黄家山煤矿污水处理工程设计说明书.doc

黄家山煤矿污水处理工程设计说明书黄家山煤矿污水处理工程设计说明书建 设 单 位: 赫章县妈姑镇黄家山煤矿建 设 地 址: 赫章县妈姑镇黄家山煤矿项 目 名 称：煤矿废水处理工程设 计 单 位:贵阳太空水技术工程有限公司设计资质编号:CHCA0034施工资质编号:CHCB0032日 期:2009年5月27日星期三目录第一部分：工程项目工艺方案设计明 . 4第一章工程概况 .51、方案编制目的、依据、原则 . 52、工程概况 . . 6第二章工程目标 . 111、污水的水质、水量处理目标 . 112、污泥处理目标 . 143、污水管道系统 . 144、站址选择及规模 . 15第三章 工程设计方案及说明 . 161、污水及污泥处理工艺选择. 161.1 方案选择原则 . 161.2 污水处理工艺方案选择 . 161.3 污泥处理工艺的选择 . 302、污水处理工艺流程 . 30第四章 污水处理工艺设计说明 . 311、处理厂工艺设计 . 311.1 矿井废水部分. 311.2 生活污水部分. 35第五章 工艺附属建筑设计 . 391、建筑设计 . . 392、结构设计 . . 393、给水排水 . . 404、供配电 . . 414.1 供电设计依据 . 404.2 供电设计范围 . 414.3 供电设计电源 . 414.4 供电系统. 425、自控仪表设计 .435.1 设计范围. 435.2 控制方式. 435.3 仪表设计. 43第六章 工程管理及实施计划 . 451、项目实施原则及步骤. 452、项目建设管理机构 . 453、设计施工与安装 . 474、调试与试运转 . 475、项目实施进度 . 486、污水处理厂的运行管理. 507、人员编制 . . 508、项目营运管理 .509、工程效益 . . 519.1 环境效益 .519.2 社会效益 . 519.3 经济效益 .52第二部分：工程经济分析 . 53 第一章工程投资预算 .541、编制说明 . . 5411 项目总资金 . 5412 编制依据 . 541.3 工程建设期 . 54第二章 财务评价 .55成本估算 . .55 第一部分：工程项目工艺方案设计说明第一章工程概况1矿址黄家山煤矿废水处理站位于黄家山煤矿矿区内，黄家山煤矿位于贵州省毕节地区赫章县妈镇新厂村,地理坐标位于东经1060324110603040,北纬26057212605820,属于赫章县妈姑镇管辖,位于妈姑镇南面1km处，距县城50多公里。赫章县地貌属于黔西高原中山峡谷区，处于滇东高原黔中地区丘陵之中，岩溶地貌发育齐全，全县最高点小麦粟坪，海拔高程2000多米，是全省最高峰。赫章县城处于一个呈狭长瓶颈状的地形上，南北高山林立，气势巍峨。2项目工程规模黄家山煤矿废水处理站的建设规模包括矿井废水、矸石淋溶水、工业广场淋溶水和生活污水的治理工程和回用水工程，其中矿井废水、矸石淋溶水和工业广场淋溶水处理量为40m3/h，生活污水处理量为5m3/h。污水处理达标后排放至妈姑小河内流经六冲河，最后流入乌江水系。3地质条件黄家山煤矿废水处理站的地质属岩石、丘陵分布区，平均土壤深度在 812米左右。处理工程主要处理生产煤矿所产生的矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水和生活污水；污水由管沟和管道输送到污水处理站内，矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水采用工业广场污水沟统一收集后，输送至污水站沉砂调节池内统一处理；矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水的处理工艺采用沉砂调节+一体化混凝反应沉淀器处理工艺，经处理后60%回用于工业生产， 40%排放，执行煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）、贵州省污染物排放标准（DB52/12-1999）。生活污水处理采用水解酸化 + 生物接触氧化工艺，经消毒处理后水质达到污水综合排放标准（GB8978-96）一级排放标准。4、方案编制目的、依据、原则（1）方案编制目的对综合黄家山煤矿废水处理站工艺单体进行详细优化设计，并提出主要设备 材料表，据此编制投资估算及经济分析。