洗车池污废一站式绿色循环利用施工技术

刘 彪

(深圳市工勘岩土集团有限公司， 广东 深圳 518000)

为防止施工项目车辆污染市政道路，所有工地须按要求配备洗车池对驶出车辆进行冲洗。对于基坑土方开挖和桩基础工程，其施工过程中产生大量基坑土及钻渣外运导致泥头车频繁进出工地，尤其是雨季期间，对车辆清洗会产生大量的污泥废水。

目前，对于冲洗车辆产生污泥废水的普遍处理方式是采用在洗车池旁设置三级沉淀池，通过物理沉淀实现污废净化，再将沉淀后的水排入市政管道。该处理方式需定期对沉淀池内的污泥废浆进行清理、外运，增加了泥浆外运的费用，且净化速度慢，尤其在雨季净化效果不甚理想，排放的沉淀水可能导致市政管道污染。

洗车池污废一站式绿色循环利用施工技术，将洗车产生的污泥废浆排入三级沉淀池预处理后，经专用的压滤系统实现固液分离，处理后的清洁水可在施工现场循环利用，废泥渣则被减量化压缩为塑性泥饼装车外运，整体技术有效处理了项目现场洗车产生的污泥废水，使水资源得到循环利用、泥渣减量化外运，处理方法绿色文明，取得了显著的环保效益。

1.1 工程位置及规模

工程位于深圳市南山区侨北一街以东，北环大道以南，香山西街以北。项目整体场地基本为矩形，地势平缓。基坑采用“咬合桩(地下连续墙)+2道钢筋混凝土支撑梁”的支护形式。桩基础基本采用岩层抗拉锚杆，局部基础采用人工挖孔墩共计4根。三层地下室开挖深度为13.4～13.7 m，基坑周长236.2 m，土方挖运量4.6万m3。

拟建场地原始地貌属于剥蚀残丘，地势略有起伏，整体呈南高北低。现施工场地经人工改造后为停车场，地势较平坦。根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为第四系人工填土层、第四系残积层(砾质黏性土)，场地下伏基岩为燕山四期早白垩统花岗岩(分为全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩和微风化花岗岩)。根据勘探资料、场地及周围地形地貌分析，场地地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水；
场地水位埋深介于2.00～3.60 m，高程介于16.60～18.34 m，平均高程17.46 m，水位年变化幅度为1～2 m；
场地周边无基坑工程降水施工，无地表水源补给。

1.2 现场施工情况

项目位于城市中心，对绿色文明施工要求较高。项目课题组采用洗车池污废一站式绿色循环利用施工技术对冲洗车辆产生的污泥废水进行处理，相比于传统三级沉淀池的处理方式，该技术极大地提高了沉淀效率，且净化效果远高于传统方式，洗车水经处理可循环利用，泥渣外运制成环保砖，为项目节约成本的同时还带来了显著的社会和经济效益。

2.1 适用范围

适用于出土量较大的土石方和基坑支护工程；
适用于泥头车流量大、洗车用水量大的基础施工项目。

2.2 工艺原理

2.2.1 废泥浆压滤固液分离循环利用处理系统

通过预处理系统、泵压系统、压榨系统将冲洗车辆产生的污泥废水进行固液分离，实现污泥废浆的绿色处置和循环利用。预处理系统主要利用现场的三级沉淀池，预先对废水进行初步沉淀；
泵压系统是利用隔膜泵将沉淀池内的污泥废水输送至厢式压滤机；
压榨系统则是利用厢式压滤机对污泥废水进行压榨处理，进而实现污废固液分离，产生清洁水和塑性泥饼；
处理后的水循环利用于洗车或现场洒水降尘等，泥饼则可外运用于环保砖制作。

洗车池污废一站式绿色循环利用处理流程如图1所示。

图1 洗车池污废一站式绿色循环处理流程

2.2.2 原理分析

工地现场驶出车辆统一开至洗车池进行冲洗，洗车产生的污泥废水经沟槽流入三级沉淀池，利用水的自然沉淀作用对污水进行预处理，使废水中较大的颗粒被过滤沉淀[1]，利用隔膜泵将沉淀处理后的废水泵入厢式压滤机进行压榨，将其处理为干净的水和泥饼。

