红岩煤矿矿井废水处理二期工程水污染控制课程设计报告书

1、 课程设计目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc346314317 第 1 章 概述 PAGEREF _Toc346314317 h 4 HYPERLINK l _Toc346314318 1.1项目概况 PAGEREF _Toc346314318 h 4 HYPERLINK l _Toc346314319 1.2编译依据 PAGEREF _Toc346314319 h 5 HYPERLINK l _Toc346314320 1.3采用的主要标准和法规 PAGEREF _Toc346314320 h 5 HYPERLINK l _Toc346314321 1.4

2、编译原则 PAGEREF _Toc346314321 h 6 HYPERLINK l _Toc346314322 1.5准备周长 PAGEREF _Toc346314322 h 6 HYPERLINK l _Toc346314323 第二章 项目背景、必要性和意义 PAGEREF _Toc346314323 h 7 HYPERLINK l _Toc346314324 2.1项目背景 PAGEREF _Toc346314324 h 7 HYPERLINK l _Toc346314325 2.2自然环境 PAGEREF _Toc346314325 h 9 HYPERLINK l _Toc34631

3、4326 2.3建设红岩11号矿井废水处理工程的必要性和意义 PAGEREF _Toc346314326 h HYPERLINK l _Toc346314327 第三章 建设思路、地点、目标和内容 PAGEREF _Toc346314327 h 13 HYPERLINK l _Toc346314328 3.1建设思路 PAGEREF _Toc346314328 h 13 HYPERLINK l _Toc346314329 3.2施工现场 PAGEREF _Toc346314329 h 13 HYPERLINK l _Toc346314330 3.3建设目标 PAGEREF _Toc346314

4、330 h 13 HYPERLINK l _Toc346314331 3.4建设能力 PAGEREF _Toc346314331 h 13 HYPERLINK l _Toc346314332 3.5污水处理与回用 PAGEREF _Toc346314332 h 14 HYPERLINK l _Toc346314333 第四章 建设规模及进出水水质 PAGEREF _Toc346314333 h 15 HYPERLINK l _Toc346314334 4.1地下污水处理站二期工程建设规模 PAGEREF _Toc346314334 h 15 HYPERLINK l _Toc346314335

5、4.2主要污染物 PAGEREF _Toc346314335 h 15 HYPERLINK l _Toc346314336 4.3设计进出水水质 PAGEREF _Toc346314336 h 15 HYPERLINK l _Toc346314337 第五章废水处理工艺设计方案 PAGEREF _Toc346314337 h 17 HYPERLINK l _Toc346314338 5.1设计原则 PAGEREF _Toc346314338 h 17 HYPERLINK l _Toc346314339 5.2污水处理工艺方案的选择 PAGEREF _Toc346314339 h 17 HYPE

6、RLINK l _Toc346314340 5.3污水处理工艺方案 PAGEREF _Toc346314340 h 18 HYPERLINK l _Toc346314341 5.4污水处理设计效果分析 PAGEREF _Toc346314341 h 19 HYPERLINK l _Toc346314342 第六章 工程设计 PAGEREF _Toc346314342 h 20 HYPERLINK l _Toc346314343 6.1主要技术指标 PAGEREF _Toc346314343 h 20 HYPERLINK l _Toc346314344 6.2主要污水处理装置 PAGEREF _

7、Toc346314344 h 20 HYPERLINK l _Toc346314345 6.3总图设计 PAGEREF _Toc346314345 h 25 HYPERLINK l _Toc346314346 6.4主要建筑物和构筑物的设计 PAGEREF _Toc346314346 h 27 HYPERLINK l _Toc346314347 6.5主要设备及材料 PAGEREF _Toc346314347 h 28 HYPERLINK l _Toc346314348 第 7 章建筑和结构设计 PAGEREF _Toc346314348 h 30 HYPERLINK l _Toc346314

8、349 7.1建筑设计 PAGEREF _Toc346314349 h 30 HYPERLINK l _Toc346314350 7.2结构设计 PAGEREF _Toc346314350 h 31 HYPERLINK l _Toc346314351 第 8 章电气工程设计 PAGEREF _Toc346314351 h 34 HYPERLINK l _Toc346314352 8.1设计规则和依据 PAGEREF _Toc346314352 h 34 HYPERLINK l _Toc346314353 8.2设计周长 PAGEREF _Toc346314353 h 34 HYPERLINK

9、l _Toc346314354 8.3电源设计 PAGEREF _Toc346314354 h 34 HYPERLINK l _Toc346314355 8.4全站供电线路 PAGEREF _Toc346314355 h 37 HYPERLINK l _Toc346314356 8.5功率因数及补偿方法 PAGEREF _Toc346314356 h 37 HYPERLINK l _Toc346314357 8.6电机启动方式 PAGEREF _Toc346314357 h 38 HYPERLINK l _Toc346314358 8.7照明系统 PAGEREF _Toc346314358 h

10、 38 HYPERLINK l _Toc346314359 8.8防雷接地 PAGEREF _Toc346314359 h 38 HYPERLINK l _Toc346314360 8.9节能设计 PAGEREF _Toc346314360 h 39 HYPERLINK l _Toc346314361 第九章 防洪、节能、消防、劳动安全和环境保护 PAGEREF _Toc346314361 h 40 HYPERLINK l _Toc346314362 第 10 章 污水处理厂运行管理及项目建设进度 PAGEREF _Toc346314362 h 41 HYPERLINK l _Toc34631