（2）方案依据a . 黄家山煤矿废水处理站项目环评报告、我单位对黄家山煤矿排放污水的水质分析结果和现场的蹲点考察。b .现行有关的国家规范和规定。1) 室外排水设计规范 GBJ14-87 1997年版2) 污水综合排放标准 GB897819963) 给水排水设计手册1-12册 第二版4) 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-975) 市政排水管渠工程质量检查评定标准 CJJ3-906) 建筑给水排水设计规范 GBJ50015-20037) 建筑结构荷载规范 GB5009-20018) 给水排水工程构筑物设计规范 GB50069-20029) 混凝土结构设计规范 GB50010-200210) 建筑地基基础设计规范 GB50007-200211) 地基基础设计规范 DBJ08-11-199912) 建筑桩基技术规范 JGJ94-9413) 构筑物抗震设计规范 GB50191-9314) 工业企业设计卫生标准 GBZ1-200215) 供配电系统设计规范 GB50052-9516) 低压配电装置及线路设计规范 GB50054-9517) 建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000年版）18) 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-8319) 民用建筑设计通则 JGJ37-8720) 汽车库建筑设计规范 JGJ100-9821) 建筑灭火器设计规范 GBJ140-9022) 工业企业调度电话和会议电话工程设计规范 CECS36-9123) 工程设计节能技术暂行规定 GBJ6-8524) 自动化仪表选型规定 HG/T20507-200025) 仪表供电设计规定 HG/T20509-200026) 仪表系统接地设计规定 HG/T20513-200027) 工业企业照明设计标准 GB50034-9228) 分散型控制系统工程设计规定 HG/T20573-9529) 控制室设计规定 HG/T20508-200030) 信号报警、联锁系统设计规定 HG/T20511-200031) 地表水环境质量标准 GB3838-200232) 环境空气质量标准 GB3095-199633) 城市区域环境噪声标准 GB3096-9334) 工业企业厂界噪声标准 GB3096-9335) 大气污染物综合排放标准 GB16297-199636) 危险废物鉴别标准 GB5085.3-199637) 贵州省环境污染物排放标准 DB52/12-1938）地表水环境质量标准（GB3838-2002）39）中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年3月20日）40）室外排水设计规范（GBJ 14-87）41）泵站设计规范GB/T50265-9742）煤炭工业污染物排放标准 GB20426-200643）贵州省污染物排放标准 DB52/12-1999c .其他有关设计资料。（3）编制原则 a.在生产建设和环保局总体规划的指导下，通过黄家山煤矿废水治理工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善投资环境，保持城镇企业可持续发 展的目的。b.充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。 c.选择先进的、技术经济合理的处理工艺技术，为工程方案的尽早实施，为黄家山煤矿的建设和运行创造良好的条件。d.采用高效节能，简便易行的处理工艺，降低工程投资和运行费用。 e.设备选型做到合理、可靠、先进。 f.按现行有关规定进行投资估算和经济分析。由于我国尚未针对煤炭工业制定专项国家污染物排放标准，按照环境标准管理办法的规定，目前煤炭工业应执行综合污染物排放标准。但是从实施情况上看，执行综合标准过程中存在一定问题。煤炭工业水污染物排放目前主要执行GB 8978-1996污水综合排放标准。该标准中表2（1998年以前建设企业）只规定了煤炭工业污染物排放需要执行悬浮物限值（选煤行业标准值为100 mg/m3(一级)和300 mg/m3（二级），但未明确规定煤炭还应执行哪些项目。