厢式压滤机的压榨主要由50块整齐排列的直径1 200 mm滤板和夹在滤板之间的过滤滤布完成。开始过滤时，滤浆在进料泵的推动下，经止推板的进料口进入各滤室内，滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离, 在过滤滤布和压榨机压力挤压的共同作用下，泥浆中的固体留在滤室内形成滤饼，滤液则从出液阀排出；
经过约30 min压榨、过滤，排出的水存储于清水池中在施工现场循环利用，压榨出的泥渣成塑性的圆泥饼，其含水率约30%，可直接装车外运用于环保砖制作。

洗车池污泥废水压滤固液分离循环利用处理工艺原理如图2所示。

2.3 工艺流程

洗车池污废一站式绿色循环利用施工工艺流程如图3所示。

2.4 操作要点

2.4.1 洗车池洗车

1)在工地出入口处设置洗车池，工地车辆统一经洗车池清洗后开离工地现场。

图2 污废压滤固液分离系统处理原理

图3 施工工艺流程

2)洗车采用洗轮机加人工冲洗的方式。

3)设置专门的排水沟将洗车池与三级沉淀池相连，使污泥废水统一流入沉淀池。

4)定期检查洗车池内是否有漂浮杂物，有漂浮杂物时及时清理。

2.4.2 三级沉淀池预处理

1)开挖三级沉淀池，沉淀池容量满足洗车的排水量需求。

2)污水流入三级沉淀池后，在重力作用下，其中的细粒沉淀至池底，三级沉淀池如图4所示。

3)三级沉淀池上方铺设φ14单层双向间距为150 mm的钢筋网片，并在池壁四周安设护栏，防止人员跌落。

图4 废污经排水沟流入三级沉淀池

2.4.3 隔膜泵泵入废污水

1)隔膜泵工作时，曲柄连杆机构在电动机的驱动下，带动柱塞做往复运动，柱塞的运动通过液缸内的工作液体传到隔膜，使隔膜来回鼓动。当隔膜片向传动机构一边运动，泵缸内工作时为负压而吸入液体，当隔膜片向另一边运动时则排出液体，从而实现废污水的输送。现场隔膜泵如图5所示，相关技术参数见表1。

2)隔膜泵安装在压榨平台附近，一端与三级沉淀池相连，一端与厢式压滤机进口管相连。

图5 隔膜泵

表1 GBY-32隔膜泵参数

2.4.4 废污水压榨过滤

1)废污水的压榨由厢式压滤机完成，厢式压滤机构造如图6所示，实物图如图7所示。

2)隔膜泵泵入的污泥废水由50块整齐排列的直径1 200 mm的滤板和夹在滤板之间的过滤滤布进行过滤处理。滤布参数见表2，开始过滤时，滤浆借助进料泵产生的压力进入各滤室内进行固液分离，滤液从出液阀经排水板持续排出，为可利用的清洁水，存储于清水池现场循环使用；
滤渣经压榨成为泥饼，拉板小车逐个拉开滤板后，泥饼自动卸除[2]。

图6 厢式压滤机构造

图7 厢式压滤机

表2 滤布参数

3)现场架设0.8 m高钢操作平台，厢式压滤机放置在操作平台上，平台设置安全楼梯和封闭的安全护栏，防止人员坠落。

4)压榨机下设置砖砌的滤饼收集槽，滤饼排出后落入下方收集槽内装车外运。

5)厢式压滤机压榨废泥浆，过滤水从出液阀排出沿滤板沟槽(图8)流至下方出液管道汇集，之后集中排入清水池(图9)。排出的滤液为可利用的清洁水，供现场循环使用[3]。

