榆次巍山煤业180m3h矿井水处理工程设计方案

山西煤炭运销集团榆次巍山煤业180M3/H矿井水处理工程设计方案一、工程概况111设计依据112设计原则213设计范围3二、设计水量与水质321设计水量322设计水质3三、矿井水的特点4四、工艺流程设计741工艺流程图742工艺流程说明8五、处理工艺设施说明及参数851预沉调节池852一体化净水器1053消毒池1154清水池1255污泥池1256加药装置13六、主要施工措施1461主要施工技术措施1462工程质量保证措施15七、运行成本分析1671人员编制1672动力计算1673加药计算16八、服务承诺1781设计阶段1782施工阶段1783调试运行阶段1784售后服务18九、造价预算1991设备预算1992土建预算20一、工程概况煤炭是我国的重要能源，但在煤炭开发和利用的同时，也带来了一系列的环境和生态问题。其中矿井水是煤炭工业具有行业特点的污染源，量大面广，既造成水资源的重大浪费，也无法实现循环经济的目标。随着矿区对煤炭资源的大规模开发，地下水严重超采，地下水位大幅下降。因此开发、管理、利用好煤矿水资源，对煤炭工业可持续发展具有重要的意义。随着煤炭工业的不断发展，各煤炭集团对环境的保护重视程度也随之增强。针对矿井水特有的水质特点，结合山西煤矿矿井水处理及回用的先进技术和经验，编制了本设计方案。11设计依据（1）甲方提供的有关污水资料；（2）煤炭工业矿井设计规范GB502152005；（3）室外排水设计规范（GB500142006）（4）室外给水设计规范（GB500132006）；（5）给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002；（6）给水排水管道工程施工及验收规范GB502682008；（7）低压配电设计规范GB5005495；（8）煤炭工业污染物排放标准GB204262006（9）煤矿井下消防、洒水设计规范GB20426200612设计原则（1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准；（2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；（3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；（4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用全自动程序控制，减轻操作人员的劳动强度；（5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；（6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。（7）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。着重从工艺流畅性，污泥出路，对外环境影响，保养维修方面几点出发。13设计范围（1）从污水处理站调节池开始到处理站处理后的清水水池排水口为止。（2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制说明等设计工作。（3）污水处理工程的钢砼工艺结构，设备的施工、安装、调试等工作。（4）污水工程的动力配线采用三相四线，由业主将主电引至污水处理工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责。（5）不包括污水的收集管网、经处理后的水排放管网及回用系统。二、设计水量与水质21设计水量根据业主要求，本次工程的设计处理量为180M3/H,24小时运行制。22设计水质根据污水的水质情况，设计原水的主要指标SS600MG/L。水质指标执行煤炭工业矿井设计规范（GB502152005）中，“井下消防洒水”水质要求，且浊度不大于3NTU，并能满足地表水类水质指标要求。具体指标如下表所示项目悬浮物含量悬浮物颗粒度PH值大肠菌群标准30MG/L03MM69不超过3个三、矿井水的特点矿井水水质与当地地下水水质相符，同时受当地水文地质以及气候、地理等自然条件的影响。矿井水除了保持当地地下水水质的基本特性外，还因流经采掘工作面而带入大量的煤粉及岩粉等悬浮颗粒，具有高悬浮物的特性。此外，由于矿工的生产生活活动，还使矿井水带有较多的细菌。根据水质类型特征，矿井水分为洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水（又称矿井苦咸水）、酸性矿井水和含有毒有害元素矿井水5类。根据以往矿井水处理及运行经验矿井水的主要污染物为悬浮物（SS），以及溶解性总固体。构成这些SS的主要是煤尘、岩尘、粘土等细小颗粒物，尤其是煤尘，其主要特征是浓度高，所含固体颗粒细，灰分高，颗粒表面多带负电荷。