污废水治理项目可行性研究报告

XXXXX有限公司污废水治理项目可行性研究报告书有限责任公司二O一一年六月XXXXX有限公司污废水治理项目可行性研究报告参加编制人员项目姓名职务/职称签名项目负责人技术负责人审核校对编制目录1概述411项目概述412企业简介413编制依据514编制原则52项目背景、必要性和意义721项目背景722企业污染现状923项目建设的必要性和意义113建设思路、地点、目标及内容1331建设思路1332建设地点1433建设内容1634建设目标1635建设地点概况184实施方案2041工艺技术方案设计2042工艺技术方案设计2143环境监测、监控2544管网设施2545主要设备方案2646工程方案285环境保护3051项目建设期和运营期排污分析3052环境保护治理措施3153环境保护投资估算316主要技术经济指标3261工程总投资和占地面积3262运行费用3263投资回收期337进度安排348投资估算及资金筹措3681投资估算4582资金筹措469效益分析4691环境效益4692社会效益4693经济效益4610结论及建议47101结论47102建议47附录公司营业执照和资质证书4950前言XXXXX有限公司原为重庆红旗汽车零部件总厂钢圈分厂，始建于1970年，于1985年开始独立经营，专业生产微型、轻型、中型、重型钢制车轮，并于2002年组建成立了XXXXX有限公司。目前该公司生产的产品主要供重庆庆铃汽车股份有限公司、四川丰田汽车公司、重庆红岩汽车有限责任公司、重庆铁马重庆型汽车公司及广州羊城通用有限公司、贵州万达客车股份有限公司、四川王牌汽车公司等众多汽车生产企业和零配件销售企业，还有部分出口至香港、泰国、新加坡等地。XXXXX有限公司原厂区位于重庆市沙坪坝天星桥，于2005年前实施厂区搬迁，搬迁至重庆市沙坪坝区大学城覃家岗企业拓展园内。该公司在覃家企业拓展园内建厂时便同步建设了污水处理配套设施。随着近几年企业的发展，以及污水处理设施及设备的老化，现有的污水处理设施已无法满足企业发展的需求。为更好的保护环境，创建环保模范重庆，XXXXX有限公司积极响应并按照沙坪坝区环保要求，积极投入对污水处理设施的升级改造。XXXXX有限公司委托我公司编制本项目的前期可行性研究报告。1概述11基本概况项目名称XXXXX有限公司污水处理设施升级改造项目建设单位XXXXX有限公司法人代表建设地点编制单位XXXXX有限责任公司法人代表12编制依据（1）中华人民共和国环境保护法（1989年12月）；（2）中华人民共和国水污染防治法（2008年6月）；（3）建设项目环境保护管理条例（1998年11月，国务院令第253号）；（4）重庆市环境保护条例（2010年修订）；（5）重庆市三峡库区及其上游水污染防治规划（渝府发200881号）；（6）污水综合排放标准（GB89781996）；（9）一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准（GB185992001）；（10）工业锅炉水质（15762001）；（11）国家和地方制订的有关规范和标准；（12）重庆中梁山煤电气有限公司提供的相关基础资料及要求。13编制原则（1）依据国家和重庆市有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染源进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；（2）按中华人民共和国清洁生产促进法的要求，积极推进企业资源的综合利用，逐步提高企业的清洁化生产水平；（3）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平，采用先进、可靠的处理工艺；（4）妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染；（5）处理后外排的废水达到国家相关的标准和要求，处理后回用于工业的水质达到国家标准规定的水质；（6）根据公司的子企业总体布局及排水系统现状进行设计方案的编制，充分利用企业现有设施和设备，降低工程建设成本，做到现有资源的合理整合；（7）本着进一步保护和节约水资源，减少污染物排放的原则，使矿井废水利用率大于85，实现年节约自来水大于50万立方米；（8）考虑到煤矿现状和管理水平，采用简便、易行、可靠的工艺流程，使处理后的工业水能满足用户的需求；（9）贯彻执行国家环保行业、工业用水处理行业的最新标准、规范；（10）妥善处理废水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染；（11）采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，尽量减轻劳动强度，做到技术先进、科学经济。2项目背景、必要性和意义21项目背景随着城市化进程的不断加快，城市规模也越来越大，但随之而来出现了资源枯竭、环境污染等问题已经成为了限制人类生存和发展的重要因素之一。特别是日益严重的环境污染、资源浪费等问题更加重了资源的短缺。如何合理利用资源、保护环境已经成为世界各国共同关注的问题之一。随着城市的快速发展，水资源缺乏、供水不足、生态失衡等问题不断突出。特别是生态环境的破坏，危及到人类的生存与健康，并影响城市的进一步发展。