全鏈條廢水治理：引江補(bǔ)漢工程建設(shè)構(gòu)建水環(huán)境保護(hù)新范式

引言

作為南水北調(diào)中線工程的后續(xù)水源工程，引江補(bǔ)漢工程沿線30余個施工區(qū)散布山嶺，施工廢水治理面臨點(diǎn)多分散、量大波動、環(huán)境敏感三重挑戰(zhàn)。

隨著引江補(bǔ)漢工程的穩(wěn)步推進(jìn)，如何在保障工程進(jìn)度的同時，實(shí)現(xiàn)廢水治理的精準(zhǔn)化與低碳化，不讓一滴廢水流入江河，這一目標(biāo)在國內(nèi)環(huán)保行業(yè)仍?被視為治理中的重大難題?。

面對挑戰(zhàn)，中國南水北調(diào)集團(tuán)江漢水網(wǎng)公司以科技為核心驅(qū)動力，打破傳統(tǒng)的“末端治理”模式，在引江補(bǔ)漢工程建設(shè)現(xiàn)場構(gòu)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”

隧洞廢污水處理系統(tǒng)

針對超長深埋隧洞施工中面臨的“高地應(yīng)力、高水壓、地下水多”等復(fù)雜地質(zhì)條件，引江補(bǔ)漢工程堅持“逢掘必探、逢疑增探”原則，構(gòu)建起超前地質(zhì)預(yù)報、超前處置與廢水防控的聯(lián)動機(jī)制。

通過大地電磁、激發(fā)極化、瞬變電磁、TSP地震波法、地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆探等技術(shù)方法和科技手段，探明隧洞沿線水文地質(zhì)條件，提前鎖定富水段、巖溶發(fā)育段、斷層破碎帶等涌水高風(fēng)險區(qū)域，預(yù)判涌水規(guī)模、水質(zhì)特征，實(shí)現(xiàn)涌水風(fēng)險的提前預(yù)判、精準(zhǔn)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(fù)荷。

針對富水地層，采用超前注漿、周邊固結(jié)注漿技術(shù)，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(nèi)設(shè)置分級擋水墻、分區(qū)截水溝與導(dǎo)管，推行清污分流剛性管控，將潔凈的圍巖裂隙水與強(qiáng)堿性、含懸浮物的施工廢水分管導(dǎo)排、分質(zhì)處置。

“過去是事后治污，不僅被動，而且遺留問題多，現(xiàn)在，我們通過事前防控，大幅減少廢水處置總量。”江漢水網(wǎng)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(tài)排放，施工污水則統(tǒng)一導(dǎo)入預(yù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“清污不混、分類處置”，大幅減少廢水處置總量，降低后續(xù)處理負(fù)荷。

02

從“粗放處理”到“精益運(yùn)維”

磁混凝一體化污水處理設(shè)備

引江補(bǔ)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(tǒng)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(yīng)長距離輸水隧洞施工需求。

針對隧洞施工廢水特點(diǎn)，引江補(bǔ)漢工程量身打造模塊化、可移動式智能廢水處理系統(tǒng)，可適配隧洞掘進(jìn)進(jìn)度靈活拓展。以高效澄清系統(tǒng)為核心，集成智能加藥與污泥動態(tài)濃縮的先進(jìn)處理工藝體系，創(chuàng)新性采用二氧化碳進(jìn)行堿性廢水中和處理，可精準(zhǔn)去除水中懸浮物、微量石油類污染物，穩(wěn)定調(diào)節(jié)pH水質(zhì)指標(biāo)。

同時，搭載智能監(jiān)測與調(diào)控模塊，實(shí)時采集進(jìn)水水量、pH值、懸浮物濃度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，自動調(diào)整加藥量、曝氣時長、過濾精度，實(shí)現(xiàn)處理工藝的動態(tài)適配。系統(tǒng)同步接入工程數(shù)字孿生管控平臺，支持遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控、異常數(shù)據(jù)自動預(yù)警、應(yīng)急處置一鍵觸發(fā)，真正實(shí)現(xiàn)“無人值守、智能調(diào)控”，徹底解決傳統(tǒng)人工運(yùn)維響應(yīng)滯后、管控精度不足的問題，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)于污水綜合排放或再生水利用標(biāo)準(zhǔn)。