由于颗粒带同号电荷，阻止颗粒间彼此接近聚合成大颗粒下沉。同时颗粒同周围水分子发生水化作用，形成水化膜，也阻止颗粒聚合，使颗粒在水中保持分散，此外，煤泥颗粒在水中还受布朗运动的影响，颗粒界面间的相互作用，使得煤泥水性质复杂化，不但有悬浮液的特性，还有胶体的某些性质，它集中了最细最难处理的微细粒级颗粒，因此需选择适合的工艺和处理设备。煤尘即增加了水的色度和浊度，同时由于煤尘能被重铬酸钾等强氧化剂氧化，显示有较高浓度的CODCR。综合以上，我们采用预沉调节池加药混凝斜板沉淀过滤消毒工艺处理该废水。为节省投资、减少占地面积，加药混凝斜板沉淀过滤部分我们采用一体化净水器。一体化全自动净水器具有以下特点1、高浓度的絮凝层，能使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞、接触、吸附的机率，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒去除率高，特别对低温、低浊水有特别适应的效果，在一定使用条件时，还具有除藻、除铁功能。2、迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣杂质及时排除，不会沉积、淤积于集泥室，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。3、高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。4、新颖独创的集水系统及最低的集水水头，使集水均匀有效，不仅提高了体积利用系数，而且因其极低的集水水头所累积的节电效益也很可观。5、保证了净水系统的高效过滤，在原水浊度小于2000MG/L时，滤后水浊度可保持在3MG/L以下。6、占地面积小，结构紧凑，与一般净水构筑物相比，可节省占地50以上，且室内外均可安置。7、加药点设在管道混合器上，通过静态管道混合器内螺旋叶片的导流作用，进行自动水力混合，达到泵前加药的同等效果。8、设备内的水量均布装置解决了多台设备同时运行水量不均衡，且阀门操作过于频繁的弊端，同时增大了设备耐冲击负荷，运行管理方便，实行了全自动配水。四、工艺流程设计41工艺流程图矿井废水预沉调节池管道混合器PAC、PAM42工艺流程说明矿井废水进入调节池均衡水质水量，同时调节池兼具有沉淀池的作用，废水中的悬浮物经调节沉淀后去除大部分的悬浮物，行车式刮吸泥机将沉降在池底的悬浮物刮集至污泥池，调节池的水经调节提升泵提升至一体化净水器。一体化净水器由斜板沉淀池和滤池组成，废水经斜板沉淀池去除部分悬浮物后再经过滤，从而实现悬浮物与水的彻底分离。在原水进入絮凝一体化净水器前分别投加絮凝剂和助凝剂，通过电性中和、吸附架桥和网捕或卷扫的作用使污水中的悬浮物絮凝成为较大粒径颗粒物，提高其沉降性能。而助凝剂的投加可以大大提高絮凝效果，使水处理效果更好。一体化净水器定期排泥，反洗。斜板沉淀池滤池回用二氧化氯消毒池清水池污泥池压滤机净水器出水经消毒后回用。五、处理工艺设施说明及参数51预沉调节池由于污水在排放的过程中水量、水质不稳定，需要设置调节池对污水的水量和水质进行均衡调节。预沉调节池兼有调节跟沉淀的作用，沉淀的方式跟平流沉淀池相似。池上设有行车式刮泥机，行车式刮泥机适用于给排水工程中平流式沉淀池，将沉降在池底的污泥刮集至污泥池，并将池面的浮渣撇向集渣槽。可根据用户的要求设置浮渣刮板。按水流方向，可分为逆向刮泥逆向排渣和逆向刮泥同向排渣方式。刮泥机构在不刮泥回程时刮泥耙全部抬起。当回到刮泥的起始位置时，刮泥耙落下，这样周而复始的工作。A预沉调节池参数规格20M8M55M有效容积720M3数量1座结构全地下钢砼结构B行车式刮泥机参数规格跨距8M数量1台结构碳钢防腐C调节池提升泵型号流量180M3/H扬程15M数量2台（一用一备）52一体化净水器一体化全自动净水器是一种管理最简单、运行费用最低、故障率最低的一元化净水器，它基本无需专人管理，仅需一人兼管。而且能适用于原水浊度2000MG/L以下的各类江、河、湖、水库等为水源的农村、工矿企业的自来供水厂，各种脱盐系统的预处理设施。除了对一级泵站及加药系统的兼职管理外，净水装置本身从反应、絮凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、过滤、反冲、排污等一系列运行都将将全自动运行。操作人员只要定时进行水质监测、添加和配制药剂。A一体化净水器参数型号FA90处理量90M3/H数量2台结构碳钢防腐B反洗水泵参数流量150M3/H扬程26M数量2台53消毒池消毒池主要用于消毒，对细菌进行氧化破坏机体,采用二氧化氯作为消毒剂。二氧化氯发生器是一种操作简单、高转化率、高纯度、多用途、环保型化学法中、小型二氧化氯多级发生器。设备的自动控制系统功能强大，LED显示屏可动态显示设备运行的各种工艺参数（温度、压力、液位、投加量、出水余二氧化氯及进水流量等），并可进行手动和自动模式的相互切换。