为了扭转生态失衡的局面，改善生存空间环境，各种世界性的环境保护会议、组织等也相继成立，提出人口、资源、环境协调发展，走资源化可持续发展的道路已经成为当今世界一大主题。我国自上世纪70年代末就开始重视环境保护工作至今，环境保护已经成为我国的一项基本国策。当今城市发展与环境保护就已经成为我国环保工作的一大重心，国家在城市环境保护上不断加大投入。但随着我国城市工业的飞速发展，城市生态仍在不断恶化。在环境污染中，水污染是较为严重的部份。据统计，重庆市每年废水排放量就达135109T，其中约有58108T废水未经任何处理就直接排入江中，导致水环境质量不断恶化，长江污染逐渐加重。特别是三峡水库蓄水后，长江水流速度缓慢，滞留时间长，水力条件改变，河流的输送、扩散稀释自净能力将大大减弱，从而会造成水污染物浓度增加，岸边污染带加宽。如果现有污染源不能有效治理，伴随经济发展，工业企业规模加大，废水排放量增加，治理不力可能导致水污染加剧。目前，全球水资源匮乏，我国的水资源人均拥有量只有世界人均水资源拥有量的1/4，而且我国的水资源历来分布极为不均，北缺南丰。但随着南方城市经济的快速发展，环境污染导致水环境的不断恶化导致南方许多城市也出现“水荒”。因此，在保护环境，减少污染物向环境中排放的同时，应尽量做到资源化利用废水资源。针对矿井水资源化处理已经有的成熟工艺和工程实例。由于我国经济的持续快速的增长，用水量大幅度上升，而水资源又严重匮乏，将影响经济的发展速度。矿井水的资源化处理可以从不同程度上缓解当地用水紧张的局面。市场用水需求随着城市化进程的不断加快而增加，城市的规模也越来越大，特别是中梁山地区的城市人口增加和大中型工业企业的不断建设，使原本就紧张的水资源更加呈现出严重不足的状况，制约了地区经济的发展，与此同时，生态失衡和水环境污染等城市问题也随之加剧。中梁山地区是九龙坡区煤炭、汽车、摩托车、橡胶、电力设备和机械加工较集中的工业区。在2002年的重庆市总体规划中，将九龙坡区华岩镇的半山、幸福、联合、齐团、朝阳村等片区，规划为机械加工、镁冶炼、摩托车装配等行业集中的大型工业企业基地（即九龙工业园区西区）。工业用水量大幅度增加，而企业为降低生产成本，在满足生产用水的前提下，如何降低生产用水成本是用水量大的企业必须考虑的问题。中梁山地区的现有供水量严重不足，见中梁山周边用水调查表21。水，是一般工业企业生产必须的，而高能耗企业更是离不开水,如发电厂、橡胶制品、镁冶炼、煤炭洗选加工、煤气化和煤化工等行业。一些企业将水作为产品生产的中间体，参与生产；一些企业将水作原料，直接加入到产品生产中。中梁山煤矿矿井水由于涌水量大，水源点位置较高等特点，给该类废水利用提供了一定的方便（如可以降低取水成本）。矿井废水经过适当处理后，可作为城市用水辅助水源，而且特别适合作为用水量大的企业的工业用水补充水源，由此缓解中梁山地区用水紧张的矛盾。用矿井水作为工业用水补充水源，有不需要建设取水工程，用户输水距离短，工程造价低，维护管理简单，运转费用少的优点。在销售价格上与自来水（264元/吨）相比，其水价只有其4050（定位在106132元/吨），有较大的价格竞争优势。由于中国经济的高速增长，用水量大幅度上升，而水资源又严重匮乏，将影响经济的发展速度，政府为平衡供水失衡问题，水价不断攀升将成为必然。中梁山地区的自来水主要由沙坪坝水厂提供。在2003年沙坪坝水厂的自来水水价为民用224元/吨，工业264元/吨，建筑302元/吨，商业324元/吨。据有关报道，由于城市污水处理成本大幅度上升，重庆的自来水水价仍有上调的趋势，企业使用自来水的成本也将大幅度增加。表21中梁山周边的企业用水调查表序号企业名称用新鲜水量（吨/日）备注1佳通轮胎公司4000改扩建完成后2重庆庆铃汽车有限公司20003ABB公司800有自备水井4新时代环松摩托车有限公司4005起重机厂200生活后勤6建设摩托车有限公司1500在建设中7重庆隆兴镁业有限公司3000在建设中8中梁山煤电气公司北矿井下气化项目1500工业实验中9中梁山煤电气公司发电厂250010中梁山煤电气公司选煤厂800合计1670022企业污染现状221污染物排放现状重庆中梁山煤电气有限公司拥有两个煤矿井南矿井、北矿井。两矿井排放的矿井水为带有行业特征的煤炭水，存在的主要问题是在清理井下水仓和巷道时，水中的悬浮物、COD、色度等指标有不同程度超标，悬浮物最高浓度达800MGL，最小浓度为60MGL，平均浓度达400MGL；COD平均浓度达80MGL，最小为20MGL，最高达L00MGL。废水排入磨滩河，对磨滩河及周边的水体造成了一定的污染。以下根据该公司生产工艺流程以及在生产过程中产生污染物的环节、种类、浓度及产量；对环境的污染程度和危害两方面来进行阐述。（1）生产工艺流程及产生污染物的环节、种类、浓度及产量企业生产工艺流程该公司南北两矿属于典型的煤炭开采企业，其生产工艺流程为原煤采掘装车运输出井装车外运。产生污染物的环节在该煤炭开采的过程中由于含水层受到破坏，产生大量涌水，在煤、岩粉等作用下形成矿井污水，产生污染物的环节主要有以下几点两矿区含煤地层为二迭系龙潭组煤层，顶板为长兴灰岩和阳新灰岩、底板为茅口灰岩，含水层的含水性较强，工作面开采过程中，井下产生大量涌水。该部分井下水主要受煤、岩粉污染。由于中梁山两煤矿开采历史悠久，井下采空区面积大，而且大部分位于煤层埋藏浅部，与地面相互沟通，暴雨期间，大量雨水通过裂缝渗入井下采空区，继而转为井下水。