6)清水池紧邻厢式压滤机设置，尺寸为3 m×2 m×1.5 m，容量考虑为施工现场日产清水量的1.5～2.0倍。

图8 厢式压滤机滤板沟槽

图9 清水池

2.4.5 压滤机持续压榨

1)根据工艺要求开启洗涤液阀门进液洗涤滤饼，进压缩空气吹干。

2)关闭洗涤和吹干阀后，开启压榨阀，向隔膜滤板的压榨腔继续加压压榨滤饼，以进一步提高滤饼的含固率。

2.4.6 停止泵入废污水

1)当压滤机泵压达到2 MPa时，停止进料。

2)开启放空阀，电控液压系统施加0.8 MPa的压力，持续压榨3～5 min，直至放空流体停止挤压，松开滤板按钮，压紧板后退至适当位置后，按停止按钮，自动退至设定的行程开关处，压紧板自动停止。

2.4.7 拉板小车松开滤板

1) 污泥废水压榨过滤完成后，转动排水板，由拉板小车逐个拉开滤板，滤室内压榨的泥饼自动卸除脱落，如图10、图11所示。

图10 拉板小车拉开滤板

图11 滤室内泥饼下落

2)拉板卸料后，残留在滤布上的滤渣清理干净，滤布重新整理平整，开始下一工作循环。当滤布长时间使用受损时，对滤布进行更换。

3)经压榨处理后的滤饼含水率约30%，可直接装车运输至加工厂压制成环保，进而实现污泥废水的无害化循环利用。卸除后的泥饼如图12所示。

图12 卸除泥饼

2.4.8 清洁水循环利用

1)清水池内的水通过管道注入喷洒车，用作现场喷洒消尘，如图13所示。

图13 处理后清水池水泵压入喷水车

2)清洁水流经增压泵加压再次用于车辆冲洗，如图14所示。

图14 处理后清水池水泵压循环洗车

3.1 与常规方法对比分析

目前对于施工场地污泥废水常用的处理方法为泥头车外弃法或指定场地洗滤法。泥头车外弃法是通过泥头车将污泥废水外运至政府指定的受纳场，而受纳场数量有限，其设置会占用大量的土地资源，耗用大量的征用土地费，泥头车外运也会对城市道路造成污染，并产生一系列的交通安全隐患。指定场地洗滤法是将建筑工地产生的污泥废水，经泥头车外运至指定的场地进行固液分离，分离后的废泥渣直接再装车外运，虽有一定的减量化处理措施，但洗滤场地往往设置在远离项目现场的郊区，泥头车运输会产生高昂的运输费用，同时废弃土渣需二次运输，处理流程繁琐，经济效益低。因此污泥废水绿色高效处理研究具有重要的意义，并具有一定的现实指导意义和推广价值。

3.2 施工工艺特点

3.2.1 现场就地处理

配合现场三级沉淀池就近设置压滤机，污泥废水经压滤处理后产生的清水循环利用于施工现场，就地解决洗车产生的污废水，避免了大量污水的排放和泥渣的外运。

3.2.2 模块化一站式便捷处理

设有污泥废水预处理系统、压榨过滤系统及循环利用系统，除三级沉淀池外，其余均采用集水箱、压榨机等成套循环管路集成化设置，模块化一站式处理使现场操作更便捷。

3.2.3 处理效率高

相比于传统的三级沉淀池沉降污泥废水的处理方式，该技术设置厢式压滤机对三级沉淀池预处理后的污废进行二次处理，不仅提升了污废净化效果，净化效率也得到大大提升[4]。

3.2.4 经济效益高

将污泥废水处理后，清洁水可循环利用于工地车辆冲洗，以及现场防尘洒水和临时施工用水；
压缩的泥饼相比于直接运输废泥浆减量化程度高，节省了运输空间，且含水量低，大大节约了运输成本[4]。

3.2.5 绿色环保无污染

将污泥废水固液分离后，泥饼可用于环保砖制作，清洁水可在现场循环使用，完全实现了对污泥废水的无害化循环处理利用，达到绿色、环保、无污染的效果，同时，污泥废水的固化也减少了泥浆外运频率，降低了污染市政道路及管路的风险。

洗车池污废一站式绿色循环利用施工技术，利用三级沉淀池对洗车产生的污泥废水进行预处理，然后通过隔膜泵将处理后的废水抽吸至厢式压滤机压榨，进而实现污废固液分离。该技术对于污泥废水的处理效率高、效果好，且现场所用设备均为模块化组装，可复制性强，实现绿色环保无污染的应用效果，具有显著的社会效益和经济效益。

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