煤业有限公司矿井含盐废水处理工程可行性研究报告

矿井含盐废水处理工程 可行性研究报告 目 录 第一章 总 论 1 述 1 目提出的背景和建设的必要性 2 制依据及可研报告研究范围 6 要指导思想和技术原则 7 荐方案与研究结论 7 第二章 项目目标及效果分析 12 域规划及目标 12 果分析 12 洁生产 错误 !未定义书签。 量控制 15 第三章 工程技术方案 16 水来源及特性 错误 !未定义书签。 理工艺选择 16 理效果预测 28 程设计方案 21 理前后污染物排放对比 30 第四章 原、辅材料供应 31 要原辅材料 31 力 31 第五章 公用、土建工程及配套设施 32 图 32 建工程 33 气设计 35 控仪表设计 37 套工程设计 38 第六章 厂址条件和厂址位置 39 理位置 39 然条件 39 址选择 41 第七章 环境保护 42 设地点外环境 42 要污染源与污染物 42 废治理 42 境监测 43 发事件应急预案 44 第八章 劳动保护与安全卫生 46 程概况 46 业 危险有害因素分析 46 要防护措施 47 第九章 消防 49 计依据 49 火及消防措施 49 防组织 50 第十章 节能 51 能产品的选择 51 能措施 51 理和设备维护 51 第十一章 生产组织和劳动定员 52 理机构 52 员编制及生产班次 52 员 培训 52 第十二章 施工条件和进度计划 54 工条件 54 度计划 54 第十三章 投资估算与资金筹措 56 制依据 56 目总投资估算 57 金来源及资金筹措 57 资计划 57 第十四章 财务评价 58 经营成本费用估算 58 金来源 58 价结论 58 第 十五章 结论与建议 59 论 59 议 60 附图、附件 : 附图 1 厂址区域位置图 附图 2 水系图 附图 3 工艺流程图 附图 4 工艺平面图 1 第一章 总 论 述 目承办单位 项目名称 :承办单位 :项目法人代表 : 建设地址 : 承办单位概况 : 国有改制企业，前身为 建于 1935年， 1956年收归国有， 1959年升为市属煤矿， 2001年成立册资金 2286万元。 2006年核定生产能力为300kt/a：其中 向家寨煤矿 一井 核定生产能力 180kt/a， 向家寨煤矿二井核定生产能力 120kt/a。 公司 2008年实现产值 税 1500余万元。 目建设地点 。 研报告编制单位 究工作概况 自我公司与 组织工程技术人员进行现场踏勘、设备询价、收集资料，对矿井含盐废水处理技术的先进性和经济可行性进行了充分的论证 2 和分析，并按四川省污染防治工程项目可行性研究报告编制导则的要求编制本项目可行性研究报告。本可行性研究报告重点研究的问题有 : 。 目提出的背景和建设的必要性 目的提出 煤炭在我国能源结构中占 70以上，煤炭开采过程中排放大量废水，若不经处理直接排放，势必对环境造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费，无法实现循环经济的目标。据统计我国 40的矿区严重缺水，已制约了煤炭生产的发展。 我国 矿区多处于山区，水资源更为缺乏，地表水又多为间歇性河流，枯洪水季节流量相当悬殊，常年流量稀释能力差，排入河流的污水造成严重污染。因此， 处理矿井含盐废水 ，对煤炭工业可持续发展具有重要意义 ，对保护地表水环境、实施污染物减排具有重大的 意义。在此形式下，企业提出新建矿井含盐废水处理工程处理废水、实现污染物达标排放，是十分迫切的。 随着我国经济的持续发展，人们的环境保护意识越来越强，社会对环境保护的要求越来越高，资源短缺和环境保护成为制约企业稳步健康发展的重要问题。近年来，党中央提出要大力发展循环经济、推行清洁生产、建设资源节约型、环境友好型社会。