这部分水在由地面渗入地下的过程中，带入一些泥砂，再与井下冒落矸石长期浸泡，逐渐汇入井下排水系统。矿井水水量情况根据中梁山煤电气有限公司提供的资料显示，该公司下属南北两矿井的废水产生量情况如下A、重庆中梁山煤电气有限公司南矿根据矿井水检测统计，该井最大涌水量为1500M3H，最小涌水量为200M3H，全年平均涌水量为420M3H。为确保出水达标排放，处理站水处理能力不应低于500M3H。（即日处理能力为12000M3D）B、重庆中梁山煤电气有限公司北矿根据矿井水检测统计，该井最大涌水量为1200M3H，最小涌水量为150M3H，全年平均涌水量为360M3H。为确保出水达标排放，处理站水处理能力不应低于400M3H。（即日处理能力可达到9600M3D）重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水处理厂的总处理能力确定为900M3H，日处理量216万M3。矿井水中主要污染物种类及产生量由于中梁山煤电气有限公司南北两矿所处的区域为酸雨区域，矿井排出的废水一般呈现出一定的酸性。该废水属于比较典型的矿井废水，其产生的矿井废水中主要污染物种类有悬浮物（SS）、铁、锰、COD等，同时由于废水在流经井内排水系统时会引入一定量的细菌等微生物污染物质。根据九龙坡区环境监测站在19972001年期间对两煤矿井下水的水质监测统计，重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水所含主要污染物为悬浮物和PH值。悬浮物每年排放量为1314TA，悬浮物超标倍数最大为12倍，悬浮物浓度与地面降水有较大关系。1999年6月15日井下水悬浮物浓度高达800MGL；井下水PH值最低40，最高80，略呈酸性；受煤尘、岩粉及泥土污染影响，井下水中含有悬浮物质而显黑；在暴雨高峰期时，井下水呈黄色；水中COD浓度的高低，则与SS浓度有直接关系，如当水中悬浮物浓度为800MGL时，COD浓度也相应高达100MGL，主要受地面水渗漏影响，去除水中的悬浮物，色度、COD等也可以得到一定的去除效果。（2）对环境的污染程度和危害目前，中梁山煤电气有限公司南北两矿所产生的矿井水，除一部分矿井废水只是在井底巷道中经过自然沉淀和另一部分矿井水在井地水仓中进行简单沉淀处理以后，废水直接排入磨滩河进入长江。同时，在清理采矿巷道、水仓的时候产生的大量废水也是直接排如长江水系，对磨滩河乃至长江造成比较大的污染。根据对废水的长期监测结果计算。该公司南北两矿每年向环境排放的污染物质总量如下表22表22中梁山煤电气有限公司矿井水污染物排放量统计表名称平均涌水量SS浓度SS排放量COD浓度COD排放量南矿420M3/H800MG/L294336T/A80MG/L294336T/A北矿360M3/H800MG/L252288T/A80MG/L252288T/A合计780M3/H546624T/A546624T/A由表22可以看出，由于矿井水水量很大，SS浓度也很高，直接排放对周边环境必将形成不利的影响。大量的悬浮物（SS）排入磨滩河中使磨滩河中泥沙淤积，同时破坏了磨滩河周边的生态环境，对周围居民的生产和生活造成极为不利的影响。23项目建设的必要性和意义重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水处理工程是磨滩河流域水污染综合整治规划中所确定的重点治理项目之一，因此，必须确保井下水处理效果达到九龙坡区环保局规定的治理目标，即达到污水综合排放标准GB89781996中二级标准。该煤矿井下排水，水量、水质随季节性变化大，悬浮物含量高。长久排放甚至会加剧磨滩河泥砂淤积，为保护磨滩河水体水质和生态环境，维护人民身体健康，进行废水治理势在必行，进行水污染控制、水环境保护，是功在当代，利在千秋的大事。煤炭工业作为重庆九龙坡区的一大支柱产业，承担着发展本地经济的重任。只有不断把企业做大、做强，才能肩负起党和政府交给的带动本地区经济发展的历史使命。但随着企业的不断发展壮大，产量增加，污水量会越来越大；由于水资源缺乏，必然导致产品成本增加，势必会影响产品市场竞争力；而且目前全球水资源匮乏，为保护水资源、节约用水，实现清洁生产，降低成本，实现可持续发展，兴建废水治理工程势在必行，刻不容缓，工程实施将会产生巨大的经济效益、社会效益和环境效益。为此重庆中梁山煤电气有限公司决定实施“重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水综合利用”项目。项目包括在地面分别修建两座矿井废水处理站，调节水池及加压泵站，输水管网；矿井下修建矿井水预处理池，进行巷道排水沟改造等。本项目建设投产后，矿井废水经过处理后通过管网系统输送到ABB、佳通轮胎公司、庆铃汽车公司等公司作工业锅炉用水等以及农田灌溉、骑龙穴补充水等，废水实现零排放。每年减少向水体环境中排放SS达到546624吨，减少COD排放546624吨。不再对周边环境造成污染。工程运行投产后，由于不再产生污染环境的废水，企业不再缴纳排污费和超标罚款。同时也不产生因环境污染而导致的解决环境纠纷的费用。同时，由于处理设施处理水质稳定，供水价格便宜，每年可给佳通轮胎、ABB、等公司和中梁山煤电气有限公司锅炉供给大量合格的水资源，可以产生大量可预期的经济收益。因此，无论是从资源的节约的角度来看还是从环境污染治理的角度来看，本项目的建设都是相当有利和极为迫切的。