浅谈龙开口水电工程基坑废水处理

贾思旭　陈晓璇

摘 要：以龙开口水电工程基坑废水处理工程为实例，介绍了以混凝沉淀-中和组合工艺处理基坑废水的工程设计过程和运行情况，详细阐述了龙开口水电工程基坑废水处理的工艺方法、施工布置及后期效果，为同类工程提供了参考依据。

关键词：基坑废水；混凝沉淀；中和；龙开口水电工程

基坑施工是水电工程中不可缺少的一部分，施工过程将会产生大量的废水，且悬浮物含量较高，如果这些废水不经处理直接排入水体，将对水环境造成污染。目前国内尚没有专门的基坑废水处理设计规范，大多水电站对施工期基坑废水仅通过往基坑中投加混凝剂进行简单处理，而单独有针对性地进行设计的则几乎没有。文章以龙开口水电工程基坑废水处理工程为实例，介绍了以混凝沉淀-中和组合工艺处理基坑废水的工程设计过程和运行情况，旨在研究处理工艺处理基坑废水，保护环境，构建和谐绿色电站。

1 龙开口水电站基坑废水处理方案

1.1 混凝沉淀/中和组合工艺

1.1.1 混凝沉淀/中和的主要做法及工艺

1.1.1.1 处理工艺。（1）进水水质及处理目标。基坑施工废水以混凝土浇筑和养护废水为主，其主要污染因子为酸碱度（pH值）和悬浮物浓度（SS值），根据实测数据分析，施工废水约占基坑总水量的36%左右，考虑雨污混合后的因素，进水水质pH取9～10，SS值根据现场检测情况取4000～8000mg/L。处理目标按施工用水和最终可回用于绿化用水分别进行设计，根据《城市杂用水水质标准》要求，水质处理目标为pH值6～9，SS≤1000mg/L。（2）工艺原理。根据基坑施工废水水质特点及处理目标，水处理工艺需考虑SS和pH值两项指标，考虑到基坑内可利用场地条件十分有限，本工程选用混凝沉淀法对基坑施工废水中的SS进行处理。而针对基坑施工废水pH值偏高的特点，采用中和法对施工废水进行中和处理。考虑到混凝土的耐腐蚀性和硫酸易造成水体污染，本工程实际使用草酸。（3）工艺流程。废水进入混凝沉淀池后，通过投加混凝剂使其中的SS迅速沉淀，上清液进入集水调节池，待水质水量均匀后再进入中和池，加酸中和，至pH值降为7左右后进入清水池，出水回用于基坑内施工用水或附近绿化用水。各水池内沉渣人工清理，运至弃渣场处置。上述工艺流程中，集水调节池和中和池可视进水pH值情况，具有双重功能，在进水pH值超过9的情况下，其功能为降低pH至绿化用水要求，在进水pH值小于9的情况下，则可兼作清水池。

1.1.1.2 工程布置及施工。（1）主要构筑物。大坝下游基坑施工废水处理构筑物主要包括沉淀池、调节池、中和池及清水池。①混凝沉淀池。本工程未专门新建混凝沉淀池，而是利用现场已有水坑/集水点（包括集水坑、排水沟、集水井等），根据利用要求进行局部适当改造。针对基坑施工废水中的SS主要为砂粒、水泥浆等比重较大颗粒物的特点，往废水中投加硫酸亚铁和聚丙烯酰胺（即PAM）混凝剂促使悬浮物快速沉淀，沉淀时间2h，处理后的上清液利用水泵抽至位于右冲泄流槽的调节池或清水池。②集水调节池。集水调节池功能：一是由于施工生产废水水量大，水质水量不稳定，需将峰值的水量保持以供连续处理，同时调节均匀水质，避免对后续中和池造成剧烈的浓度负荷冲击，二是在进水pH值小于9的情况下，兼作清水池。布置于大坝下游冲砂底孔泄流槽段，面积为135m2，有效水深4.5m。进水管设置在池子的顶部，出水口布设在池体与中和池之间隔墙中，出水口顶部距离池底4.5m。废水在调节池中停留1h，待水质水量均匀后通过出水口自流进入中和池。③中和池。当施工废水pH值>9时，废水中加草酸进行中和处理，使其pH值达到景观绿化水质要求；pH值<9时，可兼作清水池。中和池进水流量550m3/h，水力停留时间为0.5h，有效体积为275m3。在池子进水端设置有投药区，共分4小格，配备两台搅拌机。中和池进水口即为调节池出水口，设置在与调节池之间的隔墙中，位于右端投药区的第一个小格；出水口布置在与清水池之间的隔墙中，距离池底4.2m。经中和处理后的废水通过出水口自流进入清水池。④清水池。清水池用于储存处理后的出水，回用于生产或绿化用水，为满足绿化用水需求，利用承包商建设的1330m高程高位水池（容积1000m3）配备两台清水泵，一用一备，将清水池水抽至高位水池；再由承包商自行设置水泵取水。（2）药剂投加系统。①混凝剂加药罐。在下游基坑内1号集水坑、排水沟、渗漏集水井旁各设置2个加药罐，用于硫酸亚铁、PAM的溶解和投加，单个加药罐尺寸1m×1m×1.5m，有效水深1.2m，地面式布置。在加药罐距罐底约20cm处布设一龙头，用于加药。药剂用量：硫酸亚铁为0.05kg/吨水；PAM为0.005kg/吨水。先投加硫酸亚铁后投加PAM。②草酸罐。草酸罐设置在中和池投药区顶部，为不锈钢材质，净尺寸为1m×1m×1.2m，有效水深1m，配有不锈钢浮球以控制液位，顶部加盖密封。出水管管径为DN20，出水流速由不锈钢闸阀控制。草酸用量为0.05kg/t水。

2 成果实施后所产生的效果

自本工程投入运行以来，出水水质控制性指标经第三方监测机构检测，悬浮物含量均小于70mg/L，完全能够满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）的要求。出水就近回用于施工现场附近绿化浇灌和施工场地冲洗，各水池沉渣人工清理，然后运至弃渣场处置。可见，采用混凝沉淀/中和组合工艺对水电站施工期基坑废水进行处理，工艺成熟稳定，操作管理方便，出水水质可满足回用要求。

同时，本工程废水处理设施利用电站主体构筑物中的右冲泄流槽改建而成，大大减少了新增占地面积，同时也降低了工程投资，为我国水电站建设施工期基坑废水的处理提供一定研究依据。

3 结语

龙开口水电工程首创了以混凝沉淀-中和组合的工艺来处理基坑废水，最终实现了满足规范要求，并回收再利用的目标。同时做到了保护环境，构建和谐绿色电站的企业发展理念。

参考文献

[1] 华东勘测设计研究院.金沙江龙开口水电站环境影响报告书[R].2009，06.

[2] 高延耀，顾国维，周琪.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 张浩.水电站施工环境保护导则，2007.6

[4] 邹家庆.工业废水处理技术[M].化学工业出版社，2003.

[5] 吴林高.基坑工程废水处理案例分析[].2009.

[6] GB50434-2008.开发建设项目水土流失防治标准[S].水利部，2009.