公路隧道施工生产废水处理方法研究

科技资讯2018NO.03SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术51科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONDOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2018.03.051公路隧道施工生产废水处理方法研究①史志翔1韩超2（1.交通运输部公路科学研究院北京100088;2.交通运输部水运科学研究院北京100088）摘要:近年来，随着科学技术的不断进步、经济的稳定发展，我国公路建设迎来高速发展时期。隧道施工是公路建设过程中的重要组成部分，隧道施工过程中的废水处理是公路隧道施工生产的重点和难点。本文结合实际公路隧道施工建设，对现有隧道建设过程中的废水处理问题进行详细阐述，并提出隧道施工废水处理的有效工艺技术，望对今后相关部门提供意见和帮助。关键词:公路隧道施工生产废水处理中图分类号:U453.6文献标识码:A文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0051-02①作者简介：史志翔(1986—),男，江苏常州人，硕士,工程师，主要从事公路交通环境保护研究及环境工程咨询工作。随着我国经济的快速稳定发展，当前阶段我国已建成的高速公路接近4万多公里。隧道建设在公路项目中占很大一部分比例，在隧道施工建设过程中会有一定的改变原有生态环境状态的影响，甚至严重时会对自然环境和人体健康产生危害，进而形成环境污染。本文结合实际公路隧道施工建设过程中的经验，详细分析了隧道施工产生的废水的特点以及后期处理过程中存在的问题，并提出隧道施工废水处理的有效工艺技术，望对今后相关部门提供意见和帮助。1公路隧道施工过程中废水的来源公路隧道在施工建设过程中通常有以下几个方面会产生废水：(1)施工设备在工作过程中产生的废水，例如：钻机在进行隧道洞口挖掘的过程中会产生大量废水；(2)隧道在穿越不同地质时，产生的废水；(3)爆破后用于降尘而产生的废水；(4)在隧道进行混凝土浇筑的过程中产生的废水等。由于地质以及隧道施工的等的因素，在隧道外侧废水的流量比较大。2公路隧道施工废水的水质特征公路隧道一般建在山区、环境保护区等地段，在施工过程中的污染物排放有一定的严格要求。在公路隧道施工产生的废水中，最为主要的超标物是呈碱性的悬浮物：氢氧化钙、硅酸二钙以及硅酸三钙等。这些悬浮物主要是在混凝土注浆过程中主体材料水解产生的，此外这些悬浮物溶于水后，造成pH值升高，但都在污染物允许排放指标之内。其他如氨氮、石油类的污染物等的含量必须满足污水排放统一标准后，再进行适当排放。如表一所示，常见隧道废水水质监测数据表。3公路隧道施工废水对环境的危害公路隧道施工产生的废水会严重影响地下水体的质量，进而影响自然水的饮用。在隧道施工产生的废水中，含有大量的固体颗粒物，固体颗粒物会使得废水中的悬浮物大大增加，超过标准值；同时固体颗粒物还会影响地下水的透明度，增大水体的浊度，严重时会引发河床底泥等一系列问题；此外，固体悬浮物的沉降也会覆盖河床底部鱼虾类的卵场，进而影响水生生物的生存环境。在施工废水中，大部分污染物为无机物质，因此不会对周围环境造成严重破坏。但必须注意的是，当污水中的固体颗粒浓度大时，污水中的物质会影响甚至改变生物的结构和生长。当公路隧道施工废水排入到附近周围时，会对周围的水体环境造成一定的影响，同时还会影响附近水体的景观。4目前我国公路隧道施工废水处理的现状当前我国公路隧道施工过程中通常将产生的废水引入到沉淀池中，等废水中的沉降物沉淀后再排放到相应地段。在沉淀池的选址上，要注意开挖地区尽量不要太小，避免使用面积过小；但沉淀池的面积过大会使得废水沉降时间过短，进而沉淀率不足。目前，我国在公路隧道废水处理过程中只有少数的施工单位采用沉淀法进行处理废水，大部分施工单位直接将废水排入到周围的自然沟渠中，对环境造成重大影响。大部分的公路隧道施工废水的处理措施都没有达标，这也是当前公路环境保护相关单位面临的最主要问题。技术以及资金是困扰废水处理的最大瓶颈。5公路隧道施工废水处理技术的研究5.1絮凝沉淀絮凝沉淀技术是将絮凝剂投放到污水中，使之在沉淀项目水样编号允许排放标准12345酸碱度(pH)7.811.528.558.068.156～9悬浮物(mg/L)11483180.41.4021120112675氨氮(mg/L)0.0823.2412.6053.2060.01612化学需氧量(mg/L)41.2388.0745.30625.63121.28590石油类(mg/L)0.2060.1580.1200.2410.1014表1常见隧道废水水质监测数据表(下转53页)科技资讯2018NO.03SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术53科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION量技术、地基差分干涉测量技术以及三维激光扫描监测技术比较常见。