国务院和国家环保 3 局相继颁布国务院关于加快发展循环经济的若干意见国发 2005 22号文、国家环保局关于推进循环经济发展的指导意见环发 2005 114号文件及四川省人民政府办公厅 关于开展污染源综合整治的通知川办函 200785号文，对资源消耗大、污染排放严重的行业提出具体要求。 为了节约水资源，推行清洁生产，现污染物减排，使企业走上可持续发展的良性循环之路， 目新建废水处理工程，设计废水处理能力120m3/d。采用“ 混凝沉淀 +三效蒸发”作为矿井含盐废水处理工艺技术，矿井含盐废水经处理后全部回用于井下降尘，实现矿井含盐废水零排放。 项目总投资 目建设的必要性 1、项目建设是水环境整治的需要 要纳污水体是 向由东向西，属季节性小溪，枯水期流量很小，夏季暴雨后河水猛涨，流量较大。 入越溪河，越溪河于宜宾县邓头溪汇入岷江。 岷江是长江上游重要的一级支流，发源于岷山弓杠岭和郎架岭，由北向南流经茂县、汶川、都江堰市 、乐山 等 12个县（市、区），在宜宾汇入长江，干流全长 711公里 。流域面积 14万 着经济的发展，岷江流域水质污染问题日趋突出， 流域水利 、水电 工程的开发， 4 枯水期河流水量的人为减少，导致流域水环境容量 逐年 降低 。 本项目地处岷江流域，提出矿井含盐废水处理、实现污染物减排、污染物达标排放，是岷江流域水环境整治的需要。 2、项目建设是发展循环经济、推行清洁生产、建设资源节约型、环境友好型社会的需要。 循环经济是当前我国环境保护和可持续发展的大势所趋，它是一种先进的发展模式，可以消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。 为贯彻落实中央发展循环经济、推行清洁生产、建设资源节约型、环境友好型社会的精神， 出建设矿井含盐废水处理工程，降低资源和能源消耗，控制污染排放，符合中央发展 循环经济、推行清洁生产、建设资源节约型、环境友好型社会的精神。 3、项目的建设符合国家有关产业政策的要求 矿井含盐废水属于富含大量金属盐类的高浓度废水，直接排放进入水体，将造成地表水水质的严重恶化。 本项目为废水治理工程，属于国家发展和改革委员 2011年第 9号令产业结构调整指导目录 (2011年本 )中鼓励类 “三十八、环境保护与资源节约综合利用 15.“三废”综合利用及治理工程 ”产业。因此，项目符合国家有关产业政策的要求。 4、项目建设是 资源是可持续发展的基 础，环境是可持续发展的保证。矿井含盐高浓废水，如果不加以处理超标排放，会对地表水环境造成严重的污 5 染。因此，本项目的建设，有利于保护岷江流域生态环境，实现“还岷江清水”、减少污染排放、营造良好的生态环境、使 到可持续发展的目标。 本项目的建设，充分体现了该公司诚信、务实、业绩、创新的企业经营理念和社会责任感，工程建成后将进一步扩大 现名牌企业的风彩，促进企业走上现代化、规模化、集约化的正轨，有利于参与市场竞争，适应国际、国内的市场环境。 5、本项目建设是保护岷江生态屏障的需要 态屏障范围，该区域的水环境的优劣与长江水质紧密相关。如果岷江流域有关企业污染物排放不达标，势必造成岷江水体污染，给下游的用水安全造成威胁。 资源是可持续发展的基础，环境是可持续发展的保证。经济发展决不能以牺牲环境为代价，环境改善也必然促进经济的发展，两者必须相互协调，良性循环，服从可持续发展的战略方针。本项目的建设，符合国家有关产业政策，有利于 而促进企业走上现代化、规模化、集约化的正轨；本项目的建设 ，也是落实国务院关于加快发展循环经济的若干意见、国家环保局关于推进循环经济发展的指导意见、川办函【 2007】 85号文四川省人民政府办公厅关于开展污染源综合整治的通知精神具体措施，达到治理污染，保护岷江流域生态环境的目标。本项目的建设，不仅必要，而且迫在眉睫。 6 制依据及可研报告研究范围 制依据 200785号文四川省人民政府办公厅关于开展污染源综合整治的通知； 2.中华人民共和国水污染防治法； 3.中华人民共和国环境保护法； 4.