对1998年以后建设的企业,表4规定了56种污染物的浓度限值中，仅明确要求选煤行业悬浮物排放执行70 mg/m3(一级)和300 mg/m3（二级）。但对于其他55种污染物排放限值，煤炭工业究竟执行哪些项目，没有明确规定。如果按照综合排放标准的原则，煤炭行业应执行所有“一切排污单位”或“其他排污单位”的项目和标准，这明显不符合煤炭工业的实际情况。可见，煤炭工业水污染物按照污水综合排放标准执行很难操作，不利于环境保护行政管理部门监督管理，也不利于煤炭企业有效控制污水排放。所以制定了新标准煤炭工业污染物排放标准 GB20426-2006贵州省污染物排放标准DB52/12-1999。第二章工程目标1、污水的水质、水量处理目标（1）原水水质情况黄家山煤矿废水处理站处理工程的主要主要任务是处理生产煤矿所产生的矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水和生活污水。生活污水治理后达到标准（GB8978-1996）的一级标准，直接排入妈姑小河内流经六冲河，最后流入乌江水系。矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水治理达到标准后60%回用于工业生产， 40%排入妈姑小河内流经六冲河，最后流入乌江水系，执行煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）、贵州省污染物排放标准（DB52/12-1999）。污水处理站内矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水设计的进水水质为： 化学需氧量（COD） 105mg/L 悬浮物（SS） 400 mg/LFe 0.08mg/L Mn 0.01mg/L PH. 6.9水质报告显示，黄家山煤矿矿井废水、矸石淋溶污水、工业广场淋溶污水是非酸性水，主要含悬浮物。含悬浮物矿井水多呈灰黑色，排入水体后，会造成水体外观恶化、混浊度升高，改变水的颜色。悬浮物沉积于河底淤积河道，危害水底栖生生物的繁殖，影响渔业生产；沉积于灌溉的农田，则会堵塞土壤毛细管，影响通透性，造成土壤坂结，不利于农作物的生长。污水处理站内生活污水设计的进水水质为： 化学需氧量（COD） 200mg/L 五日生化需氧量（BOD5）100 mg/L悬浮物（SS） 200 mg/L氨氮 30mg/L 磷酸盐（以 P 计） 1mg/L PH. 6.9（2） 排放标准污水经处理后的矿井废水、矸石淋溶污水和工业广场淋溶污水的出水水质要求按煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）、贵州省污染物排放标准（DB52/12-1999）标准确定，其主要指标如下：化学需氧量（COD） 50mg/L悬浮物（SS） 70 mg/LFe 3mg/L Mn 2.5mg/LPH. 6 9污水经处理后的生活污水出水水质要求按 GB 8978-1996 的一级标准确定，其主要指标如下：化学需氧量（COD） 60mg/L五日生化需氧量（BOD5） 20 mg/L悬浮物（SS） 20 mg/L氨氮 15 mg/L磷酸盐（以 P 计） 0.5 mg/L PH. 6 92、污泥处理目标污水处理站内产生的污泥必须进行适当处置，污水站所产污泥将经过污泥浓缩池浓缩后经污泥泵打至站内压滤机房进行干化处理后煤泥外运,生活污泥填埋。3、污水管道系统 污水重力流管网采用UPVC排水管和污水收集排水沟。 (1) 污水管道计算方式：V = （1/n）R2/3I1/2式中：V流速（m/s） R水力半径（m） I水力坡降n粗糙系数(2) 生活污水变化系数 KZ 值按室外排水设计规范选用。矿井废水、矸石淋溶污水和工业广场淋溶污水的变化通过调节池调节均衡;根据给排水设计规范，调节池流量调节时间为8小时。污水截流系统 污水截流干管走向根据煤矿的总体规划及管网投资费用最优原则进行统一实施。4、厂址选择及规模黄家山煤矿废水处理站矿井废水、矸石淋溶污水和工业广场淋溶污水处理量是40m3/h，生活污水处理量是5m3/h。