本工程项目的建设，充分考虑了治理环境污染和进行资源综合利用的统一；是国家提倡的可持续发展经济的具体落实；是功在当代，利于千秋的大事。3、建设思路、地点、目标及内容31建设思路两煤矿矿井废水的特点是SS浓度较高，有机物含量较低，废水中含有过量的铁、锰等无机物质，废水呈酸性。单纯从废水的达标治理上来看是比较容易的。但是，由于该矿井废水如果仅仅进行达标治理，就意味着大量的资源浪费，达不到废水的资源化处理的目的，同时也无法使本项目建设后产生可预期的经济收益。使废水处理最终还是成为企业的一大负担。无法调动企业对该废水处理站运行管理的积极性。因此，本项目的建设思路是对该废水进行资源化处理，使废水处理设施能够为企业带来一定的经济收益。以便充分调动企业对该废水处理设施运行维护的主动性和积极性。根据以上建设思路以及对中梁山地区水资源状况的调查和重庆中梁山煤电气有限公司提供的资料情况，本项目建成投产后，所处理出水主要供给周边企业作为部分替代自来水的补充水源。即主要作为工业锅炉用水，冷却用水，生活杂用水等。以达到降低耗水大户的运行费用、减轻企业生产成本的目的。本项目已经不在是简单的达标型治理项目，而是废水资源化型治理项目。因此，根据该矿井水的涌水变化情况，选择适当的处理工艺就尤为重要。根据该矿井水涌水量的变化特征，本可行性研究报告建议采用工艺成熟稳妥，同时要有一定的稳定性、科学性的处理工艺，在保障涌水淡季时工业企业用水稳定的情况下，同时还要保证在丰水期供给工业企业的矿井水水质稳定以及多余废水的达标排放。根据该矿井水用户对矿井水的使用要求，依据锅炉水质（GB15762001）标准中对水质的要求和污水综合排放标准（GB89781996）所规定的一级排放标准的要求；同时依据室外给水设计规范（GBJ1386）、工业循环冷却水设计规范（GBJ10287）、高浊度水给水设计规范（CJJ4091）和排水工程设计规范等标准、规范的规定以及工程实践，针对该矿井废水水质情况选择目前对矿井废水处理比较先进和成熟的工艺。本可行性研究报告采用的矿井废水处理采用“PH调节混凝沉淀除铁锰滤池精密过滤消毒”处理工艺，处理后出水达到锅炉用水等工业用水水质标准。当丰水期水量大时，多余矿井废水通过PH调节和混凝沉淀处理后达到污水综合排放标准（GB89781996）所规定的一级排放标准排放或回灌。水处理过程中产生的污泥通过压滤后可以作为固体垃圾添埋或焚烧后作为建筑材料处理。尽量做到不对周边环境带来不利影响或危害。32建设地点根据布局合理、符合规划要求并与周边环境相协调的原则，并对相应的选址位置进行建造成本和运行费用进行优化的前提下，选择废水处理站建设地点和管网走向线路。鉴于南矿和北矿矿口均有一相对比较平整的空地，地势较平坦，地形坡度不大，场地地面布置土石方工程量较小。该地块属于工业用地范围，没有进行其他用地规划；而且目前土地权属情况明晰，不存在土地权属纠纷，目前没有大量的拆迁工作和费用。将废水处理站选择在该地块（两块地）进行建设，矿井废水引水管道（沟渠）相对较短，造价低。因此，本可研报告推荐两煤矿井的废水处理站均采用矿井井口布置方案。该方案拟建设地点选在距重庆市中心18KM的九龙坡区中梁山田坝，在南矿井和北矿井井口各建一废水处理站，处理各自煤矿排出的矿井废水。33建设内容根据重庆中梁山煤电气有限公司提供的资料和国家相关产业政策以及重庆市政府主管部门的要求，本项目建设内容包含矿井内排水管沟的以及水仓的维修改造，两座矿井水处理厂的新建，供水主管道和泵站的建设等内容。331南矿矿井水处理厂以南矿矿井废水作为水源，枯水期处理水质全部达到工业锅炉用水要求，通过管道全部输送到相关企业替代自来水使用。废水中大肠杆菌指标和管网末端余氯均达到相关工业用水标准。该处理厂需要全部新建，主要分水处理构筑物、厂房等辅助设施的建设、以及系统设备、自动控制系统等设备的采购和安装。建成投产后，由于大量采用计算机控制技术，该矿井水处理厂整体工艺和设备的运行管理水平可达到国内90年代先进水平。设计规模500M3/H回用水处理处理工艺水质调节混凝沉淀一除铁锰滤池精密过滤消毒企业用水；丰水期富余矿井废水达标处理工艺水质调节混凝沉淀达标排放；场地位置南矿井口外空地；工程内容井下预处理工程、汲水管道工程，地面矿井废水处理厂内水处理池体、附属房屋、清水储存池以及厂内道路的施工，机械设备的采购、安装和调试，水厂附属加压泵站的施工、设备安装和调试，以及输水管网等工程。污泥处理经压滤机脱水后外运至矸石山堆放。劳动定员由于大量采用计算机控制技术，可以大大地减轻劳动强度和运行控制的难度。本处理厂最低要求安排9人，其中，厂长1人，副厂长1人（主管质量和安全），运行控制技术人员4人，维修保全2人。水质分析人员1人。工程总投资12113877万元。332北矿矿井水处理厂以北矿矿井废水作为水源，枯水期处理水质全部达到工业锅炉用水要求，通过管道全部输送到相关企业替代自来水使用。废水中大肠杆菌指标和管网末端余氯均达到相关工业用水标准。该处理厂需要全部新建，主要分水处理构筑物、厂房等辅助设施的建设、以及系统设备、自动控制系统等设备的采购和安装。建成投产后，由于大量采用计算机控制技术，该矿井水处理厂整体工艺和设备的运行管理水平可达到国内90年代先进水平。设计规模400M3/H回用水处理处理工艺水质调节混凝沉淀一除铁锰精密过滤消毒企业用水。丰水期富余矿井废水达标处理工艺水质调节混凝沉淀达标排放。场地位置北矿井口外空地。