“相比于傳統(tǒng)工藝，占地面積減少50%、處理效率提升120%、運(yùn)行成本降低40%。”土建8標(biāo)安全總監(jiān)許承虎介紹。這一模式實(shí)現(xiàn)了廢水處理“效率提升、成本降低、環(huán)保達(dá)標(biāo)”的三重目標(biāo)，為引江補(bǔ)漢工程綠色施工提供了堅實(shí)支撐。

03

從“達(dá)標(biāo)排放”到“生態(tài)滋養(yǎng)”

生態(tài)典范棄渣場

廢水治理的終極目標(biāo)，并非僅僅是實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，而是構(gòu)建“治理-利用-修復(fù)”的生態(tài)閉環(huán)，讓水資源在工程建設(shè)與生態(tài)保護(hù)之間形成價值循環(huán)，讓處理后的達(dá)標(biāo)尾水實(shí)現(xiàn)“從工程中來、到工程中去、到生態(tài)中去”。

引江補(bǔ)漢工程處理后的尾水優(yōu)先回用于工程施工全環(huán)節(jié)，隧洞開挖降塵、混凝土拌和、支護(hù)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)、施工車輛沖洗、管片養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，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(jié)約了水資源，降低了工程建設(shè)的生態(tài)影響，每年為工程節(jié)約維護(hù)成本超百萬元。土建2標(biāo)6號平洞工區(qū)渣土車司機(jī)劉師傅說，“工區(qū)配備了自動洗輪機(jī)，利用處理過后的隧洞廢水循環(huán)沖洗，渣土車從此告別了灰頭土臉。”

在滿足施工回用的基礎(chǔ)上，工程將富余的達(dá)標(biāo)尾水全面用于沿線生態(tài)修復(fù)與民生改善，真正讓施工廢水變身“生態(tài)活水”。尾水廣泛用于工程沿線邊坡植被養(yǎng)護(hù)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(qū)域植被覆蓋率。

建立廢水回用的智能噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，在隧洞周邊邊坡、進(jìn)場路高陡邊坡等生態(tài)脆弱區(qū)域，集成土壤濕度傳感器與氣象監(jiān)測模塊，可實(shí)時感知植被生長階段、土壤墑情及天氣變化，動態(tài)調(diào)節(jié)噴淋策略與養(yǎng)護(hù)頻次。

引江補(bǔ)漢工程土建施工2標(biāo)項(xiàng)目副經(jīng)理賈利超說：“相較于傳統(tǒng)的地下水抽取噴淋模式，每年可節(jié)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(fù)的生態(tài)穩(wěn)固狀態(tài)，如今18個月即可實(shí)現(xiàn)。曾經(jīng)的施工邊坡，如今已成為綠意盎然的生態(tài)屏障。”

引江補(bǔ)漢工程的建設(shè)目標(biāo)是打造安全、精品、綠色、智慧、陽光“五個工程”，江漢水網(wǎng)公司強(qiáng)化項(xiàng)目法人首要責(zé)任，全力推進(jìn)引江補(bǔ)漢工程建設(shè)，目前形成8臺TBM集群掘進(jìn)的大干局面，主隧洞累計掘進(jìn)超26公里，支洞累計掘進(jìn)超39公里。

其中，超前地質(zhì)預(yù)報、數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)，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(shù)，構(gòu)建了“高效軀干”；生態(tài)修復(fù)、尾水綜合回用等生態(tài)技術(shù)，打通了“價值循環(huán)”。這一治理范式實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理從“碎片化管理”向“系統(tǒng)化治理”轉(zhuǎn)變，為引江補(bǔ)漢綠色工程建設(shè)提供了有力支撐，更為重大水利工程廢水治理提供了可復(fù)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(yīng)昆

編審 | 許安強(qiáng)

責(zé)編 | 安亦揚(yáng)

校核 | 陳思璐

審核 | 張存有

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