黄家山煤矿废水处理站位于黄家山煤矿矿区内，黄家山煤矿位于贵州省毕节地区赫章县妈镇新厂村,地理坐标位于东经1060324110603040,北纬26057212605820,属于赫章县妈姑镇管辖,位于妈姑镇南面1km处，距县城50多公里。占地面积约200平方米。第三章 工程设计方案及说明1、污水及污泥处理工艺选择1.1 方案选择原则 污水处理工艺的选择直接关系到污水处理站的建设投资，运行成本的高低，污水厂出水水质，运行管理是否方便可靠。工程设计上要因地制宜，综合考虑排水系统现状或规划、厂区地形及地质、温度、 降雨、污水量、水质、排放标准、设备等。主要按以下原则确定： (1) 近远期全面规划，更好地发挥投资效益。 (2) 严格执行国家及贵州省环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到规定的排放标准；(3) 采用工艺先进、成熟，管理方便的设计方案。 (4) 设备选型合理、可靠、先进。 (5) 减少投资和日常运行费用。 (6) 运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。(7) 便于实现处理过程的自动控制，提高管理水平。(8) 保障正常运行使用，避免造成二次污染。1.2 污水处理工艺方案选择自 1914年在英国曼彻斯特市建造第一座污水处理厂以来，迄今已有八十多年的历史，随着生产上的广泛应用和实验研究的不断深入，其工艺流程也不断有所改进和创新。国内外污水处理在污水处理工艺技术、污泥处理及污水回用等技术现状与发展趋势大体情况简述如下：预处理常用方法为机械格栅、沉砂、隔油等简单物理处理方法，它 一般不作为单独的处理工艺而作为预处理方法与其他处理方法一并使用，单独使用预处理直接排放的仅用于城市污水排海、排江工程等工程中，其目的在于去除污水中的漂浮物质、油类或油脂类物质以及砂 粒等无机物质及部分有机物。从传统的污水处理工艺流程来看，一级处理部分近年来技术现 状没有太大的突破，工艺流程大致如前，以污水收集粗、中、细格栅 或水力筛、沉砂池及初次沉淀池等物理处理来达到一级处理。近期主要的发展为处理设备的机械化和自动化水平的提高，各种机械设备的研制与开发，各种新型处理构筑物的应用等。如出现了各种形式的格栅、格网、水力筛、曝气沉砂池、钟氏沉砂池、多尔沉砂池、PISTA 沉砂池、周边进水初沉池以及各种形式的除砂、排泥装置和清洗装置等。一级处理通常仅能去除污水中主要污染物 COD40%，SS 60%左右， 出水一般达不到要求的排放标准，通常需后续二级处理。从生活污水二级处理工艺来看，仍然以生化处理为主，典型的流程格局仍为污水经格栅到沉砂池到初沉池、曝气池、二沉池、消毒接触池后排放。传统的污泥处理流程为：初沉池的新鲜污泥和二沉池排出的剩余活性污泥经浓缩后同时再进入污泥消化处理，经浓缩后进行干化处理。生活污水采用生化处理方法就活性污泥法而言就有：活性污泥法（含普通活性污泥法及其变形）、吸附再生法、完全混合法、AB 法、SBR 法、HCR、CASS、氧化沟法、A2/O 法、A/O 法、 UCT法、Bardenpho 法、水解曝气和 MSBR 法工艺等。由于污水处理技术是一项综合性很强的技术，它涉及的科学技术范围相当广泛，随着世界各国科研、生产、管理各个领域的发展，而使传统工艺不断得 到改进或更新，近年来用于生活污水处理方面的新工艺、新流程、新技术、新设备等发展很快。在泥水分离技术、曝气方式、脱氮除磷方法等很多方面值得研究和开发。污水处理工艺，应根据原水水质、排 放标准要求、污水处理站的规模，结合当地自然和社会经济等条件综合分析确定。本项目中针对黄家山煤矿的矿井废水、矸石淋溶污水和工业广场淋溶污水的特性采用以下三种工艺方案进行了比较：（A）穿孔旋流混合反应斜管沉淀一体化设备处理技术含悬浮物矿井水由井下水仓高压泵提升至地面进入调节池，进行水质、水量调整后，出水泵入一体化设备，先经过穿孔旋流反应部分，在进入设备的管道中先后投加混凝剂和絮凝剂，完成药剂混合、絮剂反应过程后，出水经配水槽和整流锥后流入斜管沉淀区内进行矾花沉降处理，泥水分离后的上清液进入清水池，再经二氧化氯杀菌消毒后经供水泵送至地面生产用水。SS去除率达到99.7%以上。穿孔旋流反应区及斜管沉淀区内底泥重力排入污泥池，经浓缩后，上清液回调节池处理，污泥通过污泥泵打入矿内污泥干化床系统进行集中处理。如图A所示。