国务院关于加快发 展循环经济的若干意见国发 200522号； 5.国家环保局关于推进循环经济发展的指导意见环发2005114号； 6.四川省污染防治工程项目可行性研究报告编制导则； 7.煤炭工业污染物排放标准（ 8.地表水环境质量标准 ( 门、行业、地方其他现行有关规程、规范及标准； 研报告研究范围 根据 合矿井含盐废水处理的具体内容 ，本报告研究范围包括 : 金筹措，技术经济分析评价； 动安全卫生、节能及消防。 7 要指导思想和技术原则 导思想 根据国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定（国发200539号）和川办函 200785号文四川省人民政府办公厅关于开展污染源综合整治的通知精神，按照国家环保局关于推进循环经济发展的指导意见（环发 2005114号）文件规定，为防 止环境污染，促进企业经济的可持续发展，大力开展循环经济和清洁生产，切实有效地削减废水中有毒有害污染物的排放量，有效处理高浓度矿井含盐废水对环境的污染，努力提高岷江流域的水环境质量。 处理系统排放水稳定地达到国家标准要求； 源利用、节能为重要的设计指标； 进的工艺技术，减少投资风险； 效、节能的原则；尽可能节省投资，便于管理、便于操作运行。 荐方案与研究结论 目内 容与建设规模 本项目新建废水处理工程，内容如下；新建废水处理站，处理能力 120m3/d，处理对象为矿井含盐废水。 理工艺 本报告推荐采用“ 混凝沉淀 +三效蒸发”，作为矿井含盐废水处 8 理工艺技术。（详见工艺流程图） 址 本项目场址位于四川省 威远县两河镇广阳村一社（ 。 、动力、交通 本项目用电利用 核实其现有供电能力能满足本项目建设新增需求。 其余公辅设施均利用 需求。 境保护 本项目属于环保项目 矿井含盐废水处理，通过新建污水处理系统，将矿井含盐废水处理后全部回用，实现矿井含盐废水零排放，达到减少企业水污染物排放进入水环境的目的。 动定员 废水处理站劳动定员设置 7人。 资估算与效益 本项目总资金共计 工程总投资为土建费 +设备费 +管道及安装工程费 +工程其他费用 +基本预备费 = 建筑工程 投资 : 总投资 设备购置费 :建设投资 安 装工程费 :建设投资 9 工器具及备品备件费： 建设投资 建设工程其他费用共计 总投资 本项目基本预备费 :建设投资 本项目资金来源， 全部由 业主自行筹措。 要技术经济指标 生产期平均年总成本 生产期平均年 经营 成本 项目建成后，矿井含盐废水经“混凝沉淀 +三效蒸发”处理后，污冷凝水回用于煤尘喷水，盐浓缩结晶后进行综合利用，每年可减少向环境排放 氯离子 a，废水实现零排放，具有良好的环境效益，对岷江流域水污染治理有较大的贡献。 目实施进度建议 项目建设周期预计 10个月。 究结论 本项目建设是岷江水环境整治的需要；是发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会的需要；项目的建设符合国家有关产业政策的要求；是 是保护岷江生态屏障的需要。 资源是可持续发展的基础，环境是可持续发展的保证。经济发展决不能以牺牲环境为代价，环境改善也必然促进经济的发展，两者必须相互协调，良性循环，服从可持续发展 的战略方针。本项目的建设，符合国家有关产业政策，有利于 0 展，从而促进企业采煤产业走上现代化、规模化、集约化的发展；本项目的建设，达到治理水污染物、实现污染物减排、保护岷江流域生态环境的目标。本项目的建设，不仅必要，而且迫在眉睫。 本项目财务评价经济效果较好，在经济上是可行的。 项目建设条件良好，建设规模符合企业目前生产的需要，可望带来较佳经济效益和显著环境效益，论证可行，建议有关部门批准实施，并予以重点支持。 