一种TBM内置的污水净化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种TBM内置的污水净化系统，用于将隧道施工废水净化为冷却循环水，污水净化系统包括污水仓、污水预处理系统、污水净化系统、深度净化系统、在线监测系统、污泥脱水系统和阻垢系统，污水仓、污水预处理系统、污水净化系统、深度净化系统、在线监测系统和阻垢系统通过管道依次连通，污水预处理系统、污水净化系统、深度净化系统和在线监测系统的泥浆排出管道分别与污泥脱水系统连通，污泥脱水系统的出液端与污水仓连通，阻垢系统的出水管道与TBM的内循环水仓和冷却系统分别连通。本发明专利技术的污水净化系统与TBM主机高度集成，各个系统实现模块化设计，可根据TBM的结构进行灵活组装，满足TBM施工要求。满足TBM施工要求。满足TBM施工要求。

【技术实现步骤摘要】
一种TBM内置的污水净化系统


[0001]本专利技术涉及隧道施工废水处理装置
，具体涉及一种TBM内置的污水净化系统。

技术介绍

[0002]在隧道施工过程中，TBM(全断面硬岩隧道掘进机)上的各个系统或设备都要发热，这些热量积累到一定程度，就会影响设备的正常工作，因此系统或设备产生的热量要及时带走，在封闭的隧道内无法采用风冷，所以需要冷却水来带走这些热量。
[0003]目前，在TBM施工过程中需要消耗大量的水，其中，所消耗的水主要用于两个方面，一是刀盘喷水、主轴承密封冲刷、锚杆钻机钻孔、皮带冲刷、各部位冲洗等，属于消耗性用水；二是液压系统、润滑系统、主驱动电机与变速箱、变频器等系统与设备的冷却，属于冷却用水。现有的TBM供水与水冷却系统有主要有两种，第一种为开放式设计，洞外进水经管路输送至TBM冷水箱，再泵送至各消耗性及冷却用水工位，用于冷却的水经热交换后排入隧道或者污水箱；第二种为半封闭式设计，与第一种的不同之处在于，冷却用水设计为闭式循环系统，冷却介质为冷却液或者冷却液与蒸馏水的混合液，可有效避免产生水垢，同时对冷却介质采用冷水箱中的水进行冷却，洞外进水经热交换后回到冷水箱。虽然这两种系统均能够进行供水与冷却，但是，第一种结构耗水量大、水冷系统易结垢，第二种系统仍然存在耗水量较大的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种TBM内置的污水净化系统，污水净化系统跟随TBM同时前进，对TBM开挖过程中的施工废水进行处理，达标后用于冷却循环水系统，有效实现隧道废水净化再利用的目标。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种TBM内置的污水净化系统，所述污水净化系统用于将隧道施工废水净化为冷却循环水，所述污水净化系统包括污水仓、污水预处理系统、污水净化系统、深度净化系统、在线监测系统、污泥脱水系统和阻垢系统，所述污水仓用于收集TBM隧道施工废水，所述污水仓、所述污水预处理系统、所述污水净化系统、所述深度净化系统、所述在线监测系统和所述阻垢系统通过管道依次连通，所述污水预处理系统、所述污水净化系统、所述深度净化系统和所述在线监测系统的泥浆排出管道分别与所述污泥脱水系统连通，所述污泥脱水系统的出液端与所述污水仓连通，所述阻垢系统的出水管道与TBM的内循环水仓和冷却系统分别连通。
[0006]进一步的，所述污水预处理系统包括依次连接的预筛分装置、旋流分离装置和底筛脱水装置，经所述污水预处理系统处理后的轻液进入所述污水净化系统。
[0007]进一步的，所述污水净化系统包括反应池、药剂投加系统、污泥回流系统和磁回收系统，所述反应池包括依次并排设置的一级反应池、二级反应池、三级反应池和沉淀池，所述一级反应池上部设有污水进水口，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池
的底部依次连通，三级反应池的顶部与所述沉淀池连通，所述沉淀池与所述三级反应池相连的一侧设有导水板，所述导水板的下端与所述沉淀池底板之间设有进水口，且所述导水板的下端低于所述沉淀池与所述三级反应池相连部分的侧壁；所述污泥回流系统包括第一污泥泵和第一流量计，所述第一污泥泵的出口端与磁回收系统连通；所述磁回收系统包括磁回收机和高剪机，所述第一污泥泵与所述高剪机连通，所述高剪机与所述磁回收机连通，所述磁回收机包括磁回收装置和与所述磁回收装置连通的磁种投加装置，所述磁种投加装置与所述二级反应池连通；所述药剂投加系统包括PAC加药机和PAM加药机，所述PAC加药机设置在所述一级反应池上方，所述PAM加药机设置在所述三级反应池上方。
[0008]进一步的，所述污泥回流系统中还设置有第二污泥泵和第二流量计，所述第二污泥泵的出口端与所述磁回收系统连通，所述第二污泥泵与所述第一污泥泵交替开启使用。
[0009]进一步的，所述沉淀池内设置有斜管沉淀区和刮泥机，所述斜管沉淀区的底部高于所述进水口，所述刮泥机设置在所述斜管沉淀区的下方。
[0010]进一步的，所述污水净化系统还包括设置在所述反应池进水管路上的电磁流量计；所述药剂投加系统还设置有药剂采样装置。