11、4363 10.1污水处理厂运行管理 PAGEREF _Toc346314363 h 41 HYPERLINK l _Toc346314364 10.2项目建设进度 PAGEREF _Toc346314364 h 42 HYPERLINK l _Toc346314365 第 11 章 项目投资估算 PAGEREF _Toc346314365 h 43 HYPERLINK l _Toc346314366 11.1估计基础 PAGEREF _Toc346314366 h 43 HYPERLINK l _Toc346314367 11.2项目投资估算 PAGEREF _Toc346314367 h

12、43 HYPERLINK l _Toc346314368 第十二章 主要技术经济指标及效益分析 PAGEREF _Toc346314368 h 45 HYPERLINK l _Toc346314369 12.1主要技术经济指标 PAGEREF _Toc346314369 h 45 HYPERLINK l _Toc346314370 12.2社会和环境效益分析 PAGEREF _Toc346314370 h 46第一章概述1.1 项目概述1.1.1 项目及建设单位项目名称：南通矿业XX公司红岩煤矿矿山废水处理二期工程建设单位：南通矿业XX公司南通矿业XX公司是全市炼焦煤、动力煤、精煤生产基地，位

13、于距市区154公里的万胜区。南通矿业XX公司拥有南通煤矿、东林煤矿、偃师台煤矿、玉田堡煤矿、红岩煤矿5个煤矿，煤矸石资源综合利用电厂1个，洗选厂2个，水泥厂2个。 .红岩煤矿于1965年12月建成投产，年生产能力45万吨。建设地点：市万胜区红岩煤矿原矿区医院旁1.1.2 设计方案编制单位编制单位：康达环保产业（集团）1.1.3 项目介绍红岩煤矿原建设矿山废水处理站，设计处理能力1500 m 3 /h，实际处理能力700900 m 3 /h。为保护环境，防止矿山废水污染，拟在原污水处理站旁建设二期污水处理工程要求二期污水处理工程设计处理能力达到800 m 3 / h、处理后的水符合煤炭工业污染物

14、排放标准（GB20426-2006）。南通矿业XX公司红岩煤矿矿山污水处理厂是一项重要的环保工程。为保护环境，防止煤矿废水污染，保护水资源，要求对红岩煤矿井下废水进行综合治理，要求废水达到煤炭工业污染物排放标准 ”（GB20426-2006）。根据委托方要求，根据红岩煤矿的实际情况，按照我国建设项目管理程序和我国有关设计、施工规范的要求，编制本设计方案。本方案的基本资料由南通矿业XX公司洪岩煤矿提供。1.2 编译依据（一）南通矿业XX公司授权委托书（2）南通矿业XX公司红岩煤矿提供的相关技术资料。（三）中华人民共和国环境保护法。（四）中华人民共和国水污染防治法。（5）国务院关于环境保护若干问题

15、的决定（国发199631号）。（6）长江上游水污染整治方案（部分）（1998-2010，渝复1999109号）。（7）建设部 国家环保总局 科技部关于印发（城市污水处理）和污染防治技术政策的通知建城2000124号。(8) 中华人民共和国国务院国函2001147号：国务院批准三峡库区及其上游水污染防治规划。（九）国家和地方有关政策、法规和规范性文件。1.3 采用的主要标准和法规（一）地表水环境质量标准（GB3838-2002）。（2）煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）。（3）室外排水设计规范（GB50014-2006）。（四）城市污水处理厂辅助建筑及附属设备设计标准CJJ31-

16、89（五）城市污水处理工程建设标准（6）城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93(7)民用建筑电气设计规程GB/T16-92(8)工业企业设计卫生标准TJ36-79（九）工业采暖通风空调设计规程TJ19-75（10）给排水工程结构设计规范GBJ69-84（11）10kV及以下工业和民用变电站设计规范GBJ53-83(12)低压配电设备及电路设计规程GBJ54-83（十三）其他有关设计、施工规定1.4 编译原则（一）严格遵守我国制定的有关环境保护和工业污水处理的法律、法规、标准和规定。（2）符合总体规划要求，合理选址，合理布置排水管网系统。（3）根据红岩煤矿实际情况，因地制宜，按照占地少

17、、投资少、运行成本低、处理效果好、技术先进的原则选择污水处理工艺。(4)注意环境保护，尽量减少污水处理站对周围环境的影响。（5）污水处理站的布局和面积要求合理，与周边环境相协调。（6）实施方案中的污水处理单位应便于管理、安全实用，具有良好的生产环境和劳动条件，处理场地清洁卫生，无二次污染。(7)要求污水处理系统投资经济合理，运行成本低。(8)要求地下污水处理站技术先进，运行稳定可靠，能满足我国现行生产技术标准要求。1.5 编织本设计的布局如下：（1）红岩煤矿矿山废水处理二期工程建设的必要性和可行性。（2）红岩煤矿矿山废水处理二期工程建设规模及主要设计指标。（3）红岩煤矿矿山废水处理二期工程建设

18、地址。(4)选择污水处理站二期工程的污水处理技术，确定主要建筑物、构筑物的规模和主要设备的设计选型。（5）污水处理站二期工程布置图。（六）污水处理二期工程建设投资及技术经济分析。（七）建设工期和工程进度。（八）主要技术指标及效益分析。第二章项目背景、必要性和意义2.1 项目背景2.1.1 红岩煤矿介绍红岩煤矿位于万盛区小子河上游，距万盛约18公里。红岩矿区煤矿于1965年12月建成投产，年生产能力45万吨。煤系顶板为富水长兴灰岩和阳兴灰岩，发育长兴暗河；底板为茅口石灰岩。矿山水文地质条件复杂，地下水流入量大，且随季节变化很大。井下水中的主要污染物是悬浮物。红岩煤矿的矿井废水排入綦江一级支流小子

