+滴管方式，保證養(yǎng)護(hù)面濕潤；5.剩余2700m3/d達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)專用排水口接入市政管網(wǎng)，安裝電磁流量計，數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)管平臺。十、施工期運行管理10.1人員配置設(shè)站長1名（環(huán)境工程本科，5年經(jīng)驗），班長2名（高工），運行工6名（三班兩倒），化驗員2名（持上崗證），機(jī)修2名，電工1名，合計14人。10.2化驗指標(biāo)與頻次進(jìn)水、出水每日測SS、COD、pH；每周測BOD?、氨氮、TP、石油類；每月測糞大腸菌群、TDS、重金屬（Cd、Pb、Cr、As、Hg）；每季度委托第三方全指標(biāo)分析。10.3巡檢制度每小時現(xiàn)場巡檢一次，記錄電流、壓力、液位、氣味、噪音；每班清理格柵渣、收浮油；每周檢查膜通量、紫外燈套管結(jié)垢；每月校準(zhǔn)在線儀表；每半年更換一次減速機(jī)齒輪油。10.4應(yīng)急預(yù)案（1）暴雨導(dǎo)致水量激增：立即啟動溢流井閘門，將超標(biāo)水引入應(yīng)急池（容積2000m3），同時加大PAC投量30%，調(diào)用移動式一體化凈水器（300m3/h）輔助處理；（2）PAC儲罐泄漏：圍堰內(nèi)積液由耐酸泵抽至事故池，用堿液中和至pH7，再泵回系統(tǒng)；（3）出水COD超標(biāo)：先停排、后溯源，若因生化系統(tǒng)受沖擊，立即投加葡萄糖（C:N=20:1）及硝化菌劑，DO提升至4～5mg/L，24h內(nèi)連續(xù)監(jiān)測；（4）紫外燈故障：切換次氯酸鈉應(yīng)急投加，保證接觸時間≥30min，余氯0.3～0.5mg/L；（5）突發(fā)停電：800kW柴油發(fā)電機(jī)30s內(nèi)自啟，保證鼓風(fēng)機(jī)、加藥泵、出水閥門不間斷運行。十一、投資估算與運行成本11.1投資土建費用：調(diào)節(jié)池、高密度沉淀池、回用水池等約680萬元；設(shè)備費用：泵、風(fēng)機(jī)、膜、紫外、加藥、儀表、自控等約920萬元；安裝及其他：160萬元；合計1760萬元（不含征地）。11.2運行成本電費：裝機(jī)功率385kW，運行功率260kW，年耗電1.83×10?kWh，按0.75元/kWh計，137.3萬元；藥費：PAC單價2200元/t，年耗198t，43.6萬元；PAM單價18000元/t，年耗4.2t，7.6萬元；次氯酸鈉1200元/t，年耗10t，1.2萬元；人工：14人×9萬元/年，126萬元；維修與膜更換：年費率3%，52.8萬元；合計年運行成本368.5萬元，折算噸水成本368.5×10?÷（5500×300）=2.23元/m3（按年運行300d計）。十二、碳排放與綠色施工采用“光伏發(fā)電+儲能”互補(bǔ)系統(tǒng)，在回用車間屋頂鋪設(shè)450塊550W組件，總?cè)萘?47.5kW，年發(fā)電28×10?kWh，可抵消碳排放221tCO?e；污泥制磚替代黏土磚，每t泥餅減少碳排放0.35tCO?e，年減排322t；選用一級能效鼓風(fēng)機(jī)、變頻泵，節(jié)電率12%，年減排145t；項目整體年減排688tCO?e，相當(dāng)于植樹3.8萬棵。十三、智慧運維案例示范2023年7月，系統(tǒng)檢測到進(jìn)水COD由平均320mg/L驟升至980mg/L，SS由600mg/L升至2100mg/L，平臺觸發(fā)三級報警：一級：短信通知值班；二級：自動加大PAC至45mg/L，PAM至1.2mg/L，開啟應(yīng)急氣??；三級：廠長手機(jī)遠(yuǎn)程授權(quán)，啟動應(yīng)急池，切換出水至應(yīng)急池，暫停外排。經(jīng)溯源，為盾構(gòu)泥漿池翻池導(dǎo)致高濃度泥漿水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，通過應(yīng)急措施，出水COD穩(wěn)定在280mg/L以內(nèi)，SS≤180mg/L，未發(fā)生外排超標(biāo)，避免環(huán)保罰款32萬元。十四、質(zhì)量、安全、文明施工14.1質(zhì)量所有隱蔽工程驗收前拍照、錄像存檔；HDPE膜焊接每條焊縫100%真空檢測；混凝土抗?jié)B等級≥P8，池體滿水試驗48h無滲漏；在線儀表與實驗室比對相對誤差≤5%。14.2安全有限空間作業(yè)執(zhí)行“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”制度，配四合一氣體儀、正壓式呼吸器、三腳架；酸堿區(qū)設(shè)洗眼器、防腐蝕圍堰；鼓風(fēng)機(jī)房噪聲≤85dB(A)，