可接受420MA的标准出余二氧化氯和进水流量信号，实现余二氧化氯和进水流量的在线闭环控制。同时还可以通过通讯接口实现远传通讯功能。A消毒池规格6M5M25M有效容积60M3数量1座结构全地下钢砼结构B二氧化氯发生器型号LR500氯产量500G/L数量2台54清水池此池的主要作用是存储处理完的产品水，方便回用。规格14M6M55M有效容积320M3数量1座结构全地下钢砼结构55污泥池预沉调节池和一体化净水器的污泥集中排放到污泥池内，统一进行处理。污泥池的的污泥经污泥泵加压进入到压滤机进行脱水处理，脱水后的污泥含水率在80。A污泥池参数规格6M6M55M有效容积162M3数量1座结构全地下钢砼结构B污泥泵参数流量18M3/H扬程60M数量1台C压滤机参数过滤面积60M2过滤压力06MPA数量1台56加药装置在原水进入絮凝沉淀池前分别投加絮凝剂和助凝剂，通过电性中和、吸附架桥和网捕或卷扫的作用使污水中的悬浮物絮凝成为较大粒径颗粒物，提高其沉降性能。而助凝剂的投加可以大大提高絮凝效果，使水处理效果更好。加药箱保证一天的投加量。A加药箱参数规格15001500MM有效容积2M3数量2台材质碳钢防腐A加药泵参数流量130L/H压力20M数量2台57电气控制为了保证矿井水处理站生产的稳定效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现矿井水处理现代化生产管理，因此本工程拟采用自动控制系统，对矿井水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。拟在操作间内设自动控制系统。六、主要施工措施61主要施工技术措施土建施工步骤包括开挖、予埋管道、垫层、扎钢筋、浇混凝土、回填土方、绿化，严格要求按照施工规范进行操作。安装施工对于各种专用和通用设备，按照产品或设备的随机技术文件来安装，同时结合其他管道、电气、自控专业的安装技术要求搞好施工技术配合。一般设备安装施工重要包括以下的主要程序设备开箱、点件、验收。设备基础测位、划线，检查设备吊装、就位，初平灌浆验收。设备精平、清洗检查，加注润滑油。设备试运转。连接管道安装要求对埋地管道本着先深后浅，先重力流管道后压力流管道的原则。由于污水处理站环境对钢制件的腐蚀很严重，为避免和减少腐蚀影响从而延长使用年限，所有钢制支架和管道必须按工艺要求进行防腐处理管道外壁采用加强级环氧煤沥青四油两布防腐。62工程质量保证措施质量方针科学管理、质量第一、产品和服务顾客满意。质量承诺保证履行合同，工程产品符合设计和规范要求，为业主做好服务工作，满足业主需求。遵守国家主管部门发布的质量、方针、政策、法规。七、运行成本分析71人员计算每天2班，每班1人，人均月工资为1500元。则每处理一方水的人工成本为004元。72动力计算污水处理工艺电气控制采用集中控制，总装机功率为35KW，运行功率为12KW。电费按用电标准每度09元计，则每处理一方水的电费为011元。73加药计算PAC加药量50G/M3。每公斤PAC20元，则每处理一吨水需要PAC的药剂费用为01元。PAC加药量5G/M3。每公斤PAC200元，则每处理一吨水需要PAC的药剂费用为01元。每生产一克有效氯的费用为00035元，每方水需要有效氯含量为6G，则每处理一方水的氯费用为002元。药剂的费用为022元/M3。运行成本为人工电费药剂037元/M3。八、服务承诺81设计阶段（1）组建专项设计组为保证优质、高效地完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势，严格把关，精心设计。（2）质量控制严格按照ISO质量体系标准的要求，制定和实施质量计划。（3）投资控制精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程造价的设计控制。（4）进度控制把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。82施工阶段（1）负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。（2）积极配合建设方进行设备及土建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。（3）精心编制施工图预算，做好投资控制。（4）严格按照设备清单采购和生产，严把采购设备质量关。83调试运行阶段（1）提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程，设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。（2）在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。