采用混合反应斜管沉淀一体化处理工艺净化含悬浮物矿井水，能有效去除水体中悬浮物，出水浊度小于5NTU。该工艺适合于悬浮物浓度小于500mg/L矿井水的净化处理。絮凝反应是水处理过程中去除水中悬浮物及其他杂质的重要工艺环节，沉淀池出水和絮凝反应效果有着直接的关系。传统的絮凝反应采取手段很多，如廊道反应式、回转组合式、穿孔反应器等等，混合反应虽然满足停留时间，但水中还存在很多细小不完全絮凝的小颗粒，絮凝效果不十分理想。近几年，又出现新的絮凝反应设备，如网格反应器、波形板及机械搅拌反应器等，使絮凝效果大大提高。尤其我公司生产的旋流反应混合器，解决了絮凝反应颗粒碰撞几率和如何控制他们有效碰撞问题，通过机械动力控制方式，增加絮凝反应的速度梯度，而不降低水流速度。絮凝理论的动力学本质之一是惯性效应，因为水的惯性与颗粒的惯性不同（因为它们的密度不同），当水流速度变化时，它们的速度变化也不同，这就是使得水与其中颗粒固体产生相对运动，为相邻不同大小的颗粒物质提供了碰撞条件，使它们更容易有效碰撞而结合成大颗粒物质。通过机械式搅拌反应恰恰能够提高这一动力因素，并能给予很好的控制，提高絮凝反应效果。水中絮体的颗粒形成的矾花取决絮凝剂水解产物形成的吸附架桥的联接能力和水体湍流的剪切力。正式这两个力的对比关系，决定了矾花颗粒的密实与大小。吸附架桥的联结能力是由絮凝剂性质和颗粒物质的性质决定，而湍流剪切力是由构筑物创造的流动条件所决定，如果在絮凝反应池设计中有效控制湍流剪切力，就能很好的保证絮凝效果。我们通过设计旋流反应装置整流梯度、湍动度和剪切力，湍动度值越大，表明在固定时间内流过固定空间点的涡旋数量越多，涡旋强度越大，矾花密实度越大，形成易于沉淀的密实矾花而加速沉降。同时在整流梯度末段形成悬浮物挤压过滤过程，从而提高系统悬浮物的驱除率。该工艺也存在一定问题，如设备投资相对较高，混合强度不便于控制，设备操作复杂等，目前在处理矿井水方面已广泛使用。悬浮物矿井水调节池斜管沉淀区穿孔旋流反应区清水池排放药剂剂提升泵剂污泥池剂污泥泵剂集中处理 图A 混合反应斜管沉淀处理工艺流程图悬浮物矿井水调节池斜管沉淀池多级旋流反应池清水池排放药剂剂提升泵剂污泥池剂污泥泵剂集中处理无阀滤池图B 旋流反应斜管沉淀无阀过滤处理工艺流程图（B）旋流反应斜管沉淀无阀过滤处理技术含悬浮物矿井水由井下水仓提升至地面进入调节池，进行水质、水量调节后，出水泵入多级旋流反应池，在入池前先后投加混凝剂和絮凝剂，进行药剂混合、絮剂反应后，出水经配水槽流入斜管沉淀池内进行泥水分离，上清液进入无阀滤池，将沉淀池内细小的不易沉降的矾花通过过滤加以去除，过滤后的清水排入清水池，实现排放或回用。穿孔旋流反应池及斜管沉淀池内底泥重力排入污泥池，经浓缩后的上清液和无阀滤池反冲洗水回调节池循环处理，污泥通过污泥泵打入矿内压滤系统进行集中处理。工艺流程图见图B。目前，该工艺已在多个煤矿进行过工程应用，有较好的处理效果，其中包括安徽等煤矿含悬浮物矿井水处理等。出水水质SS小于100mg/L，可有效去除矿井水中的悬浮物，使出水浊度小于5NTU，特殊情况不大于10NTU。但该工艺也存在一定的不足，占地面积较大，耐冲击负荷能力不够强，水质受到一定的影响。悬浮物矿井水预沉调节池重力式无阀滤池水力循环澄清池排放或回用絮凝剂剂提升泵剂煤泥池剂煤泥提升泵剂集中处理清水池吸水井剂混凝剂剂图C 水力循环澄清重力式无阀过滤处理工艺流程图（C）水力循环澄清重力式无阀过滤处理技术该工艺采用混凝沉淀、过滤及杀菌工艺来净化处理含悬浮物矿井水。矿井水由井下提升泵送至预沉调节池，使矿井水得以贮存和均化，经水质、水量调节后的矿井水在泵前加入混凝剂、泵后加入絮凝剂，再进入水力循环澄清池，经混合、絮凝反应、沉淀后，出水自流进入重力式无阀滤池，过滤后的出水保持在浊度3度以下，特殊情况下不超过5度；出水进入清水池，再经二氧化氯杀菌消毒后经供水泵送至地面生产用水。矿井水预沉调节池及水力澄清池泥斗中污泥定时排至煤泥池，浓缩后用煤泥提升泵送至矿压滤系统处理。工艺流程见图C。本工艺是目前煤矿处理含悬浮物矿井水中比较成熟的净化处理工艺，能有效去除矿井水中的悬浮物和胶体，并能有效去除矿井水中油类物质。目前，该处理技术已在安徽、山东、上海等省市的矿区得到实际的应用。但工程造价十分昂贵，实用于大型煤矿项目，考虑到经济发展因素，在多水地区的小型煤矿不宜采用。