19、河水系，是小子河水系水污染的主要来源。2.1.2 废水排放现状红岩煤矿地下水由+36m水平南北排水系统和+180m水平排水系统排放。经中央泵房从管井排放至+360m循环车场后，全部在丛林张开处收集至+360m，然后在水平隧道中排放。洞穴在孝子河中排入地面。其排水系统如下：每个生产矿区+180m水平石门沉淀+180m运输巷+180m沉淀池+180m外水池中央泵房+360m循环车场排水地下水处理设施地面小子河。2005年至2007年，红岩煤矿年平均来水量分别为2192立方米/小时、2146立方米/小时和2126立方米/小时。 4787立方米/小时。2.1.3 地下废水来源地下废水主要来自以下三个方

20、面：（1）红岩煤矿开采的K1煤层以长兴灰岩和阳新灰岩为顶板，茅口灰岩为底板。这部分地下水主要受到煤和岩尘的污染。(2) 煤矿开采历史悠久，地下采空区面积大，多位于煤层浅部，与地面相通。大雨时，大量雨水通过裂缝渗入地下采空区，变成地下水。在从地下渗入地下的过程中，这部分水会带入一些泥沙，然后长时间浸泡在井下落下的矸石中，逐渐汇入地下排水系统。这部分井水是黄色的。(3) 煤矿场周围有许多小型煤窑。他们主要开采浅层煤层，生产废水主要与矿井水一起排入煤矿。2.1.4 地下水主要污染物矿井排放的矿井水为具有工业特征的煤水。在正常生产条件下，地下水处理沉淀池可以保证矿井水正常达标排放。目前的主要问题是在清

21、洗地下沉淀池或水池时，悬浮物、COD、色度等指标不同程度超标。清洗沉淀池或水池时，悬浮物平均浓度为977.5mg/l，最低浓度为673.2mg/l，严重时悬浮物浓度高达1235.5mg/l；平均色度500倍，最小400倍，最大600倍； COD的平均浓度为251mg/l，最低为232mg/l，最高为310mg/l。2.1.5污水处理系统的主要问题红岩煤矿于2010年在原矿区医院旁边建设了一座设计处理能力为1500t/h的矿山污水处理站，但由于实际处理能力为700-900t/h，达不到设计处理能力，仍有大量污水排入小子河，对小子河造成一定污染。经计算分析，处理设施建成后，运行效果较差，达不到排放

22、标准要求。主要问题如下：(1)混凝效果差。从药剂与水的均匀混合到形成大颗粒絮凝物，这一过程称为混凝过程。目前矿井水处理设施的混凝效果较差，难以形成大颗粒絮体。(2)混凝剂用量不准确。地下水质、量波动较大，人工添加混凝剂，随意性强，难以达到预期效果。为有效去除地下水中细颗粒悬浮物，获得满意的混凝效果，节约运行成本，准确的混凝剂投加量是非常必要的。(3)污泥处理系统不完善，处理效果差，处理能力不足。（四）水处理设施能力不足。水处理设施的设计处理能力低于矿山正常进水量，因此处理设施大部分时间处于超负荷状态，出水水质无法保证。由于上述问题，红岩煤矿现有水处理设施的实际处理能力远低于设计处理能力，部分矿

23、井废水直接排放，污染了小子河。2.1.6 污水排放对环境的影响红岩煤矿井下废水排入小子河。由于小子河水量少，自净能力差，河流已受到煤矿废水的明显污染。煤矿井下废水是当地水污染的主要来源。污水排放对环境影响很大，直接影响当地群众的生活和工作，不利于城镇和企业的建设和发展。2.2 自然环境2.2.1 地理位置万胜区位于城市南部，东径1064510703，北纬28462906。东与南川市相连，南与桐梓县、正安县接壤，西与綦江县接壤，北与巴哈县接壤。南区毗邻。对外运输主要依靠公路和铁路运输。万盛距南川136公里，距南川35公里，交通更加便捷。万盛至綦江高等级公路和万盛至高速公路建成后，万盛至万盛距离9

24、2公里。2.2.2 地质地貌环境万胜区的地理环境是从盆地东南缘向云贵高原过渡的山区。地质地貌属于大娄山褶皱带的交汇处，地质结构复杂，褶皱断层多，地质条件差，酸性土壤多，养分含量低，理化性状差，旱地坡度大，土壤薄分层，不保水，不保护肥料，不耐旱。2.2.3 气象条件万胜区属于流域亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明。具有无霜期长、冬早春暖、初夏多雨、夏热干旱、秋雨连绵、冬季多云、日照少、灾害性天气多等特点。万胜区年平均气温18.1，极端最高气温41.7，极端最低气温-3.6。多年平均日照时数为1221.6小时。年平均降雨量1315.8mm，历年平均降雨量超过0.1mm的雨天174.