[0011]进一步的，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池内均设置有搅拌器。
[0012]进一步的，所述深度净化系统包括依次连接的第一过滤系统和第二过滤系统。
[0013]进一步的，所述污泥脱水系统包括依次连接的污泥池、泥浆调节池和污泥脱水设备，所述污泥脱水设备与控制系统连接。
[0014]进一步的，所述在线监测系统与深度净化系统连接；所述阻垢系统安装在在线监测合格后的出水管路上。
[0015]相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0016](1)、本专利技术的一种TBM内置的污水净化系统，用于将隧道施工废水净化为冷却循环水，该污水净化系统包括污水仓、污水预处理系统、污水净化系统、深度净化系统、在线监测系统、污泥脱水系统和阻垢系统，该污水净化系统与TBM主机高度集成，各个系统实现模块化设计，可根据TBM的结构进行灵活组装，满足TBM施工要求。
[0017](2)、本专利技术的一种TBM内置的污水净化系统与传统内外循环系统相比较，能有效保障冷却循环用水对水质、水量的要求，具体优势有：
①
提高污水循环使用效率：经过污水处理系统的污水95％以上可以得到再利用；
②
无二次污染：无需添加药剂，避免外部添加的无机、有机物进入循环水体，有效保护TBM循环冷却设备及管网；
③
防止结垢：可阻止或减缓水中钙、镁等离子的附着，缓解由于水的硬度高而导致的结垢现象；
④
满足TBM设备冷却用水需求，减少远程补水用量；
⑤
减少施工污水外排量，降低环保压力；
⑥
解决在水资源匮乏区域施工冷却水对外部取水问题；
⑦
解决隧道污水在排放过程中的实时监控，提高施工安全预警。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0019]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下
面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0020]图1是本专利技术一种TBM内置的污水净化系统的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术中污水净化系统的结构示意图；
[0022]其中，1
‑
污水仓；2
‑
污水预处理系统；3
‑
污水净化系统；3.1
‑
一级反应池；3.2二级反应池
‑
；3.3
‑
三级反应池；3.4
‑
沉淀池；4
‑
深度净化系统；5
‑
在线监测系统；6
‑
污泥脱水系统；7
‑
阻垢系统；8
‑
内循环水仓；9...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TBM内置的污水净化系统，其特征在于，所述污水净化系统用于将隧道施工废水净化为冷却循环水，所述污水净化系统包括污水仓(1)、污水预处理系统(2)、污水净化系统(3)、深度净化系统(4)、在线监测系统(5)、污泥脱水系统(6)和阻垢系统(7)，所述污水仓用于收集TBM隧道施工废水，所述污水仓、所述污水预处理系统、所述污水净化系统、所述深度净化系统、所述在线监测系统和所述阻垢系统通过管道依次连通，所述污水预处理系统、所述污水净化系统、所述深度净化系统和所述在线监测系统的泥浆排出管道分别与所述污泥脱水系统连通，所述污泥脱水系统的出液端与所述污水仓连通，所述阻垢系统的出水管道与TBM的内循环水仓(8)和冷却系统(9)分别连通。2.根据权利要求1所述的污水净化系统，其特征在于，所述污水预处理系统包括依次连接的预筛分装置、旋流分离装置和底筛脱水装置，经所述污水预处理系统处理后的轻液进入所述污水净化系统。3.根据权利要求1所述的污水净化系统，其特征在于，所述污水净化系统包括反应池、药剂投加系统、污泥回流系统和磁回收系统，所述反应池包括依次并排设置的一级反应池(3.1)、二级反应池(3.2)、三级反应池(3.3)和沉淀池(3.4)，所述一级反应池上部设有污水进水口，所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池的底部依次连通，三级反应池的顶部与所述沉淀池连通，所述沉淀池与所述三级反应池相连的一侧设有导水板，所述导水板的下端与所述沉淀池底板之间设有进水口，且所述导水板的下端低于所述沉淀池与所述三级反应池相连部分的侧壁；所述污泥回流系统包括第一污泥泵(12)和第一流量计(20)，所述第一污泥泵的出口端与磁回收系统连通；所述磁回收系统包括磁回收机(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁海燕，缪兵权，邹宇林，李敏，李勇，王芙蓉，伏砍，李巧林，
申请(专利权)人：中铁环境科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：