接下来我们将以其中的三维激光扫描监测技术以及近景摄影监测技术为例作简要探讨。2.2.1 三维激光扫描监测技术三维激光扫描技术是一种通过精度较高的扫描点云数据的方法来取得滑坡体三维表面几何图形信息的技术，它不仅能够使坡体的数字化完成得更加高效和迅速，还能充分完成对滑坡的三维建模以及虚拟重现。在采取三维激光扫描监测技术对滑坡进行变形监测的过程中，不需要提前埋设监测设备便可直接快速获取滑坡体三维点精确的云数据，简便快捷，在对既得的三维“面”式点云数据进行过细致的计算和分析之后，能够比较直观地反映滑坡体实时的形态特性。但需要注意的是，该技术在应用的过程中容易受制于自身技术特点以及监测要求，产生海量点云数据解析困难以及扫描距离受限等问题。2.2.2 近景摄影监测技术近景摄影监测技术是一种通过摄影的方式来进行测量的方法，从而实现获取近距离目标的影像信息，确定其三维空间数据的目的。相较于的传统监测手段，近景摄影监测技术在信息容量方面能够更胜一筹。在对滑坡变形进行监测的过程中，近景摄影监测技术的应用能够及时得到滑坡变形三维空间的信息，保证高位移监测足够精确。需要注意的一点是，近景摄影监测技术在应用的过程中可能会受到野外地形条件的束缚，导致监测距离不能很好的满足监测要求，另一方面，着相机架设点位选取较难以及全天候工作适应性差等问题也容易对近景摄影监测技术的应用造成不利影响。3结语 综上所述，就现阶段的情况来看，我国传统的滑坡变形监测技术已经取得了较为骄人的成果，并且，也在具体的滑坡灾害治理过程中获得了一系列的突破。但是，滑坡变形监测技术的成熟仍需要世人去不断开拓和更新，在学科交叉融合技术的日趋完善和进步的背景下，融合了科学家智慧结晶的新型的监测仪器一件接一件地被创造出来，加之相关专业人员对监测数据合理的深度挖掘与应用，这些都将成为促进滑坡变形监测技术获得突破性进展的源动力。参考文献[1] 张军,徐景田,孔利明,等.一种滑坡变形监测综合技术的应用[J].北京测绘,2009(2):47-48.[2] 冯春,张军,李世海,等.滑坡变形监测技术的最新进展[J].中国地质灾害与防治学报,2011(1):11-12.[3] 陈明锋.滑坡变形监测综合技术的应用及动态实时监测分析[J].中国新技术产品,2014(1):52.[4] 霍东平,张彬,彭军还,等.滑坡变形监测技术研究现状与展望[J].工程勘察,2015(8):63-64.(上接51页)池中进行沉降分离处理。沉淀池必须具有较大的规模，并配置完善的絮凝剂添加设备。絮凝沉淀池一般处理施工期混凝土搅拌过程中产生的废水、砂石料加工产生的废水以及大坝围堰过程中产生的废水等。5.2机械处理机械处理技术是在污水中投放絮凝剂后，污泥沉淀在沉淀池中，进而利用机械脱水的原理进行污水处理。这种方法多用在狭窄的场地以及污泥颗粒较细的情况下，这种技术污水处理效果明显，整个过程包含：污泥处理、含油的废水处理以及施工过程中的细沙回收等步骤，但是这种技术需要较高的运行费用。5.3自然沉淀自然沉淀技术，顾名思义就是不添加任何药剂，使废水自然在沉淀池中自行沉淀。这种技术优点是经济环保，但废水中的微粒子不易处理掉。常见的有预沉池，处理施工期中砂石料加工冲洗过程中产生的废水。6废水处理改进措施在当前原有的废水技术处理的基础上，可以选择增强混凝土沉淀法来进行公路隧道施工产生的废水处理。具体原理如下：在废水进行沉淀区前，先将废水放入存有混凝土的反应区，使废水和混凝土反应，同时再加入一定的混凝剂，并搅动使之充分反应，当废水中的悬浮物质与混凝剂发生反应后，悬浮物就会自动沉淀分离，而反应物中的上清液就会排出。该方法处理技术具有结构紧凑，操作简单、处理效果明显的特点，同时还能够实现自动化控制和处理利用。但是这种方法尚处于实验研究阶段。7结语隧道施工是公路建设过程中的重要组成部分，隧道施工过程中的废水处理是公路隧道施工生产的重点和难点。通过对废水的处理和检测，公路隧道施工过程中产生的废水中含有的主要污染物质是悬浮物。大部分的废水排放都没有达到排放标准的要求，同时在排放的污水中悬浮物的处理不达标，严重时会影响周围水体的性质以及水体中的生物生存环境。当前现有的废水处理技术有絮凝沉淀、机械处理以及自然沉淀，其中絮凝沉淀应用较广，机械处理效果更加明显，但费用较高，自然沉淀最为环保经济。在改进的废水处理装置中，增加了混凝反应区，加速了污水中的悬浮物和混凝剂的反应，使处理效果更加明显，但是这种方法尚处于实验研究阶段。参考文献[1] 高志兵.论隧道洞口工程的施工技术与方法[J].山西建筑,2013,39(22):187-188.[2] 陆成武.公路隧道施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2014(1):75.[3] 郭锋锋,王卫邦,郑海龙.公路隧道建设发展与施工质量分析[J].中国高新技术企业,2010(22):195-196.