25、5天。年平均水面蒸发量1281.9mm。主导风为西风，频率低，风速小，仅为1.1m/s，年静风频率约为50%。该地地处山区，地形复杂，气候多变，灾害性天气类型多样，主要有干旱、低温、连雨、大雨、冰雹、大风、寒潮等。2.2.4 水文特征红岩煤矿井下废水排入小子河。小子河是綦江流域的一级支流。它起源于南川市兴隆乡的水碉堡。由北向南，经南川市神通坝、二郎桥，在豆溪河进入万盛区北界，流经万盛盛城区红岩煤矿，两河口与清溪河汇合后流入由西经兰子档，经古口河与嘉河汇合后流入綦江县浦江，最后在三江汇入綦江，经铜锅站入长江。 .小子河流域全长67.65公里，南川段38.64公里，万盛段29.01公里，流域面积4

26、78.55平方公里，万盛面积330.02平方公里。米，平均径流深度0.60米，平均流量9.1立方米/秒，理论水能储备6911千瓦。2.2.5 社会环境概况南通煤矿设万盛区，总面积564.86平方公里。辖7个镇、1个乡、2个街道办事处。全区40%以上的非农业人口主要从事煤炭和非金属矿山的采选。工业区。形成了以煤炭开采、建材、机械制造为主导产业的工业生产体系。形成了以煤焦、化工、建筑、建材、电力为主体，农副产品加工、交通运输、服务业为主体的产业格局。 2003年末，总人口27万余人，全年生产总值1.8万亿元，其中第一、二、三产业占比分别为14.20%、47.44%和38.36%。万胜区文化、教育、

27、卫生等公用事业基础设施较为完善。该区旅游资源十分丰富。已开发出著名的旅游景区，包括黑山沟自然风景区、万盛石林自然风景区、铜鼓滩漂流风景区、樱花温泉等。2.3 红岩煤矿矿山废水处理工程建设的必要性和意义（1）红岩煤矿污水处理工程的建设是保护当地水环境质量的主要措施之一红岩煤矿位于万胜区上游。红岩煤矿井下采煤废水排入小子河。由于排放废水中污染物浓度高，小子河流量小，自净能力差，对当地水域的污染比较严重，直接影响当地水的卫生和安全。煤矿排放的地下废水是当地水污染的主要来源。为保护当地水资源，需要建设红岩煤矿污水处理二期工程。（2）红岩煤矿污水处理二期工程的建设是保护三峡库区水资源的需要小子河是綦江的

28、一级支流。河流入綦江县浦江，汇入綦江，最后流入长江。是三峡库区的主要河流之一。环境保护是我国的一项重要国策。本次污水处理项目的建设，是企业贯彻落实环境保护法，保护三峡库区水资源的重要举措之一。（3）污水处理二期工程建设有利于企业可持续发展给排水系统是企业单位的重要基础设施之一。合理建设厂区污水管网系统和污水处理站，污水达标排放，不仅有利于该区环境保护，而且有利于改善矿区生态环境，提高改善员工的劳动和生产环境，调动企业员工的积极性，提高劳动生产率，促进企业可持续发展。同时还可以提升企业形象，改善企业外部环境，为企业发展创造良好的外部环境。（4）污水处理二期工程建设有利于提高水资源利用率拟建本污水

29、处理项目，不仅有利于减少污染物排放，而且考虑废水处理后的回用，提高水资源的回用率，降低污水处理系统的运行管理成本，节省运营成本。综上所述，红岩煤矿废水处理二期工程的建设是防治污染、保护环境、改善水环境质量的主要措施之一。有利于企业的可持续发展。因此，建设该污水处理工程是十分必要的。第三章 建设思路、地点、目标和内容3.1 建设思路根据红岩煤矿实际情况，拟在原有污水处理系统的基础上建设污水处理站二期工程，确保红岩煤矿矿井废水得到彻底处理和达排放标准后出院。由于煤矿井下废水中的主要污染物为悬浮物，污水处理技术应采用絮凝法。为防止污染，确保达标排放，设计时应选用成熟可靠的污水处理技术。红岩矿区水资源

30、严重短缺，特别是夏季，居民用水困难。为有效利用水资源，处理后的水经过滤、杀菌后可用于生产用水。3.2 施工现场根据建设方的意见，红岩煤矿污水处理站二期工程拟建在原污水处理站旁边，原矿区医院对面。由于红岩煤矿工业用地位于小子河东西两岸的河岸平台上，场地狭小，两岸山高陡，选址困难。污水处理站。应选择技术成熟、处理效果好、占地面积小的污水处理技术。3.3 建设目标新建地下污水处理站二期工程污水处理系统设计日处理能力19200 m3/d，小时处理能力800 m3/h。排放。3.4 建设内容3.4.1 污水处理系统为节约工程投资，设计拟充分利用现有处理设施预沉淀池和调整池。因此，项目二期包括：(1)废水

31、处理系统，包括：混合池、反应池、迷宫沉淀池和废水处理设备及机房。(2)污泥处理系统，包括：污泥储罐、集水罐、反冲洗清水罐、污泥浓缩脱水一体机及其配套设备和机房。(3)车站给排水系统。(4)配电及控制设备及机房。3.5 污水处理与回用万盛地区水资源严重短缺。为有效利用水资源，建议矿区会同有关部门开展专项可行性研究，对处理后的水进行进一步处理并回用生产生活，提高水资源利用率，节约运营成本。费用。管理成本。第四章建设规模及进出水水质4.1 地下污水处理站二期工程建设规模根据现有污水处理站运行情况及建设方要求，确定地下污水处理站二期设计处理能力为800m3/h，日污水处理能力为19200m3 / d

