浅谈水库工程施工期水环境保护措施

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年5月9期   作者:李建玲,王伟
[导读] 水库工程施工期建设往往会产生大量的生产生活废污水,
        李建玲,王伟
        (中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津300222 )

        摘要:水库工程施工期建设往往会产生大量的生产生活废污水,处理不当将会影响建设区域河段的水质,为保护水环境,本文以贵州某中型水库为例,探讨了水库工程施工中的水环境保护措施。
        关键词:水库工程;施工期;水环境保护措施

        引言:水库工程的建设在防洪、灌溉、供水等方面对社会经济发展起着举足轻重的作用,对于促进水资源合理利用发挥了重要作用。本文以贵州某中型水库工程为例,分区分析了施工期水环境保护措施。
        贵州某水库工程任务为县城供水,水库设计供水量约为900万m3/a。水库工程由枢纽区和输水工程区组成。水库总库容1052万m3,坝型为混凝土面板堆石坝,最大坝高约45m;输水工程管线长度24km。施工期分为大坝施工区、输水管线施工区。大坝施工区布置有砂石料加工系统、混凝土拌和系统、机修系统及施工营地;输水管线施工区在输水沿线分散布置小型施工生产区和营地。水环境保护设计中根据两个区水污染物产生特点,分别提出适用的保护措施。
1大坝施工区水污染防治措施
1.1砂石加工系统废水处理
        砂石加工废水污染物主要为悬浮物,浓度一般为1500~5000mg/L,最高可达20000mg/L。该类废水一般经过沉淀后循环用于砂石骨料的筛分、冲洗或洒水抑尘。沉淀方法通常有自然沉淀法、絮凝沉淀法和机械加速澄清法。
        自然沉淀法的特点是处理流程简单,基建建设技术和费用相对较低,运行操作简单,运行费用少,但是要达到较好的处理效果,沉淀池的规模要求较大。絮凝沉淀法需要投加絮凝剂,与自然沉淀法相比,增加了机械设备和运行费用,但处理效果较优。机械加速澄清法中的机械加速澄清池具有混合和沉淀双重功能,节约了处理设施占地面积、减少了絮凝剂用量,但机械加速澄清池结构复杂,设计难度和基建技术要求比较高,设备费、运行费和维护费都较高。
        因此综合考虑处理效果、经济等因素,该中型水库选择了絮凝沉淀法。砂石加工系统废水主要来自预筛分、筛分和筛分楼等流入废水调节池,由砂浆泵将高悬浮物废水供给细砂回收处理器,去除大于 0.035mm 的细砂悬浮物,筛滤回流入调节池,经絮凝沉淀后上清液流入清水池,回用于砂石加工系统。泥浆在重力作用下进入污泥池,通过压滤机压滤、干化脱水,压滤水循环进入净化器,泥饼运输到渣场。沉砂处理单元的细砂回收处理器采用技术成熟的成套设备;絮凝沉淀单元采用一体化净化设备,絮凝剂和助凝剂选用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),经絮凝沉淀后废水中粒径小于 0.035mm 的悬浮物得到去除,废水经过处理后水质能够降低到200mg/L以下,废水可循环利用。
1.2混凝土拌和系统废水处理
        大坝工区的混凝土拌和系统冲洗废水主要为悬浮物和碱性浓度高,pH值约为11,悬浮物浓度约5000mg/L,经处理后废水可回用。
        通常采用竖流式沉淀池或矩形沉淀池(中和剂、絮凝剂)处理。竖流式沉淀池占地面积小,但是沉淀池要求较深,施工难度大,造价较高。矩形沉淀池(中和剂、絮凝剂)土建施工简单,造价低,泥渣可定期人工清理,因此该水库采用了此方式。
        每班末的混凝土拌和系统冲洗废水,排放进入沉淀池,沉淀时间在6h以上,处理后的废水自流入蓄水池循环回用。根据废水处理效果,必要时投入中和剂和絮凝剂。池的出水端设置为活动式,便于清运和调节水位。在沉淀池污泥沉淀到一定程度则换备用沉淀池。原沉淀池的污泥进行自然干化,干化后清运至渣场。