三种方案各有特点和优点，考虑黄家山煤矿地形特点，污水水质特性，以及改善环境和保障人民身体健康的原则，决定采用 旋流反应+斜管沉淀一体化系统工艺。本项目中针对黄家山煤矿的生活污水采用以下三种工艺方案进行了比较：奥贝尔氧化沟方案（方案一）MSBR 方案（方案二）A2/O HCR 一体化工艺（方案三）方案一 奥贝尔氧化沟氧化沟是活性污泥法的一种变型，废水和活性污泥的混合液在环形 曝气渠道中不断循环流动。具有特殊的循环流态，既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化沟一般在延时曝气条件下使用，水力和固体停留时间长，固体总量较多，因而能对进水水质的冲击有一定的缓冲作用。又因为氧化沟内循环量高于进水流量的几十倍甚至上百倍，使其产生较大的稀释能力，当受到水质水量波动的冲击或有毒物质的影响时能迅速稀释，所以氧化沟具有很强耐冲击负荷能力，适宜处理高 浓度有机物废水。氧化沟的曝气装置按点交替分布、而不是全池分布， 因而很容易在沟内形成好氧和缺氧交替出现的状态，存在着不同的微生物环境，可发挥不同微生物的生长特性。氧化沟的构造型式、水流 搅拌状态和溶解氧的分布有利于活性污泥的生物凝聚作用，且可进行 硝化、反硝化达到生物脱氮的目的，由于泥龄较长，污泥在氧化沟内有一定好氧稳定性，无须进行污泥处理，但氧化沟的能耗较高。目前 氧化沟有很多型式式种类，如 Corrousel 氧化沟、Dassveer 氧化沟、双沟式氧化沟等。奥贝尔氧化沟是众多氧化沟中的一种，近年来国内外被广泛采用，它除具有氧化沟上述共有的特性外，还有自己不同的特征。奥贝尔氧化沟沟道设计成具有三个相同（或不相同）断面的同心沟 道，三沟的容积分配为：外沟（第一沟）约占总池容的 50%55%，中 沟（第二沟）约占总池容积的 30%50%，内沟（第三沟）约占总池容 积的 20%25%。根据不同的处理目标，通过调整标准氧量与各沟容积 的百分数，使系统的去除能力得到提高。三个沟的溶解氧 DO 呈 0-1-2 的梯度分布。第一沟的 DO 控制在 00.5mg/L。第二沟（中沟）的 DO 控制在 0.51.5mg/L，第三沟（内沟）的 DO 为 22.5mg/L，从而造成有氧和无氧的生物环境，达到生物降解及除磷脱氮的目的。曝气设备是氧化沟的主要装置与关键设备，它起着供氧、混合、推动水流作循环流动和防止活性污泥沉淀等作用。其性能的好坏和效率的高低，直接影响氧化沟的处理效果、动力消耗、建设投资和运行费用。奥贝尔氧化沟的曝气设备采用曝气转碟（亦称曝气转盘）。与同类曝气设备相比，曝气转碟具有工作水深大、充氧效率高、混合能力强 以及结构简单、组装灵活、使用寿命长、安装维护方便等特点。曝气 转碟一般由耐腐蚀、耐高温的聚苯乙烯塑料或玻璃钢模压制成，现基本为定型产品，转碟转速范围为4060rpm，标准转速为 434955rpm。转碟浸没深度可在 230530mm 范围内变动，变动依靠出水堰调节。奥贝尔氧化沟的技术特点可归纳如下：.氧化沟 D0 值呈梯度变化可大大的降低能耗。.几十倍上百倍的循环可使奥贝尔氧化沟耐冲击负荷能力强。.限制了沟内丝状菌的过量繁殖，改善污泥沉降性能。.出水水质稳定。.设备单一数量少且使用寿命长，维修量少。.操作简单方便，操作维护量小。.奥贝尔氧化沟曝气设备较微孔曝气系统的动力效率低，因而耗能较微孔曝气系统高。.玻璃钢转蝶相对容易损坏，维护及更换费用高。.由于生物反应与固液分离在不同池子完成，土建工程投资较高。方案二 MSBR 工艺MSBR(MSBR 别称)是一种集生化反应、污泥沉淀及过滤功能于一体， 且综合 SBR、Bardenpho、A2/0、氧化沟、CAST 等多种生物处理工艺的 优点的高效生物反应器。是借鉴于 SBR、CASSTM 、及 UNITANK 等 SBR 变形工艺发展而来的。本设计方案已充分考虑到低运行费，自动化效 率高，经济合理，工艺技术能有 30%的余地承受水质水量的冲击负荷 及操作调整相应的灵活性，完全符合工业废水处理的实际情况及要求。本 MSBR 工艺除具有占地少、投资成本低的优点外，对原废水中的 有机物及悬浮固体去除率超过 90%，并能优于排放标准的指定水质。 MSBR 的特点能提供极均衡的缺氧/厌氧及好氧的条件，使微生物能成 功去除 B0D 及 TSS。