32、.4.2 主要污染物该矿排出的矿井水为具有工业特性的煤水，主要污染物为悬浮物、COD、色度等指标。尤其是在清洗地下沉淀池或水池时，悬浮物、COD、色度等指标可能严重超标。清洗沉淀池或水池时，悬浮物平均浓度为977.5mg/l，最低浓度为673.2mg/l，严重时悬浮物浓度高达1235.5mg/l；平均色度500倍，最小400倍，最大600倍； COD的平均浓度为251mg/l，最低为232mg/l，最高为310mg/l。根据万胜区环境监测站和南通矿务局监测站对红岩煤矿和南通煤矿1992年至1997年水质监测统计：地下水悬浮物最大值均超标，最大值超标41.62倍。悬浮固体与地面降水密切相关。 1

33、996年6月15日，地下水中悬浮物浓度高达4262毫克/升；地下水的pH值最低为4.01，最高为8.86，呈微酸性。受煤尘、岩尘和土壤污染的影响，地下水中悬浮物明显。黑色，有时是黄色；水中的 COD 浓度水平与悬浮固体的浓度直接相关。例如，当水中悬浮物浓度为4262 mg/l时，COD浓度相应高达2069.3 mg/l。度数、COD 等也相应地被删除。4.3 设计进出水水质(1) 设计进水水质根据历年污染物排放实测数据，综合分析，确定地下污水地表处理站设计进水浓度为：SS 997.5毫克/升；CODcr 251毫克/升；颜色（稀释倍数）500倍。(2) 处理后的废水水质污水经处理后，水质指标达

34、到煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）中煤矿废水排放限值，即：不锈钢 50mg/lCODcr 50mg/lPH 6-9色度（稀释倍数）50倍第五章废水处理工艺设计方案5.1 设计原则(1)要求污水处理技术先进，运行稳定可靠，处理后的水能达到排放标准。（2）要求各污水处理单元易于管理、安全实用，具有良好的生产环境和工作条件，处理场地清洁卫生，无二次污染。(3)要求污水处理系统投资经济合理，运行成本低。（4）污水处理站的布局和面积要求合理，与周边环境相协调。（5）整个污水处理的统一管理水平要求与原污水站兼容，实用、可靠、安全。5.2 污水处理工艺方案的选择该矿排出的矿井水为具有工业特

35、性的煤水，主要污染物为煤、砂、泥等悬浮物。水中COD浓度和色度的高低与悬浮物浓度直接相关。当水中的悬浮物被去除时，水中的色度和COD也相应地被去除。由于废水中悬浮物粒径小、浓度高，难以直接通过过滤、沉降和气浮分离悬浮物。一般要加入絮凝剂，经过混合反应，逐渐形成明矾，再通过沉降或气浮分离悬浮物，使废水得到净化排放，达到排放标准。回用水可继续过滤消毒，达到回用水标准后可作为生产用水回用。为选择合理的工艺技术，将常用的絮凝-沉淀工艺技术和絮凝-气浮工艺技术对比如下（见表5-1）：絮凝-沉淀与絮凝-气浮技术对比表 表5-1工艺技术絮凝沉淀法絮凝-气浮工艺悬浮物处理效果这很好这很好运行成本一般来说更高土

36、建投资较大小，需要建在室内设备投资更小较大设备维修基本没有复杂的泡沫问题基本没有严肃的自控要求简单的更复杂加药需要需要清渣简单的不容易适用范围可用于浓度较高的废水低浓度废水项目总投资一般来说更高运行管理简单的难的从絮凝-沉降与絮凝-气浮工艺技术对比表可以看出，絮凝-沉降工艺技术在技术、投资、运营管理等方面均优于絮凝-气浮工艺技术。因此，报告建议采用混凝沉淀技术处理地下水。5.3 污水处理工艺方案5.3.1 污水处理工艺投加混凝剂井下废水排放检查井原污水站调节池絮凝反应池混合池迷宫斜板沉淀池沉淀污泥污泥贮存池上清液污泥浓缩脱水一体机泥饼外运5.3.2 污水处理工艺说明按照该工艺流程，煤矿井下废水

37、经井下沉淀池初沉处理后，排入污水处理站原进水泵房的集水调节池，污水外运由污水泵送至混合罐。充分混合后进入絮凝反应池，形成易于沉淀分离的絮体，再进入迷宫式斜板沉淀池。沉淀在迷宫斜板沉淀池中的污泥排入污泥储罐，由污泥泵将污泥输送至带式浓缩脱水一体机。在渣场填埋，上清液夜间排入集水池，再由泵提升至污水处理系统处理。5.4 污水处理设计效果分析污水处理效果见污水处理效果分析表（表5-2）。污水处理效果分析表 表5-2项目姓名党卫军(毫克/升)化学需氧量( mg /l)颜色（稀释因子）PH值废水量(m 3 /d)煤矿井下废水水质997.52515006到819200迷宫斜板沉淀池去除率95%81%90%

38、出水49.947.7506到8煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）5050506到9第六章工程设计6.1 主要技术指标6.1.1 设计处理能力设计处理能力为800m3/h，日污水处理量为：19200m3 / d。设计的废水处理系统由2组组成，每组处理能力为400m3/h。考虑到污泥排放、污泥脱水和处理过程中的失水量，各组的设计处理能力为：400+4005%=420 m3/h。6.1.2 设计加工程度(1) 设计进水水质根据玉田铺煤矿提供的资料，设计进水水质见表6-1：表6-1污水进水水质单位：mg/L主要污染物编码器党卫军酸碱度设计进水水质251997.56到8(3) 设计排水水