1.3机械冲洗废水处理措施
        大坝施工区设置有机修系统,机修过程将产生机械、车辆冲洗废水,污染物主要是石油类和悬浮物。该类废水经隔油沉淀后循环使用。
        处理方式有隔油板+混凝沉淀池、成套油水分离器+混凝沉淀池。前者构造简单,造价低、管理方便,仅需定期清理。后者处理效果好,占地面积小,但设备投资大,修理保养费用和技术要求高。因此该水库选择了前者。
        在含油废水汇流处修建1个设有隔油板的矩形池,含油废水自流进入水池,经隔油处理后进入沉淀池,在沉淀池投加混凝剂进行混凝吸附,停留12小时后排放进入蓄水池循环利用。浮油以及油泥应委托具有资质单位处置。
        含油废水经处理后,悬浮物浓度小于70mg/L,完全满足机械冲洗用水的水质要求。
1.4施工营地生活污水处理措施
        该水库工程施工区布置1 处施工营地,施工高峰期人数为380人/天,生活污水产生量约36 m3/d。施工区营地周边水系为Ⅲ类水体,生活污水经过处理后满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准后可排入河道。
        处理方案有三格化粪池、成套生活污水处理设备或地埋式一体化生活污水处理设备。
        三格化粪池处理具有造价低、运行费用少等特点,适用于污水量较小,污水排放标准要求不高的工程。成套生活污水处理设备对生活污水处理效果好、运行稳定,但由于相关设备较多、自动化程度也较高,操作人员需要具有较高的技术水平,且生活污水处理费用相对较高。地埋式一体化生活污水处理设备是目前国内较为成熟、可靠、技术先进的处理工艺,全套设备均可埋于地下,工程投资省,处理效果较好,占地面积少,运行能耗低,管理维护方便,并可根据施工区地理位置的特殊性合理利用有限场地,另外根据生活污水污染物组成及浓度,可以增加脱磷、脱氮工艺,保证处理后的水质。因此该水库采用地埋式一体化生活污水处理设备。
        该设备采用生化处理技术――接触氧化法,污水经过格栅去除大的悬浮物,经调节池后与含磷回流污泥同步进入一级生化池和二级生化池,在厌氧区内不曝气,好氧微生物处于抑制状态,部分有机物被氨化,同时含有聚磷菌的回流污泥完成磷的释放;混合液进入缺氧反应区,在缺氧反应区中反硝化菌成为优势菌种,反硝化菌利用有机物为电子供体,硝酸盐作为电子受体,将回流混合液中的硝态氮还原为氮气,从而达到脱氮目的;脱氮后的混合液最后进入好氧反应区,在好氧反应区内硝化菌完成硝化反应,好氧微生物去除剩余有机物,同时聚磷菌大量吸收溶解性磷在菌体内储存,经过沉淀分离后,将富磷的剩余污泥排放,从而达到除磷的目的。为了消除生活污水中致病微生物对水体的影响,防止疾病传染,处理后的出水应消毒后排放。
2输水管线施工区水污染防治措施
2.1生产区废水处理措施
        输水管线施工生产区通常设有小型移动式混凝土搅拌机,会产生冲洗废水,由于冲洗量较小、设备不固定,因此每台设备可设置1个移动水槽用于沉淀该废水,沉淀后可回用冲洗或洒水抑尘使用。
2.2营地生活污水处理措施
        输水管线施工区营地分散、施工人数虽然相对水库工程区较少,但为了保障生活污水可以达标排放,因此仍然推荐采用地埋式一体化生活污水处理设备处理后排入附近允许排放的河道。
3结语
        水库工程往往大坝施工区施工内容复杂,施工周期长、施工人员多,生产生活废污水种类和数量大,而输水管线施工区相对简单。施工过程中采取的水环境保护措施可根据工程施工工艺、环境特点以及经济条件等具体情况选择适宜的措施,以确保施工过程形成良好的水环境保护体系。


参考文献:
[1]施志德.水电工程施工期的环境影响及保护措施[J].城市建设,2009,44:282-283
[2]欧阳湘龙.浅谈水利水电工程施工期环境影响因素及保护措施[J].科技博览,2010,33:196
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