要技术经济指标 表 1 主要技术 经济指标表 序号 指标名称 单位 数量 备注 1 处理规模 矿井含盐废水 m3/d 120 2 项目投入总资金 万元 设投资 万元 程其它费用 万元 本预备费 万元 3 资金来源 业自筹 万元 4 投资指标 单位处理量占用建设投资 元 /日处理量计算 5 工作制度 工作日 天 340 工 作时 小时 24 6 项目定员总计 人 7 产人员 人 4 术及管理人员 人 3 7 年总成本 (100%负荷 ) 万元 11 12 第二章 项目目标及效果分析 1999 年 四川省政府再次 主持召开了 “ 岷、沱两江 ” 污染防治工作会议，部署 “两江 ”治污工作，推动省人大常委会 “两江 决议 ” 的落实。同年，省政府对“两江”流域各市、州政府下达了分年度限期达到水域功能类别的目标计划，要求各级政府切实履行好对本辖区内水环境质量负责的法定责任。在全流域开展了“一控双达标 ”工作，关闭了一批能耗高、资源消耗大、污染严重、治理无望的“十五小”和“新五小”企业，工业污染治理取得了一定成效。 流域规划提出“还两江清水” ,定义为：岷、沱江干流及其主要的一、二级支流各控制断面主要污染因子稳定达到省及地方各级人民政府水域功能划分所确定的水质目标。 染现状及存在的环保问题 井 和向家寨煤矿二井组成。 其中， 向家寨煤矿 一井 的矿井废水含氯离子、钠、钙、镁等无机盐较高。 目前， 企业 矿井废水 产生量为 500m3/d，其中 无机盐含量很低的“ 清下水 ” 380m3/d， “矿井含盐废水” 120m3/d。目前，企业矿井含盐废水未经处理，直接与清下水混排， 受纳水体为经越溪河 进入岷江。 根据 建设单位提供 资料， 向家寨煤矿一矿 矿井废水清污分流后，矿井含盐废水 水质 的 氯离子含量到达 104mg/l， 向家寨煤矿一矿矿井含盐废水 水质 如下： 13 表 2 向家寨煤矿一矿矿井 含盐 废水 水质 单位： mg/l 序号 矿井含盐废水 水质 煤炭工业污染物 排 放 标 准 污水综合排放标准技改 前 矿井含盐废水 污染物排放量（ t/a） 指标 浓度 1 铜 级） 铅 一类污染物） 锌 级） 镉 一类污染物） 铁 锰 级） 镍 一类污染物） 钾 852 / 钠 53200 / 0 钙 18300 / 1 镁 4590 / 2 银 一类污染物） 3 总铬 一类污染物） 4 汞 一类污染物） 5 砷 一类污染物） 6 锶 508 一类污染物） 7 硫 300 采用四川省水污染物排放标准（ 90级 注：水量为 120m3/d，年计算天数 340 天。 注：加粗数字为超标指标。 由上表可见，目前，该企业的 矿井含盐废水 不满足煤炭工业污染物排放标准（ 和污水综合排放标准（ 的 排放 要求。 洁生产 清洁生 产就是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类和环境的风险。 清洁生产包括从原料选取、加工、提炼、产出、使用到报废处置， 14 以及从产品开发、规划、设计、建设、生产到经营管理的全过程所产生的污染进行控制。它要求 :对生产过程，要节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，降低 所有废弃物的数量和毒性；对产品，要减少从原材料提炼到产品的最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要将环境因素纳入设计和所提供的服务中。它是与传统单纯末端治理为主的污染防治措施不同的新概念，即“污染预防”概念，是已被 实践证明需要优先考虑的一种环境战略。 从清洁生产角度 ： 企业虽对外排废水在每年春耕季节抽取老矿井地下淡水进行稀释排放、并对沿河村民农作物进行补偿， 但 目前该企业 尚 未 对矿井废水进行“浓淡分类”处理，造成矿井含盐废水不能做到达标排放；企业未 有效利用矿井废水 。 因此 ，该企业的煤矿生产尚不符合 清洁生产 的原则。 本项目的建设将提高企业 的 清洁生产水平，将 有效地 节约资源、保护环境，实现 企业 清洁生产 水平的提升 。 