39、质污水经处理后，水质指标达到煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）中煤矿废水排放限值，即设计排水水质见表6-2：表6-2 排放水质单位： mg/L主要污染物编码器党卫军酸碱度石油设计排水水质50506到956.2 主要污水处理装置6.2.1 原污水站调节池原污水处理站设计有调节池。为节省投资，设计拟利用该调节池通过进水泵将污水输送至二级污水处理系统。污水处理站二期工程建成后，进水泵将废水直接输送至二期工程的混合池，然后进入新建的二期污水处理系统进行处理。进水泵采用3台200WQ400-13-30潜水排污泵，两台备用，一台备用。配备GAK-200自动耦合装置。配备2台LD200电磁流

40、量计（聚四氟乙烯衬里）。6.2.2 混合池主要用于废水与絮凝剂充分混合后进入絮凝反应池。本设计的混合罐采用分流挡板式混合罐。搅拌罐设计为钢-混凝土结构，分为两组，每组搅拌能力为420t/h。进水泵站可将废水直接输送至搅拌池，每组搅拌池进水管设计口径为DN200。为了控制进水量，在混合罐的进水管上安装了闸阀和水量调节流量计。LD 200电磁流量计用作进水管流量计。流量数据信号可传输至加药机房，管理员可根据流量调整絮凝剂投加量。每组混合罐配备三组加药系统，可根据废水水质变化需要分别添加碱液、PAC、PAM。加药系统包括加药设备和药物溶解设备。加药设备包括3个溶解池和3个加药池，9台加药泵和6组转子

41、流量计。溶解池和加药池为钢筋混凝土结构，设计尺寸分别为200020002000mm和200026501200mm；加药泵采用32CQ-25型磁力泵，流量：6.6m3/h，扬程：25m，功率：1.1kw。溶药设备包括3个溶药罐和3个溶药混合器。药物溶解后，通过控制阀投入相应的药液池，由加药泵定量输送至混合罐。每个溶解罐内装有搅拌器，搅拌器是外购的，转速为50-60转/分。6.2.3 絮凝反应罐絮凝反应池的主要作用是完成污水与药物混合的絮凝过程。絮凝过程是使具有絮凝特性的微小絮体在外力作用下相互接触碰撞，形成较大的絮体，达到沉降分离的要求。絮凝反应池设计为两组，钢筋混凝土结构，每组有效容积设计为9

42、1.24m3，停留时间为13.7分钟。絮凝反应池设计为网格絮凝反应池。格栅絮凝反应池是利用湍流理论的絮凝池。顺序从一个网格流到下一个网格，上下交替，直到出口。水流通过格栅孔隙时，水流收缩，通过孔隙后，水流膨胀，形成良好的絮凝状态。网格絮凝反应池设计成三段：第一段有7个方格，每个方格设计尺寸为9609605000mm，有效水深4500mm。前4格装有三层格子絮凝装置，后3格每格装有两层格子絮凝装置，目数为8080mm，停留时间为4.35分钟；第二段有8个格子，每个格子的设计尺寸为：9609605000mm，有效水深4500mm，前3个格子每个格子安装两层絮凝装置，一层格子絮凝装置安装在最后 5

43、个网格中的每个网格中。筛孔尺寸为8080mm，停留时间为5.00分钟；第三段有7个格子，每个格子的平面尺寸为9609605000mm，有效水深4500mm，前1格子各安装一层格子絮凝装置，不设置格子絮凝装置最后 6 格，停留时间为 4.35 分钟。与传统的絮凝装置相比，网格絮凝装置在提高絮凝效果、缩短絮凝时间、节省混凝剂用量、节约工程造价、减少占地面积等方面优势明显。6.2.4 迷宫斜板沉淀池沉淀池主要用于絮凝反应池形成的絮体的沉降分离。沉淀分离后，沉淀池上部的清水达标排放。沉淀池下部沉淀的污泥通过重力定期排入污泥储罐，由泵输送至污泥处理系统进行处理。沉淀池设计为迷宫式斜板沉淀池，钢筋混凝土结

44、构，共设计两个，设计尺寸为1366080005500 mm，包括配水区和沉淀区。斜板装置组，每组斜板装置安装三层斜板，安装高度为2.6m。迷宫斜板采用聚氯乙烯平板制成，长2000mm，宽1000mm，厚3mm。斜板安装角度为60，安装间距为90mm。斜板区横截面水平速度为5.3mm/s，斜板区表面荷载为8.3m3/hm2。迷宫斜板沉淀池底部排泥管采用Dg200穿孔排泥管，沉淀污泥靠重力排入污泥储槽。每个沉淀池设计有5组排泥管。6.2.5 污泥处理系统污泥处理系统主要用于处理污水处理站沉淀池排出的沉淀污泥。该系统采用带式浓缩脱水一体机进行污泥脱水。污泥经脱水后，泥饼被运出，滤液经集水池由泵提升至

45、混合池，然后进入污水处理系统进行处理。污泥处理系统主要包括：污泥储存槽、集水槽、清水槽、带式浓缩脱水一体机及加药系统。(1) 污泥储罐污水处理站设计处理能力为19200m3/d，SS为800mg/L，绝对干污泥为15.36吨，沉淀污泥排放量按水量的2%计算，日湿污泥排放量为384立方米。污泥脱水设备设计为每天16小时。污泥储罐设计为地埋式钢筋混凝土结构，设计尺寸为950060003500mm。污泥被泵送到带式浓缩脱水一体机进行处理。污泥输送泵采用ZW65-30-18自吸式无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。为了防止污泥在储罐中沉淀，罐内安装了潜水