工程内容井下预处理工程、汲水管道工程，地面矿井废水处理厂内水处理池体、附属房屋、清水储存池以及厂内道路的施工，机械设备的采购、安装和调试，水厂附属加压泵站的施工、设备安装和调试，以及输水管网等工程。污泥处理经压滤机脱水后外运至矸石山堆放。劳动定员由于大量采用计算机控制技术，可以大大地减轻劳动强度和运行控制的难度。本处理厂最低要求安排9人，其中，厂长1人，副厂长1人（主管质量和安全），运行控制技术人员4人，维修保全2人。水质分析人员1人。工程总投资10427403万元。333本项目建设规模工程量井巷管沟长度约4000M，地面建筑约2600M2，地面管网长度约4500M。劳动定员18人运行费用2916万元年工程总投资22541280万元34建设目标由于中梁山煤电气公司南北两矿产生的大量矿井废水直接排放会破坏周边生态环境，对周边环境造成极为不利的影响。根据国家法律、法规的规定和当地政府的要求，必须对该矿井废水进行达标治理，由于中梁山地区工业企业规模的迅速增长导致该地区现有自来水资源已经不能满足企业的需要。同时由于该地区众多耗水企业的用水量也在不断增加，使该地区水资源日趋紧张。按照现有的矿井水处理技术水平，矿井废水经过处理后完全能够达到工业锅炉用水和清洗等工业锅炉用水标准，以之替代自来水可以大大地降低耗水企业的用水成本。因此，本项目建成投产后，在丰水期的一部分矿井水和枯水期的全部矿井废水经过深度处理工艺处理达到工业锅炉用水标准后，通过管道输送到重庆中梁山煤电气公司电厂、ABB公司、佳通轮胎公司、重庆庆铃汽车公司等大型工业企业作为工业用水，枯水期矿井水的利用率达100。因该部分水主要是用在工业锅炉上，所该部分矿井水要求达到工业锅炉水质（GB15762001）规定的给水水质标准，具体标准值如下表31。表31工业锅炉用水（一般蒸汽和汽水两用锅炉）水质（部分）项目给水锅水10161016额定蒸汽压力，MPA101625101625悬浮物，MG/L555总硬度MMOL/L003003003PH25777101210121012溶解氧，MG/L0101005含油量，MG/L222含铁量，MG/L030303该部分水主要控制指标为SS、总硬度、PH值、含铁量和含油量。同时，本部分矿井废水处理后由于涉及到冲地等生活杂用水功能，在满足上述指标要求后，还必须满足生活杂用水的水质标准要求。即在满足表31所要求的水质的同时还必须对该水进行消毒处理，而且要求，而且供水管网末端余氯含量不小于02MG/L，总大肠菌群个数不超过3个。锰含量不超过01MG/L。由于工业企业用水量一般情况下有一定的稳定性，丰水期矿井涌水量很大，在短时间内企业无法消耗大量的水源，因此，对于多余部分矿井废水，经过处理达到污水综合排放标准（GB89781996）所规定的一级排放标准后用做农田灌溉用水和骑龙穴水库补充水。根据九龙坡区环境监测站监测报告，原生产废水中主要超标污染物为PH40，SS最大值800MG1。丰水期多余部分矿井废水经过处理后达到国家一级排放标准后作为水库补充水或灌溉用水。该部分矿井废水经过处理后达到的水质情况表31。表32丰水期多余部分矿井废水处理所要求达到的标准序号污染物名称排放浓度单位备注1COD20MG/L2SS30MG/L3PH69本项目对废水污染的治理率要求达到100，预计具体的污染物削减量和污染物削减率可以达到下表33所示要求。表33项目污染物削减量和削减率表SS污染物削减量SS污染物去除率COD削减量COD去除率540564T/A98950584T/A925由表33可知，由于大部分废水采用深度处理达到工业锅炉用水水质标准后输送到工业企业使用而不再外排，只有当丰水期无法完全使用使才有很少量的废水经过达标处理后作为水库补充水而进入自然水体。从而不再对环境造成污染。35建设地点概况351地理位置本项目建设地点为重庆市九龙坡区中梁山，位于主城区一环高速外，二环高速内；距重庆市中心18公里，交通十分方便。南北两矿井水处理厂分别建在两矿井井口外空地上，处理后清水通过管网就近接入周边的工业用水企业使用。加压泵站建设在两矿井水集中的位置，使矿井水在泵站进行汇合，对两矿井涌水量变化进行互补，达到均衡水量的目的。352地形、地貌、地质九龙坡区位于川东南平行岭谷低山丘陵地区，大体分3个区域东部为丘陵谷地；中部为中梁山低山槽谷，海拔350698米，林地面积1181万亩；西部为丘陵平地。353气象两煤矿隶属于重庆中梁山煤电气有限公司，位于重庆市九龙坡区中梁山田坝。该区属亚热带温湿气候，年均气温181，年均降雨量1315MM。重庆直辖市位于长江上游，属中亚热带湿润季风气候。年平均气温184C。年平均降雨量582MM，全年雾日接近100天。平均相对湿度33，平均风速为12MS，静风频率和逆温频率高。重庆主城区常年主导风向为北风。重庆森林资源丰富，约有树种近千种，其中珍稀树种近30种。自然植被属亚热带常绿阔叶林。土壤主要由耕作土壤和自然土壤组成。其中紫色土和水稻土所占比例较大。354水文流经九龙坡区的主要河流是长江，其水资源丰富，长江最大流量为43700立方米/秒，多年平均流量为8670立方米/秒，平均流速为161米/秒。枯水期平均流量2753立方米/秒，平均流速093米/秒，90保证率设计流量为2300立方米/秒。该地区排水主要经地区排污沟排入磨滩河支流，经伏牛溪最后汇入长江。磨滩河在区内流域面积为4448平方米，为IV类水域，使用功能为农业用水。