理效果 本项目新建 矿井含盐 废水处理工程， 工艺采用本次可行性研究报告推荐的 “ 混凝沉淀 +三效蒸发”工艺 ： 企业的 矿 井 废水首先进行“浓淡分类”处理，将矿井 含盐废水 经过混凝沉淀 ， 去除钙镁离子及重金属离子，使其水质满足煤炭工业污染物排放标准（ 准要求。同时，由于该矿井含盐废水氯离子浓度很高，因此为 了 更好地节约资源，“变废为宝”，对混凝沉淀处理后的矿井含盐废水采用“三效蒸发”，制取回收盐。 制盐后的污冷凝水全部回用于井下降 15 尘。 依照该工艺，企业 120m3/井含盐废水 将实现 零排放 ，同时可制得 标排放 本项目实施后，该公司矿井含盐废水将实现零排放，可完全改善目前矿井 含盐废水超标排放的现状。 由于该矿井含盐废水的污染物属无机盐类污染物，混凝沉淀采用物化沉淀，整个处理工艺无生化处理常见的厌氧、好氧曝气等，因此无生化污水处理站常见的 硫醇等引起的异味污染问题。项目无大气 污染物排放。 本项目混凝沉淀所得到的污泥均属一般固体废弃物，经污泥干燥脱水后外运 城市垃圾填埋场。 污水处理设备的噪声采用合理布局、基础减振、建筑隔声等措施处理后，可实现厂界噪声达标排放。 综上，项目实施后，不仅可使该公司矿井含盐废水将实现零排放，同时 产生 的固废 、噪声 等也均得到了妥善处置， 可 做到达标排放 。 量控制 此，该公司矿井含盐废水的污染物不设排放总量控制指标。 16 第三章 工程技术方案 采煤废水复 杂多 变，在同一矿井废水中，同时含有铁、锰等重金属，硫、 锶 、氯等非金属及有机污染物和悬浮物，有的矿井废水呈 弱酸性，再就是即使是同一矿井，所采层不同，废水性质也不同，甚至差别很大。这给煤矿废水治理技术的选用带来很大的困难 ，而 通常情况是某一技术只能有效处理某一 类 污染物，不可能把所有污染物都处理好 ， 这是采煤废水治理在技术上的难点。 因此，处理工艺的选择一定要有针对性。必须针对废水的水质 特征 、水量、污染物种类、污染负荷 ，在 技术经济条件 可达的前提下 进行 合理的选择。 矿废水处理工艺 简介 1、传统方法 传统 方法的 主要工艺单元有 ： 石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等。根据具体污水排入物质的成分的不同，处理方 式有所差异。传统处理工艺存在着工艺复杂、水利用率低的弊病 。 针对含氮、磷的煤矿废水多 采用活性污泥法处理工艺 。 但 由于污水中有机物含量太低，在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质，形不成活性污泥， 致使系统 运转不起来。氧化沟污水处理工艺也存在同样的问题，回流活性污泥回流不起来，致使 设计的 氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池， 常常 达不到要求的处理目标。 17 2、 连续膜过滤技术（ 中空纤维膜由于比表面积大，膜组件的装填密度大，所以设备紧凑；这种膜因纺制而成，工艺简单，所以生产成本一般低于其它的膜：由于没有 支撑层均可以反向清洗，特别是一些耐污染性好，对氧化性清洗剂耐受性好的膜的出现，使得在大规模的 污水处理工程 中，中空纤维膜的应用有独特的优势。 前主要用于大型城市污水处理厂二沉池生水的深度处理回用， 海水淡化 或大型反渗透系统的预处理。地表水地下水净化、饮料澄清除 浊等。 3 反渗透技术（ 反渗透技术是 20世纪 60 年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的，通常称为 “淡化技术 ”。由于反渗透技术具有无相变，组件化、流程简单，操作方便，占面积小、投资少，耗能低等优点，发展十分迅速。 