方案三、HCR 工艺(High Performance Compact Reactor)融合了当今的高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术，并具有深井曝气和流 化污泥床的特点。因此，其空气氧的转化率高，反应器的容积负荷大， 水力停留时间短，是当前为西方国家所广泛接受的一种高效好氧生物 处理方法。至今，已经在德国、瑞典、加拿大、意大利、法国、韩国、 中国等国家建成了数十个 HCR 系统，并已投产运行，污水处理效果普 遍良好。该系统与一般传统的连续式活性污泥工艺相比还具有如下五个特征：a、 系统占占地少，基建费用低。HCR 系统占地一般很少，其原因 主要有三：一是系统设计紧凑，结构合理，减少了占地；二是反应器高宽比大(约为 7：1)，部分被埋在地下，有效地利用了垂向空间，减少了平面上的占地；三是所需水力停留时间很短，容 积负荷和污泥负荷都很高，减少了反应器的体积。根据已有工程 对比表明，采用 HCR 工艺处理同样数量的污水，其基建费用比活 性污泥法工艺要减少 30%以上。b、空气氧转化利用率高，容积负荷和污泥负荷高。HCR工艺的曝气方式采用射流扩散式，并通过垂向循环混合，使溶解氧达到 最大值，高速喷射形成紊流水力剪切，使气泡高度细化并均匀分 散，决定了该方法对空气氧的转化利用率高。足够的溶解氧是保 证好氧生物处理系统高负荷运行的条件，这也是 HCR 工艺的优势所在。一般情况下，HCR 系统的污泥浓度在 10g/L 左右，最高可超过 20g/L。反应器中生物量之大，决定了其负荷值必然高。已有 工程的 运 行 结 果 显 示 ， HCR 容 积 荷 最 可 达5570kgB0D /(m3d)，其污泥负荷值可以超过 6kg B0D /(kgSSd)。c、 固液分分离效果好，剩余污泥量较少。HCR 工艺混合污水中的 微生物菌团颗粒小，其沉降性能好，这是其显著特点之一，污泥在沉淀池中的停留时间一般只需要 40min 左右。该工艺每降解1kg B0D 所产生的剩余污泥量，比其他好氧方法平均减少 40%左 右，从而大大减少了污泥处理量。剩余污泥量较少的原因主要有 两个：其一，强烈曝气使微生物代谢速度快，由此引起的生化反应可能加大内源消耗，剩余污泥量相对少；其二，由于反应器中混合污水被高速循环液流剪切，微生物的团粒被不断分割细化， 团粒内部的气孔减少，使其密度相对增加，总的体积减少。d、抗冲击负荷的能力强。HCR为完全混合型运行方式，原水先 与回流污水合流，然后再进入反应器，并立即被快速循环混合。 高浓度 C0D 或有毒污水冲击系统时，它们在进入反应器之前实际 上已经被稀释，进入反应器后又被迅速均匀混合，使冲击液流的 浓度大大降低，从而有效地提高了 HCR 系统抗冲击负荷的能力。 此外，强烈曝气使微生物的新陈代谢加快后，也可能减少冲击所 造成的部分影响。e、 系统操操作简便灵活，处理效果有保障。HCR 系统的反应器循环水量、补充曝气量、污泥回流量等都可以根据需要进行调节，便于选择最佳的组合效果。正因为如此，采用 HCR 工艺容易保证。工艺特性比较见下表奥贝尔氧化沟MSBR（七段）A/O HCR 系统稳定，可满足出水要求，工艺成熟，有一定的运转经验。稳定，可满足出水要求，工艺成熟。稳定，可满足出水要 求，工艺成熟，有一 定的运转经验。氧化沟连续运行，连续进水连续出水连续运行，连续进水连续出水。曝气池连续运行连续进水连续出水。在氧化沟中完成有机物降解， 沉淀池中进行泥水分离，需设 独立的沉淀池及其刮泥系统。有机物降解与沉淀在一个池 中完成，无需设独立的沉淀池 及其刮泥系统。在曝气池中完成有 机物降解，沉淀池中 进行泥水分离，需设 独立的沉淀池及刮 泥系统。氧化沟系统中三个沟道内的 D0 值呈现 012 梯度变化，对 氮有很好的去除效果，对磷也 有一定的去除作用。通过每一个周期的循环，造成 有氧和无氧环境，对氮和磷有 很好的去除效果。能同时去除氮和磷。氧化沟特有的循环流态及较长 的固体停留时间，可抵抗冲击 负荷。调整控制时序，且固体停留时 间长，可抵抗较强的冲击负 荷。HCR 好氧加长固体停 留时间，可抵抗冲击 负荷。污泥沉降性能较好。有很好的污泥沉降性能。污泥沉降性能好。污泥有较好的稳定性，无须进 行污泥的厌氧消化处理。