355工程地质本工程场地构造裂缝不发育，无断层、滑坡、边坡失稳、软弱夹层等不良工程地质现象，地质构造简单。但本项目在进行施工设计之前应对工程所涉及区域进行详细的工程地质勘探。356征地拆迁及移民安置本项目主体工程建设地点现为空地，不存在拆迁安置费用，仅有供水管网敷设经过地域存在少量的拆迁安置及青苗补偿等工作量。357其它建设条件本项目主体工程建设地点（南、北两矿井废水处理厂）现为该公司临时堆煤空地，有一条运煤公路可直接进入该建筑工地，现有动力电源位置位于该采煤矿井井口，可以作为施工用电。4、实施方案41工艺技术方案的比较和选择目前，在国内对煤矿矿井废水处理通常采用的是“混凝沉淀”或“混凝、沉淀过滤”的处理工艺。该工艺主要是针对矿井废水中悬浮物含量高、COD等有机污染物含量低等特点进行设计。该工艺方案的主要工艺构筑物为混凝沉淀池和过滤池。矿井废水在混凝沉淀池中的反应过程主要分两个步骤，第一步为混凝，第二步为沉淀。混凝能有效地降低原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和BOD5；但混凝一般适用于粒度在1NM100M的分散体系。其基本原理是水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性。带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。吸附层的离子随胶核一起运动表现出来的电位称为电动电位或电位，其数值可以根据电泳或电渗实验结果用下式求得4U/（DE）液体的动力粘度，PA；U颗粒电泳迁移的平均速度或液体电渗的平均移动速度，CM/S；D液体的介电常数；E两电极间单位距离外加的电位差，绝对静电单位/CM，1绝对静电单位300V。要使胶体脱稳与凝聚，必须降低电位和破坏水化膜，并提供胶粒碰撞动能。造成胶体碰撞的主要原因是布郎运动、流速梯度和涡流紊动。但对于颗粒直径在1M左右的颗粒，布朗运动已基本不起作用。因此必须进行机械搅拌使其保持较高的碰撞速度。当细小的颗粒在絮凝剂和搅拌的作用下迅速凝集成比较大的稳定的固体颗粒（或胶体）后，在其自身重力的作用下慢慢沉淀到沉淀池的底部后被泵所抽走。从而使废水和悬浮物相互分离达到固液分离的效果。在悬浮物下沉的过程中，悬浮物所吸附的部分有机物（表现为COD）也同时得到了一定的处理效果。在絮凝沉淀以后用石英砂过滤可以保证出水SS达标。如果仅进行达标处理，一般采用普通快滤池即可使出水达到国家规定的排放标准。本工艺对北方地区煤矿采掘废水处理效果较好，但对于西南地区煤矿产生的矿井废水处理效果则较差。这主要是因为西南地区煤炭中含硫量比较高，而且这一地区土壤呈酸性从而导致该地区矿井废水一般都呈现出酸性特征。因此，对于南方酸性废水则必须进行PH调节后才能达到应有的处理效果。同时，由于酸性矿井水中通常含有溶解性的铁和锰等，如果要将该类废水处理后回用，则必须按照相应设计规范设计除铁和锰的措施。同时，如果要同时满足生活杂用水水质标准和工业锅炉用水水质标准的要求，则本项目在废水回用作工业用水部分矿井水必须进行除铁锰和消毒，在满足工业用水的指标的前提下，使矿井水中大肠杆菌群指标以及余氯指标符合生活杂用水水质标准的要求。根据上述的分析可以得出，由于重庆中梁山煤电气公司南北两矿所排出的矿井废水程酸性特征，可以将土壤和煤层中大量的金属化合物等物质溶解在水中，仅仅经过混凝沉淀是无法使废水达标排放，更无法使废水达到回用于工业用水的要求。因此，本报告书建议采用“PH调节混凝沉淀除铁锰精密过滤（也可称为高效过滤）消毒”的处理工艺处理工业用水部分，对于丰水季节多余的废水则采用“PH调节混凝沉淀”的工艺处理可使多余废水达标。在水处理过程中产生的污泥，通过浓缩和压滤形成固体后，与煤矸石堆放在矸石场，或进行其它处置。42工艺技术方案设计本设计在根据中梁山煤电气公司提供的南北两矿井的涌水量和季节变化情况以及该矿井水水质和矿井水的用途要求。严格按照国家法律、法规和地方行政主管部门的要求以及行业设计规范；同时大量采用先进、科学的处理工艺进行设计。421进水水质目前，中梁山煤电气公司还没有对南北两矿井废水水质情况进行全面的分析，目前可供参考的进水水质依据是重庆九龙坡区环境监测站在19972001年期间对两煤矿井下水的水质监测统计数据。但该统计数据只对环境敏感的PH、SS和COD三个污染指标进行监测统计。但从该矿井废水所呈现的黄黑色等表观特征，分析，该矿井废水中可能还含有大量的铁锰以及硫等物质。因此，本设计进水水质入下表41所示表41设计进水水质名称SS浓度COD浓度PH值铁锰硫南矿800MG/L80MG/L48北矿800MG/L80MG/L48422处理规模本项目分南北矿分别进行治理。南矿设计处理规模为500M3/H，为保证丰水期处理厂仍然能够稳定运行，本处理系统最大处理容量可以达到1500M3/H。最小涌水量达到200M3/H时仍然能够使系统稳定运行，吨水处理成本上涨不到10。北矿水处理厂设计处理规模为400M3/H，最大处理容量可达到1200M3/H，当最小处理水量达到120M3/H时，仍能体现处理系统的经济性和稳定性。两座理厂总设计处理规模为900M3/H，可处理最大容量为2700M3/H，对于在设计处理规模以上的部分作为达标治理设计，不作为工业用水处理。423处理方法由于本章第一节已经对传统的矿井废水治理工艺进行了简要的分析说明，并确定了本项目中矿井废水的主要工艺流程。