46、推流混合器。潜水推流搅拌机型号为MA1.5/6-260-980，电机功率1.5kw，螺旋桨直径260mm，配有支架和控制器。(2) 清水池清水箱主要是为污泥浓缩脱水机的洗涤滤带提供水源。设计尺寸为600020003500mm，为地埋式钢筋混凝土结构。安装2台冲洗泵，一用一备用，交替用于冲洗脱水机滤带。冲洗水泵为ZW65-30-18自吸无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。(3) 油底壳带式浓缩脱水一体机的上清液在夜间排入收集池，由泵提升至混合池，然后进入污水处理系统进行处理。集水坑设计为一体，设计尺寸为600020003500mm，钢筋混凝土结构。

47、安装两台提升泵，一台使用，一台备用。泵型号为ZW65-30-18自吸无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。(4)带式浓缩污泥脱水机带式脱水机主要用于对沉淀后的污泥进行脱水，以减少其体积，以利于运往垃圾填埋场。本次设计选用FTE-3000带式浓缩脱水一体机一台，过滤宽度3000mm，外形尺寸485037103300mm，功率4.85kw。最大处理能力为19.2吨/天（绝对干污泥）。为了方便污泥的输送，设计了一套与脱水机配套的泥饼水平输送机和螺旋输送机。(5) 污泥投加系统为了便于污泥浓缩和脱水，需要添加化学药剂。在本设计中，添加了 PAM。考虑到PA

48、M溶解药物的难点，设计成自动溶解装置、一套自动溶解装置、含有药泥的管道混合器、高位水箱。设计了两台PAM计量泵，一台使用，一台备用。型号为I-1B 2.5英寸，流量6.5m3/h，电机功率3Kw。(6) 脱水室设计为砖混结构，设计尺寸为1000080004500mm。6.2.6 机房(1) 加药机房，砖混结构，设计尺寸为600080004500mm。(2)电控值班室，砖混结构，设计尺寸为600040004500mm。(3) 仓库，砖混结构，设计尺寸为600040004500mm。6.3 总图设计6.3.1 通用图形设计6.3.1.1 总体布局设计原则布局设计 布局和设计应按照建设者确定的位置进

49、行。布局设计应满足污水处理的设计工艺要求，一般建筑物、构筑物和设备应按工艺流程的先后顺序布置。设计应美观，与污水处理站外的其他建筑和景观相协调。布局设计应有利于设备的运输、污水处理系统的运行管理，安全实用。6.3.1.2 布局设计根据建设方提供的污水处理站位置及地形特点，并根据工艺设计要求，拟按以下三个功能区进行总体布局设计（见平面图）。(1) 污水处理区废水处理区包括搅拌池、絮凝反应池、迷宫斜板沉淀池、仓库、加药设备间。根据污水处理站所在地的地形特点，为便于管理，将搅拌池、絮凝反应池、迷宫式斜板沉淀池、加药设备间布置成一条直线。混合池、絮凝反应池、迷宫斜板沉淀池三者合为一体。絮凝反应池形成粗

50、大易下沉的絮状花后，污水直接进入斜管沉淀池。自下而上，经沉淀分离后，上部清液达标排放，由集水池收集后排入排水管排入河道。底部沉淀的污泥由排泥泵定期排入污泥储罐，然后进入污泥处理系统进行处理。(2)污泥处理区污泥处理区包括污泥储存池、清水池、污泥脱水机房、收集池。为方便管理，在污水处理区一侧设置污泥储存池、清水池、污泥脱水机房和集水池。(3) 管理区域管理区域主要包括电控值班室和仓库。为方便管理，电控值班室和仓库布置在加药设备室和污泥脱水机室旁边。6.3.1.3 给排水站区设置一条Dg32给水管，用于站区生产和清洁。站区排水按雨污分流系统设计，废水排入调节池，雨水排入小子河。处理后的水达标后排入

51、小子河。6.3.2 高程布置6.3.2.1 立面布置原则(1)立面布置应符合工艺流程的要求。（2）标高设计应根据地形特点选择，尽可能减少工程施工土方开挖量，节约工程建设投资。(3)根据工艺流程的要求，尽可能利用高差形成自流，减少污水提升量，节约运行管理成本。6.3.2.2 高程布置污水处理站立面布置见工艺流程图。根据污水处理站现有地形标高，根据工艺设计要求，综合平衡确定标高。主要结构标高如下：设计采用相对标高，现有地面0.000。混合池顶部标高：4.500 池底标高：2.500；絮凝反应罐顶部标高：4.500 罐底标高：-0.500；迷宫斜板沉淀池顶部标高：4.500 池底标高：-1.000；

52、污泥储存罐顶标高：0.200 罐底标高：-3.300；集水池顶部标高：0.200 池底标高：-3.300；加药机房、污泥脱水机房、仓库、电控值班室地面标高：0.2 006.4 主要建筑物及构筑物设计6.4.1 主要建筑物及构筑物设计由于施工现场无地质资料，污水处理主体结构要求地基均匀稳定，有一定承载力，不内容不均匀沉降，要求在施工前进行地质调查。设计，基础设计应根据地质资料进行。结合红岩煤矿实际情况，综合考虑工艺要求和节约投资。在本设计中，水池结构采用钢筋混凝土结构，其他建筑采用砖混结构。6.4.2 主要建筑物和构筑物清单主要建筑物及构筑物一览表 表6-1序列不姓名结构与规格单元数量评论1混合