污泥有较好的稳定性，无须进 行污泥的厌氧消化处理。污泥稳定性高，无须 进行污泥的厌氧消 化处理。氧 化 沟 的 污 泥 浓 度 为3000mg/L4500mg/LMSBR 生物池中污泥浓度可保持在 3500mg/L5000mg/L污泥浓度为10000-25000mg/L。采用表面曝气，设有转碟曝气 设备，设备分点布置；设备少 管理简单维修维护量少，但能 耗较高。曝气采用鼓风曝气，设有微孔 曝气系统，曝气器均布池底， 动力效率高，能耗较低，由于 间歇运转须采用高质量的膜 式曝气头，且设备的闲置率较 高，曝气器寿命较短，维护及 维护量大。曝气采用射流曝气， 能耗相当与鼓风曝 气。三种方案各有特点和优点，考虑黄家山煤矿地形特点，污水水质特性，以及改善环境和保障人民身体健康的原则，决定采用 A/0 HCR系统工艺。1.3 污泥处理工艺的选择 在本系统中，集合煤矿实际情况，污泥处理采用压滤机脱水干化处理，在矿区内修建一座污泥脱水机房，脱水后污水回流至调节池，煤泥或生物污泥外运。矿井废水处理过程中产生的污泥主要是煤粉悬浮物，排放到污泥池后经污泥泵打入污泥浓缩机房浓缩干化后运走即可，生活污水处理过程中产生的污泥，有机物、悬浮物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理和处置，污泥处理的目的是：a、 少部分有机物，使污泥稳定化；b、减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；c、 尽可能利用污泥中可用物质，回收能源。国家 GBJ1492室外排水设计规范规定：污泥处理流程应根据污泥的最终处置方法选定。目前国内外生活污水污泥最终处置和利用的常用方法有直接农用、堆肥、卫生填埋、焚烧、干化、填海以及经必 要的处理后作建材利用等几种途径。在本工程中多余污泥采用干化后外运填埋。污泥脱水采用目前国内外普遍采用的板框压滤机作为污泥脱水设备，具有压泥紧，成型快、处理量大的特点。在设备普通配置的基础上，增加了絮凝加药控制系统，可以大大提高设备运行的稳定性，降絮凝耗药量及减轻劳动强度。2、污水处理工艺流程针对矿井废水处理部分，本设计推荐（A方案）穿孔旋流混合反应斜管沉淀一体化设备处理工艺流程作为 黄家山煤矿污水处理站方案，出水完全可以达到我国现行规定的煤炭工业污染物排放标准GB20426-2006贵州省污染物排放标准DB52/12-1999标准。（附工艺流程图）针对生活污水处理部分，本设计推荐方案三处理工艺流程作为 黄家山煤矿污水处理站方案，出水完全可以达到我国现行规定的 GB8978-1996综合污水排放标准中一级排放标准。（附工艺流程图）第四章 污水处理工艺设计说明平1、处理站工艺设计 设计规模：矿井废水960 m3/d ，生活污水120 m3/d。矿井废水平均设计流量：Q=40m3/h 生活污水平均设计流量：Q=5m3/h1.1、矿井废水、矸石淋溶水和工业广场淋溶水部分（1）、调节池调节池主要作用是:调节污水水量及均化污水水质，同时又兼做沉砂池部分COD、悬浮物。容量根据煤矿污水特征按8小时设计,体积为320m3。尺寸：10m10m3.5m。钢筋混泥土结构。主要设备：A、自吸式污水提升泵 型号：ZWQ40-18-4 流量：40 m3/h 扬程：18m 功率：4KW 数量：2台（一用一备）B、污泥泵 型号： WQ10-10-0.55 流量：10 m3/h 扬程：10m功率：0.55KW 数量：1台 配4米固定伸缩导跪。（2）、旋流沉淀+斜管沉淀一体化净水器 主要作用：去除矿井废水、矸石淋溶水和工业广场淋溶水中COD、悬浮物，COD去除率40%，悬浮物去除率97%，是本工艺系统的核心部位。 主要设备：一体化净水器： 型号：YTJ40-3.5C 处理水量：40 m3/h 设备尺寸：3500mm6250mm 材质：碳钢Q235材质钢结构 底板厚10mm,主要板材厚8mm,其余不小于4mm。（3）、清水池主要作用：储存处理好的清水，同时作为回用水系统的调节水池，采用地下式钢混结构构筑物，容积为160 m3。尺寸：600070004000mm。 主要设备：回用清水泵： 型号：ZQ30-40-5.5 流量：30 m3/h 扬程：40m 功率：5.5KW 数量：2台（一用一备）(4)、污泥浓缩池主要作用：储存并浓缩污泥，污泥浓缩池