根据用水水质要求和相关设计技术规范的要求，本项目矿井水处理厂工艺流程如后图41所示矿井废水通过自流或在提升泵的作用下进入矿井外处理厂的调节沉砂池内进行水量和水质的调节。在调节沉砂池内安装有行车式泵吸砂机一台，将沉淀入池底部的泥砂吸出后直接进入污泥脱水机房进行脱水。当调节池内废水水位达到设定的取水高度时，根据矿井涌水情况调节一级泵站内相应的污水污物泵，将废水提升进入混合池。根据调节池内废水的PH值确定废水石灰投加量以及絮凝剂投加量。将废水的PH值调节到7585以后，废水进入辐流式沉淀池进行沉淀。为加快药剂和水之间的混合速度，本设计中采用空气搅拌的方式强制混合以达到较好的混合效果，同时对废水中低价态的金属离子进行氧化。以便提高后续处理设施对金属离子的处理效果。废水进入辐流式沉淀池内进行沉淀，此阶段，废水中的绝大部分悬浮物和COD等在此混凝沉淀阶段与水完成分离。经过混凝沉淀处理后的废水各项指标已经达到空气空气矿井废水调节沉砂池一级泵站辐流式沉淀池混合池混合池混合池辐流式沉淀池辐流式沉淀池缓冲水池混合池混合池除铁锰滤池除铁锰滤池精密过滤池精密过滤池消毒消毒储水池加压泵站企业用水达标排放污泥浓缩池污泥脱水机房干泥外运药剂药剂水处理线路药剂线路空气线路污泥线路图41矿井废水处理厂工艺流程简图污水综合排放标准（GB89781996）所规定的一级标准，当丰水季节矿井涌水量达到最大的时候，多余的矿井水经过混凝沉淀处理后达标后引入骑龙穴水库作为补充水或作为灌溉水使用，或者直接排入受纳水体。但是，此时的矿井水水质还没有达到工业锅炉用水水质标准和生活杂用水水质标准。必须进行后续的深度处理后才能作为工业用水供给企业使用。因此，废水经过混凝沉淀处理后进入缓冲池，在二级泵站提升水泵的作用下进入深度处理的混合池，此阶段的混合池还是使用空气搅拌系统搅拌，将药剂和矿井水充分混合后进入除铁锰滤池进行过滤除铁锰等金属离子。经过除铁锰滤池处理出来的矿井水再自流进入精密过滤池进一步过滤。由于精密过滤池内滤料颗粒直径很小，矿井水经过精密过滤池过滤以后，矿井水中几乎没有SS了（浓度低于5MG/L）。矿井水此时已经达到了工业锅炉用水水质标准要求的指标。但是由于要求同时达到生活杂用水水质标准，因此在经过精密过滤池处理出水需要加氯使供水管网末端余氯含量和大肠杆菌群达到该标准的要求。矿井水经过消毒后，进入储水池，储水池能够储存清水量为矿井水处理站处理能力水量的2小时以上的水量，储水池出水管道接入供水泵站，泵站根据两座水处理厂处理水量的变化情况进行调配，使两水处理厂供水量达到一定程度的互补。同时根据泵站后供水主管道内水流压力变化调整水泵功率。在满足供水能力的情况下尽可能地减少电力消耗。沉淀池产生的污泥通过污泥泵站进入污泥浓缩池内进一步浓缩后经过污泥脱水机进行脱水处理后外运处置。本项目除矿井内管沟和水仓是在原有设施上改造外，其余全部为新建工程。424治理后的污染物排放及要求本项目建设投产以后，矿井废水经过处理后达到相应的标准后不再排入磨滩河，对水体环境不产生不利的影响。根据本报告书采用的工艺设计流程，矿井废水经过深度处理后可以同时达到生活杂用水水质标准和工业锅炉用水水质标准以。具体出水指标如下表42。表42中梁山煤电气公司南、北煤矿矿井废水处理厂出水水质指标（供给工业用水）序号污染物名称出水指标1SS5MG/L2PH值793含油量2MG/L4FE03MG/L5MN01MG/L6总大肠杆菌群三个/L7余氯管网末端不低于02MG/L8总硬度003MG/L9溶解氧01MG/L43环境监测、监控本设计中由于废水实现零排放，矿井废水不再向磨滩河水体排放，而且由于项目地点的选择等已经考虑到该项目的建设对周边环境没有不利影响。不需要安装COD在线监测仪等废水监测设施（也无法使用）。但为保证本项目中的两座矿井废水处理厂提供的工业用水稳定可靠，同时减少运行控制人员的劳动强度，减少运行管理人员。本项目中大量采用了自动控制设备。在调节沉砂池安装PH和水位控制仪器仪表。同时对精密过滤池出水流量和进水流量进行严格控制。对水处理厂主要构筑物采用现场摄相头监控。运行控制人员在总控室可以观察到各主要水处理构筑物的现场情况。对水质分析采用定期化验分析和不定期抽查相结合的原则，确保工业用水水质稳定。44管网设施由于本项目中所涉及的压力管道直径比较大，目前对大口径的压力供水管道，如果采用工程塑料材质的造价成本太高。虽然其安装和维护相对要比钢管简单，但是如果本项目全部采用工程塑料管道安装，将会使本工程的建造成本大幅度提高。从经济上并不合算。因此，本项目中压力管道以钢管为主。在混凝沉淀处理以前的汲水管道采用球墨铸铁管道安装；其余管道采用无缝钢管安装。其中南矿矿井废水处理厂主管道最大直径为DN700MM，分之管道最大直径为DN450MM。深度处理部分分之管道直径为DN250MM，主管道为DN450MM。北矿矿井废水处理厂主管道最大直径为DN600MM，分之管道最大直径为DN400MM。深度处理部分分之管道直径为DN200MM，主管道直径为DN400MM。45主要设备方案根据重庆中梁山煤电气公司提供的资料和相关设计规范进行本矿井废水综合利用项目设计。工艺设计中包含标准设备的选型以及非标设备的设计等内容。以下分别根据该公司南矿和北矿两个矿井废水处理厂的设备进行统计汇总。由于设计资料尚没有完善，本设计中所统计的设备不包含矿井内排水设备的增加部分。只对两座矿井水处理厂的设备及其附属的变频供水泵站设备等主要部分的设备进行统计。