53、池分流挡板式搅拌罐，砖混结构，每组处理能力420t/h团体22加药池钢筋混凝土结构，设计尺寸为200026501200mm。座位33溶解池钢筋混凝土结构，设计尺寸为200020002000mm。座位34网格絮凝反应罐钢筋混凝土结构，每组有效容积91.24 m 3 ；停留时间13.7分钟团体25迷宫斜板沉淀池钢筋混凝土结构，每个设计尺寸为1366080005500mm，座位2全池表面负荷 3.86m 3 /m 2 .h6污泥储存罐钢筋混凝土结构，设计尺寸为600095003900mm。座位17油底壳钢筋混凝土结构，设计尺寸为600020003900mm。座位18清洁水箱钢筋混凝土结构，设计尺寸为

54、600020003900mm。座位18加药设备室砖混结构，68m 2 ，高5m。之间19电控值班室砖混结构，64m 2 ，高5m。之间110仓库砖混结构，64m 2 ，高5m。之间111污泥脱水机房砖混结构，108m 2 ，高5m。之间112设备基础13排水检查井座位114引流截面12001000仪表386.5 主要设备及材料6.5.1 设备选型原则(1)根据工艺设计要求，选用性能可靠、质量稳定、能满足工艺要求的设备和材料。（2）根据质量、性能、价格等综合因素，选择质优价廉的设备材料。6.5.2 主要设备材料清单主要设备材料清单 表6-2序列号姓名型号和规格单元数量评论1进口泵200WQ400

55、-13-30潜水排污泵，流量400m 3 /h，扬程13m，转速1450r/min，电机功率30kw，配GAK-200自动耦合装置。塔3两用一备2进水流量计LD 200 电磁流量计。塔23计量泵32CQ-25磁力泵，流量：6.6m3/h，扬程：25m，功率：1.1kw。塔9六用三备4转子流量计LZB-25型，量程40400L/h放65加药管道系统6溶药搅拌机转速5060转，3kw放37网格装置带支架M2_ _100絮凝反应罐8迷宫斜板采用PVC板，长2000mm，宽1000mm，厚3mm，斜板上翅片高度60mm，间距60mm。斜板安装角度为60，安装间距为90mm。设置三层斜板，安装高度2.6

56、m。M3_ _250迷宫斜板沉淀池9斜板支架28m 2 每组团体610穿孔泥管DN200团体1011泥浆闸阀DN200个人1012污泥管DN200团体113潜水推流混合器MA1.5/6-260-980，P=1.5KW，n=980r/min 螺旋桨直径260mm，带支架和控制器。塔1污泥储存罐14污泥输送泵ZW65-30-18自吸无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。塔2污泥储存罐准备启用15提升泵ZW65-30-18自吸无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。塔2油底壳准备启用16冲洗泵ZW65-30-1

57、8自吸无堵塞排污泵，流量30m3/h，扬程18m，转速1450r/min，电机功率4kw。塔2清洁水箱准备启用17带式浓缩脱水一体机FTE-3000带式浓缩脱水一体机一台，过滤宽度3000mm，外形尺寸485037103300mm，功率4.85kw。塔118脱水机配套设备包括加药装置、絮凝装置、计量装置等。放119污泥斗非标设计个人120无轴螺旋输送机WLS320 型，20rpm，9m 长。放1二十一管道系统二十二配电及控制设备23照明系统第七章建筑与结构设计7.1 建筑设计7.1.1 设计指导思想遵循经济、实用、美观的原则，执行国家建筑设计法规和标准，适应当地需求和地方政策法规，结合当地环境

58、条件和特点开展建筑设计。根据污水处理站的性质和场地特点，布局应平整、明亮。立面造型根据场地环境进行了特定的装饰。另外，根据污水处理站的特点，力求美化站区环境之美，适当布置一些绿地，力求整体通畅、温馨。7.1.2 建筑造型设计根据建筑的性质、功能和特点及当地环境，根据污水处理站建筑的特点，造型以庄重大方为主，经济实用为主，周边绿化点缀。7.1.3 单片设计所有结构通常都是防水的并涂上灰泥，以保持其自然特征并使其更加融入环境。办公操作室设有仓库、电控室、风机房、污泥压滤室，均为砖混结构，屋顶为现浇斜屋顶。7.1.4建筑装饰(1) 结构（各种池）结构池体为现浇钢筋混凝土，混凝土强度C30，混凝土抗渗

59、等级S6；(2) 大楼（设备室）建筑为砖混结构，屋面结构层为现浇钢筋混凝土，在结构层上制作瓦坡屋面。外墙抹灰1：2水泥砂浆，20厚，墙面刷白墙乳胶漆两次；外墙的轮廓风格和颜色采用当地乡村风格的格式。屋面面层粘贴深灰色琉璃瓦；房间的地板是水泥砂浆，墙壁是用水泥砂浆抹灰。7.2 结构设计7.2.1 设计依据1、建筑结构图标准（GB/T50105-2001）；2、建筑结构荷载规定（GB5009-2001）（2006版）；3、建筑结构抗震设计规范（GB50011-2010）；4、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；5、工业企业设计卫生标准TJ36-79；6、建筑地基设计规范（GB50007

60、-2002）；7、给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范（GB50069-2002）；8. 给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS138-2002）；9、钢筋混凝土水池设计计算手册；10、建筑结构可靠度设计统一标准（GB50086-2001）；11、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；12、工业建筑防腐设计规范（GB50046-95）；13、建筑物防腐工程施工及验收规范（GB50212-2002）；14、砌体工程施工质量验收规程GB50203-2002；15、混凝土结构施工图、制图方案和结构详图的总体表示方法（11G101-1）；结构设计力求安全、实用、经济和满足使用要求，尊重