术已广泛用于海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水制备，化工分离、浓缩、提纯，废水资源化等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。 废水资源化 具有 增 加 淡水资源与保护环境 的 双重 作用 。无机系列废水处理与海水苦咸水淡化采用同类 装置 ， 并具有较多共性 的 工艺技术。 使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱除 9099%。 目前，反渗透技术在城市污水深度处理，一些工业废水深度处理 18 方面的应用受到了高度重视，包括中水回用，污水处理厂二级出水的深度处理，经初级处理后的工业废水深度处理制取优质淡水。 项目处理工艺推荐 根据 建设单位提供的资料 ，本项目拟处理的 矿井含盐废水主要含氯、钠、钙、镁等 离子 ，同时含有 少量的 铜、铅、锌、隔、铁、锰、镍、 锶、 钾、铬、汞、砷等重金属 及 氯离子、硫酸根、硝酸根等无机盐 污染物。 根据 上述 常用的煤矿废水 处理措施，结合 本项目 废水特性 。 比选如下： （ 1）本项目矿井含盐废水无氮、磷等污染物，可生化性差，因此无法采用传统的 活性污泥法 等生化处理法。 （ 2） 连续膜过滤技术（ 进可靠，但 在大规模的 污水处理工程 中， 其 独特的优势 才能得到体现 。 本项目废水处理规模小（ 120m3/d），出水水质 也 无须达到饮用水级别的要求， 而 资大，技术要求高 ，因此，选用 任何优势。 （ 3） 反渗透技术（ 适合深度废水处理， 本项目 矿井含盐废水 中氯离子浓度高，采用 有较好 的处理效果。但所含的铜、铅、锌、隔、铁、锰、镍、钾、银、铬、汞、砷等重金属含量 过 低， 采用术，渗透压多无法达到要求，处理效果差。 综上，本次可研针对项目 矿井含盐废水水质、水量 ， 推荐采用“ 混凝沉淀 +三效蒸发”的处理方式。 荐处理工艺的介绍 19 凝沉淀 根据 该 矿井含盐废水水质 特点（ 钙、镁离子浓度较高 ） ，直接进行蒸发浓缩， 易 引起蒸发器结垢，影响换热效率 ； 同时结晶后的混合盐固形物中，钙、镁 离子及锰、铅等 重金属 含量高 ，影响 其综合利用 。 因此， 先 采用混凝沉淀 去除 钙、镁 离子及锰、铅 等 重金属 。根据钙、镁离子 与 碳酸钠和氢氧化钠反应 生成 不溶于水 的碳酸钙、氢氧化镁 沉淀 ，以及锰、铅等重金属在碱性条件下生成不溶 的 碱的 原理 ， 项目在预处理阶段加 入 碳酸钠、氢氧化钠和絮凝剂 （ ，去除废水中钙、镁 、锰、铅 等 。 3232 3232 M 22 2 22 2 浮除油 石油 类的去除 方式 主要有气浮、隔油池、斜板（管）隔油池、机械除油机等。其中气浮除油效率最高，对浮油和乳化油均能去除， 针对本项目自身特点， 为了不影响后续蒸发效率， 拟 采用 气浮除油工艺。 发 浓缩 蒸发浓缩的工艺主要有： 自然蒸发 、 常压加热蒸发、压力蒸发、真空蒸发 。 真空蒸发是将含盐水通入蒸发器内，通过真空泵将蒸发器内空气抽出形成真空状态，降低蒸发温度，使水在较低温度下就能被蒸发。 20 该方法热效率高，运行成本低，现已成 为 蒸发浓缩的主要方法。 同时，单效 蒸发蒸汽热利用率低、 多效 蒸发可提高蒸汽的利用效率 。 结合本项目 废水处理规模、综合能耗、投资、运行管理等综合考虑，本工艺推荐采用三效真空浓缩蒸发。 蒸发器 的选择： 根据本项目蒸发工艺要求， 蒸发器选择如下：效选用强制 循环 蒸发器，便于回收盐结晶和结晶盐分离；、效选用自然循环的标准蒸发器，以降低能耗消耗，提高 蒸发 效率。 蒸发工艺流程 ： 根据本项目蒸发器效数，类比国内制盐生产工艺流程，同时考虑盐浆增稠 罐 、离心脱水、干燥等因素，蒸发工艺流程采用 混 流进料、 效 排盐 。 混流进料、效排盐 优点 是 ：避免了蒸发器的结垢问题 ；效转效时利用蒸发器压差，无需增加倒效泵，节约电能； 效使用 新蒸汽 ， 提高了蒸发器内排盐时溶液的温度