表43南矿井废水处理厂主要设备一览表序号名称规格单位数量装机功率备注1扫描式泵吸泥机BXM12台1111KW安装在调节沉砂池内2支敦式双周边传动刮吸泥机CG2028B台3074KW/台安装在辐流式沉淀池中3立式污水污物泵200WL45084185台4185KW/台三用一备4立式污水污物泵150WL3606411台311KW/台两用一备5立式污水泵500WL24909110台2110KW/台两用，相互备用6清水泵IS125100250B台345KW/台两用一备，配变频器7污泥泵150WL3606411台411KW/台四用8渣浆泵台311KW/台三用9污泥脱水机YJD2000台315KW/台三用10鼓风机BK5008台275KW/台一用一备11二氧化氯发生器H908300台205KW/台两用12自动加药机WA054台8085KW/台两台之间相互备用13中央控制系统套1075KW/台配一套应急系统14视频监视系统套1对厂区灵敏点监控15调节池PH在线套116空气搅拌系统套517水质化验仪器套1工业用水全分析全套仪器18配电系统套1含变压器19空调器台23KW/台办公室用20合计5057638KW表44北矿井废水处理厂主要设备一览表序号名称规格单位数量装机功率备注1扫描式泵吸泥机BXM11台1111KW安装在调节沉砂池内2支敦式双周边传动刮吸泥机CG2026B台3074KW/台安装在辐流式沉淀池中3立式污水污物泵200WL3508415台415KW/台三用一备4立式污水污物泵150WL2606475台375KW/台两用一备5立式污水泵500WL24909110台2110KW/台两用，相互备用6清水泵IS125100250B台345KW/台两用一备，配变频器7污泥泵150WL3606411台411KW/台四用8渣浆泵台311KW/台三用9污泥脱水机YJD2000台215KW/台三用10鼓风机BK5006台255KW/台一用一备11二氧化氯发生器H908300台205KW/台两用12自动加药机WA054台8085KW/台两台之间相互备用13中央控制系统套1075KW/台配一套应急系统14视频监视系统套1对厂区灵敏点监控15调节池PH在线套116空气搅拌系统套517水质化验仪器套1工业用水全分析全套仪器18配电系统套1含变压器19空调器台23KW/台办公室用20合计5053288KW46工程设计方案根据本章第二节确定的工艺流程图，结合重庆中梁山煤电气公司提供的现场基础资料以及该公司提供的矿井废水水质情况确定本工程设计方案参数。根据工艺设计参数确定两矿井废水处理厂各具体构筑物的详细尺寸和结构。以下分别就南、北两矿井废水处理厂主要土建构筑物进行列表说明。具体见下表46和表47所示。表46南矿井废水处理厂主要建筑物（构筑物）一览表序号名称规格单位数量结构备注1调节沉砂池12000600004500座1钢混2混合池（1）700070004500座3钢混3辐流式沉淀池260004500座3钢混4缓冲水池700080005000座1钢混5混合池（2）500070004000座2钢混6除铁锰滤池500070004000座2钢混7精密滤池500070004000座2钢混8储水池（清水）10000200005000座2钢混9污泥浓缩池500050004000座2钢混10汲水泵房900048003300间1砖混11一级泵站900054003900间1砖混12二级泵站900054003900间1砖混13滤池反冲洗泵站600054003900间1砖混14加压泵站540048003900间2砖混变频供水站15消毒间330033003300间2砖混16污泥脱水车间1200054003900间1砖混17风机房600054003900间1砖混18药品库330033003300间2砖混19工具房330033003300间1砖混水厂检修工具20控制中心600048003300间1砖混同时保存运行资料21化验室600048003300间1砖混保存分析资料22办公室600048003300间1砖混23合计34表47北矿井废水处理厂主要建筑物（构筑物）一览表序号名称规格单位数量结构备注1调节沉砂池11000400004500座1钢混2混合池（1）600060004500座3钢混3辐流式沉淀池245004500座3钢混4缓冲水池650080005000座1钢混5混合池（2）500065004000座2钢混6除铁锰滤池500065004000座2钢混7精密滤池500065004000座2钢混8储水池（清水）10000200005000座2钢混9污泥浓缩池450050004000座2钢混10汲水泵房900048003300间1砖混11一级泵站900054003900间1砖混12二级泵站900054003900间1砖混13滤池反冲洗泵站600054003900间1砖混14加压泵站540048003900间2砖混变频供水站15消毒间330033003300间2砖混16污泥脱水车间900054003900间1砖混17风机房600054003900间1砖混18药品库330033003300间2砖混19工具房330033003300间1砖混水厂检修工具20控制中心600048003300间1砖混同时保存运行资料21化验室与南矿共用22办公室600048003300间1砖混23合计345、环境保护本项目建成投产后，原有的矿井废水得到有效合理的利用，不会再对周边环境造成不利的影响。