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引言
作為南水北調中線工程的后續水源工程,引江補漢工程沿線30余個施工區散布山嶺,施工廢水治理面臨點多分散、量大波動、環境敏感三重挑戰。
隨著引江補漢工程的穩步推進,如何在保障工程進度的同時,實現廢水治理的精準化與低碳化,不讓一滴廢水流入江河,這一目標在國內環保行業仍?被視為治理中的重大難題?。
面對挑戰,中國南水北調集團江漢水網公司以科技為核心驅動力,打破傳統的“末端治理”模式,在引江補漢工程建設現場構建起一套覆蓋“源頭防控-過程治理-末端利用”的全鏈條廢水治理新范式。
01
從“事后治污”到“事前防控”
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隧洞廢污水處理系統
針對超長深埋隧洞施工中面臨的“高地應力、高水壓、地下水多”等復雜地質條件,引江補漢工程堅持“逢掘必探、逢疑增探”原則,構建起超前地質預報、超前處置與廢水防控的聯動機制。
通過大地電磁、激發極化、瞬變電磁、TSP地震波法、地質雷達、超前水平鉆探等技術方法和科技手段,探明隧洞沿線水文地質條件,提前鎖定富水段、巖溶發育段、斷層破碎帶等涌水高風險區域,預判涌水規模、水質特征,實現涌水風險的提前預判、精準管控。建立“堵、截、排”三位一體的前期處置體系,從源頭降低廢水處理負荷。
針對富水地層,采用超前注漿、周邊固結注漿技術,封堵巖溶管道與圍巖裂隙,最大限度減少隧洞涌水量。在洞內設置分級擋水墻、分區截水溝與導管,推行清污分流剛性管控,將潔凈的圍巖裂隙水與強堿性、含懸浮物的施工廢水分管導排、分質處置。
“過去是事后治污,不僅被動,而且遺留問題多,現在,我們通過事前防控,大幅減少廢水處置總量。”江漢水網公司建管一部工程處副處長吳永健說。潔凈清水直接回用或生態排放,施工污水則統一導入預處理系統,實現“清污不混、分類處置”,大幅減少廢水處置總量,降低后續處理負荷。
02
從“粗放處理”到“精益運維”
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磁混凝一體化污水處理設備
引江補漢工程的施工廢水具有高堿性、高懸浮物、成分波動大的特性,傳統處理工藝存在占地面積大、能耗高、自動化程度低等短板,難以適應長距離輸水隧洞施工需求。
針對隧洞施工廢水特點,引江補漢工程量身打造模塊化、可移動式智能廢水處理系統,可適配隧洞掘進進度靈活拓展。以高效澄清系統為核心,集成智能加藥與污泥動態濃縮的先進處理工藝體系,創新性采用二氧化碳進行堿性廢水中和處理,可精準去除水中懸浮物、微量石油類污染物,穩定調節pH水質指標。
同時,搭載智能監測與調控模塊,實時采集進水水量、pH值、懸浮物濃度等關鍵數據,自動調整加藥量、曝氣時長、過濾精度,實現處理工藝的動態適配。系統同步接入工程數字孿生管控平臺,支持遠程實時監控、異常數據自動預警、應急處置一鍵觸發,真正實現“無人值守、智能調控”,徹底解決傳統人工運維響應滯后、管控精度不足的問題,確保出水水質穩定優于污水綜合排放或再生水利用標準。
“相比于傳統工藝,占地面積減少50%、處理效率提升120%、運行成本降低40%。”土建8標安全總監許承虎介紹。這一模式實現了廢水處理“效率提升、成本降低、環保達標”的三重目標,為引江補漢工程綠色施工提供了堅實支撐。
03
從“達標排放”到“生態滋養”
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生態典范棄渣場
廢水治理的終極目標,并非僅僅是實現達標排放,而是構建“治理-利用-修復”的生態閉環,讓水資源在工程建設與生態保護之間形成價值循環,讓處理后的達標尾水實現“從工程中來、到工程中去、到生態中去”。
引江補漢工程處理后的尾水優先回用于工程施工全環節,隧洞開挖降塵、混凝土拌和、支護結構養護、施工車輛沖洗、管片養護等環節,大幅減少了工程對沿線地表水、地下水的新鮮水取用,有效節約了水資源,降低了工程建設的生態影響,每年為工程節約維護成本超百萬元。土建2標6號平洞工區渣土車司機劉師傅說,“工區配備了自動洗輪機,利用處理過后的隧洞廢水循環沖洗,渣土車從此告別了灰頭土臉。”
在滿足施工回用的基礎上,工程將富余的達標尾水全面用于沿線生態修復與民生改善,真正讓施工廢水變身“生態活水”。尾水廣泛用于工程沿線邊坡植被養護等,累計助力綠化面積超40萬平方米,有效遏制了水土流失,提升了區域植被覆蓋率。
建立廢水回用的智能噴淋養護系統,在隧洞周邊邊坡、進場路高陡邊坡等生態脆弱區域,集成土壤濕度傳感器與氣象監測模塊,可實時感知植被生長階段、土壤墑情及天氣變化,動態調節噴淋策略與養護頻次。
引江補漢工程土建施工2標項目副經理賈利超說:“相較于傳統的地下水抽取噴淋模式,每年可節約地下水超10萬立方米,同時將邊坡植被的成活率從60%提升至90%,原本需要3年才能恢復的生態穩固狀態,如今18個月即可實現。曾經的施工邊坡,如今已成為綠意盎然的生態屏障。”
引江補漢工程的建設目標是打造安全、精品、綠色、智慧、陽光“五個工程”,江漢水網公司強化項目法人首要責任,全力推進引江補漢工程建設,目前形成8臺TBM集群掘進的大干局面,主隧洞累計掘進超26公里,支洞累計掘進超39公里。
其中,超前地質預報、數字孿生等數字技術,為廢水治理體系提供了“智慧大腦”;FCP處理工藝、磁混凝沉淀等智能高效處理技術,構建了“高效軀干”;生態修復、尾水綜合回用等生態技術,打通了“價值循環”。這一治理范式實現水環境治理從“碎片化管理”向“系統化治理”轉變,為引江補漢綠色工程建設提供了有力支撐,更為重大水利工程廢水治理提供了可復制、可推廣的樣板。
(封面圖由AI輔助生成)
撰稿 | 王宏亮 黃順 王應昆
編審 | 許安強
責編 | 安亦揚
校核 | 陳思璐
審核 | 張存有
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