公布日：2023.06.30
申请日：2022.11.30
分类号：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
本发明公开了一种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。
权利要求书
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)和高剪机(11)，所述第一污泥泵(12)与所述高剪机(11)连通，所述高剪机(11)与所述磁回收机(10)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(17)和PAM加药机(18)，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。
4.根据权利要求3所述的污水净化系统，其特征在于，所述污泥回流系统中还设置有第二污泥泵(13)和第二流量计(21)，所述第二污泥泵(13)的出口端与所述磁回收系统连通，所述第二污泥泵(13)与所述第一污泥泵(12)交替开启使用。
5.根据权利要求3所述的污水净化系统，其特征在于，所述沉淀池内设置有斜管沉淀区(14)和刮泥机(15)，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。
6.根据权利要求3所述的污水净化系统，其特征在于，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(16)；所述药剂投加系统还设置有药剂采样装置。
7.根据权利要求3所述的污水净化系统，其特征在于，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(19)。
8.根据权利要求1所述的污水净化系统，其特征在于，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。
9.根据权利要求1所述的污水净化系统，其特征在于，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。
10.根据权利要求1所述的污水净化系统，其特征在于，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。
发明内容
本发明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。
为实现上述目的，本发明提供了一种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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)、本发明的一种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。
(2)、本发明的一种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。
（发明人：祁海燕;缪兵权;邹宇林;李敏;李勇;王芙蓉;伏砍;李巧林）