隧道施工废水

一、隧道施工介绍

隧道施工是在山体、地下等环境中挖掘隧道结构的复杂工程过程。其施工方法主要有钻爆法、盾构法、TBM 法（隧道掘进机法）等。钻爆法是通过钻孔、装药、爆破等步骤破碎岩石，然后进行出渣、支护等作业；盾构法和 TBM 法主要应用于软土或岩石地层，利用专门的机械掘进并同时进行衬砌安装，具有施工速度快、对周边环境影响小等优点（相对钻爆法在某些方面）。在隧道施工过程中，涉及众多的施工环节和设备，如凿岩机、装载机、运输车辆等，并且需要进行通风、排水等辅助作业以保障施工安全与顺利进行。

二、隧道施工废水来源特点

钻孔和爆破废水：在钻爆法施工中，钻孔作业时钻头冷却用水以及爆破后降尘用水会产生废水。这些废水中含有岩石碎屑、炸药残留成分（如硝酸盐、亚硝酸盐等）以及少量的重金属离子（如从岩石中溶出的铅、锌等）。

隧道涌水：由于隧道穿越不同的地质地层，可能会遇到地下水层，从而产生涌水现象。涌水的水质与地层岩性、地下水的补给来源等有关，一般可能含有泥沙、矿物质（如钙、镁等离子形成的碳酸盐、硫酸盐等），如果地层中存在污染物质或矿山开采历史，还可能含有重金属、有机物等污染物。

施工机械和车辆清洗废水：隧道内施工机械和运输车辆在作业过程中会沾染泥土、油污等，清洗时产生的废水含有石油类物质、悬浮固体等。

特点：

水质复杂多变：因隧道穿越地层的多样性以及施工工艺的不同，废水水质差异较大。可能从简单的含泥沙、岩屑的浑浊水到含有多种污染物（如重金属、炸药残留、石油类）的复杂废水。而且在施工过程中，随着地层的变化，水质也会发生改变。

悬浮物含量高：无论是钻孔爆破产生的岩石碎屑，还是涌水中携带的泥沙，都使得废水中悬浮物浓度较高。这些悬浮物会影响废水的后续处理工艺，如堵塞管道、降低处理设备的处理效率等。

含有特殊污染物：如前面提到的炸药残留成分在一些钻爆法施工的隧道废水中较为突出，这些物质具有一定的毒性，需要特殊处理；同时，若隧道位于矿区附近或有污染历史的区域，废水中的重金属和有机物污染可能较为严重。

三、隧道施工废水处理工艺流程

预处理阶段：

格栅拦截：设置粗格栅和细格栅，拦截废水中较大的固体杂质，如石块、树枝、大块的塑料等，防止其进入后续处理设备，造成设备损坏或堵塞。

沉砂池：利用重力沉降作用去除废水中的砂粒和比重较大的颗粒物质，减少后续处理设备的磨损和沉淀负荷。沉砂池可采用平流式、竖流式或曝气沉砂池等形式，根据实际情况选择合适的类型。

调节池：由于隧道施工废水的水量和水质波动较大，调节池可以起到均质、均量的作用。通过调节池的缓冲，使后续处理单元能够在相对稳定的水质和水量条件下运行，提高处理效果和设备运行的稳定性。

主处理阶段：

混凝沉淀：向废水中加入混凝剂（如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等），使废水中的细小悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒，然后通过沉淀作用去除。混凝沉淀可以有效降低废水的悬浮物和部分有机物含量，对于去除废水中的重金属离子也有一定的作用，因为在混凝过程中，重金属离子可能会与混凝剂形成沉淀或被吸附在絮体上一起沉淀。

中和处理（如有需要）：如果废水中含有酸性或碱性物质（如来自炸药残留或地层中的特殊成分），需要进行中和处理。通过添加酸或碱调节剂，将废水的 pH 值调节到合适的范围（一般为 6 - 9），以利于后续生物处理或直接排放。

生物处理（可选）：对于含有可生物降解有机物（如石油类降解产物、部分炸药残留的有机成分等）的废水，可采用生物处理方法。生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理如活性污泥法、生物接触氧化法等，在有氧条件下，微生物将有机物氧化分解为二氧化碳、水和生物污泥；厌氧生物处理在无氧条件下，将复杂有机物分解为甲烷、二氧化碳等简单物质，提高废水的可生化性，常与好氧生物处理联合使用。

深度处理阶段：

过滤处理：经过混凝沉淀等主处理后的废水，可能还含有少量的悬浮物和残留有机物。采用砂滤、活性炭过滤等过滤方法，进一步去除废水中的杂质，提高水质。砂滤可以去除较小颗粒的悬浮物，活性炭过滤则可以吸附废水中的有机物、色素和异味等。

消毒处理：如果处理后的废水需要回用或排放到敏感水体，进行消毒处理是必要的。常用的消毒方法有紫外线消毒、二氧化氯消毒等，可以杀灭废水中的细菌、病毒等微生物，防止疾病传播和对受纳水体的微生物污染。