煤矿污水处理站提标改造方案

1、某煤业有限公司矿井水处理站提标改造项目技术方案2019 年 10 月目录1、项目背景2312（1） 生物活性碳工艺（BAC）（2）（3）1、矿井水处理站出水+生物活性炭（BAC）过滤（方案一）2、精密过滤+反渗透膜处理（方案二）3、精密过滤+无机陶瓷膜过滤（方案三）1、工艺流程2345、报价6、施工进度1、设计阶段2、施工阶段34、售后服务5、工程承诺 PAGE PAGE 6一、 项目概况及矿井水水质分析1、项目背景梁市临县的支柱企业之一。80m3/h “调节+混凝+ 斜管沉淀+石英砂过滤+消毒”处理工艺，处理后回用或外排。经现场调查，某矿30-45m3/h50m3/h 进行设计。根据关于印发

2、水 污染 防治行动 2019 行动计划（晋 政发201935 号）、山 西省 “十三五”环 境保护规划、山西 省水污染防 治工作方案的通知（晋 政发 201559 号）、吕梁市 水污染防治 工作方案（吕2016 11 号）等文件的要求，某煤矿为响应环保政策要求，决定对矿井水（G B50 383-2016）2、矿井废水成因的地表水、地下水和老窑积水不再清澈，成为受到污染的矿井废水。件等因素的影响，同时也受到开拓及采煤的影响。SO42-、Cl-、Ca2+等，水3、矿井水处理站出水水质指标及分析2019年6月2日和2019929日对该污水处理站的出水取样检测， 1.3-1：指标水温 ()检测数据18

3、指标水温 ()检测数据18地表水类限值-达标情况达标达 标 达 标 达 标 不达标氨氮0.599-0.8451达标总磷（以 P 计）0.0630.2(0.05)达标总氮(湖、库.以N 计)1.01-1.061达标铜0.061达标锌ND1达标氟化物（以 F- 计）0.691达标硒ND0.01达标砷0.00240.05达标汞0.00018-0.000280.0001不达标镉0.00230.005达标六价铬0.0090.05达标铅0.00260.05达标氰化物ND0.02达标挥发酚0.00060.005达标石油类0.020.05达标PH 值7.666-9溶解氧6.22-7.285高锰酸盐指数1.26

4、COD11-2120BOD53.1-4.24阴离子表面活性剂ND0.2硫化物0.0190.2粪大肠菌群（个L）1230010000悬浮物 SS21-达标达标达标达标注：根据环办【2011】22 号文，总氮为参考性指标，不作为考核指标。1CODBOD5838-2002 中类标准。2、矿井水一般就是煤矿伴生水，其水质指标是由于地质条件和在井下受到COD、BOD5、SS、NH3-N、石油类等水质指标超标。从监测数据来看，离子指标除汞外均满足地表水类标准，说明矿井需考虑汞的去除。COD、BOD5、SS SSCOD会随着煤矿开采、地质条件变化、煤层变化等条CODSS 浓度均会有较大变化。故现有工艺并不能

5、保证矿井水能稳定达到地表水类标准，并且根据我们的经验，参照其他煤矿的运行经验，“混凝、沉淀、过滤” 工艺也不能稳定达到类水标准，故在这次方案中也应该考虑 COD、BOD5、SS 的进一步去除。二、矿井水提标改造技术介绍G B20 426-2006 中采煤废水污染物排放限值。和瓦斯抽放泵站补水。水质标准分别为：G B502 15-2015中要求：SS50mg/L，粒径0.3mm，pH 值为 6.5-9，大肠杆菌3 个/L。SS10mg/m2-7mg/L，pH6.5-9，浊度20NUT。生活用水执行生活饮 用水卫 生标准G B 5749-2006 中相关规定。1、矿井水现行常见处理工艺小颗粒物，尤

6、其是煤粉，其含量为几十到几百毫克/升，特点是悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢。-沉淀-慢靠自然重力沉淀去除很困难，必须借助混凝剂。碰撞结合成大颗粒胶体下沉，后固液分离。过滤：采用虹吸滤池或者无阀滤池，将无法在沉淀池中沉降的小颗粒胶体，通过砂滤器进一步过滤分离。虹吸滤池和无阀滤池均能实现自动化运行。目前该矿矿井水处理站采用的即是“混凝沉淀过滤”的这种传统工艺，但是此传统工艺处理后的矿井水有部分水质指标，均无法达到新的排放标准。2、矿井水深度处理工艺国务院 2015 年 4 月印发的水污染防治行动计划（水十条）中，已经对矿井水的利用提出了要求，因此矿井水的深度处理则成为煤炭企业的必经之路。（C精密

7、过滤+反渗透有机膜、以及精密过滤+陶瓷无机超滤膜这三种工艺。生物活性碳工艺（BAC）特点。5001000 规模内的有的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附才能。维等）和生活污水处理，效果良好。生物活性炭法的操作方式分为静态和动态两种。（或序批操作平衡时，再用沉淀或过滤的方法使炭水分离。（或连续操作多，流化床次之，移动床应用较少。精密过滤+反渗透有机膜是为了清除和减少原水对膜分离功能有害的各种因素，包括去除悬浮物、调节PH 值和温度、去除油类和有机物等；后处理通常是根据出水的使用目的，采取CO2 等。反渗透膜的主要性能指标的难点。10-4

8、0之间；反渗透膜为2-5 年。反渗透膜的养护要求较高，不用时需用药剂养护清洗，属于精密设备。工艺原理及流程见图（图中高压泵75-80%7 PAGE PAGE 22水质要求较高的行业。精密过滤+陶瓷无机超滤膜GT (或液体)透过膜，大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜21 世纪最重大产业技术之一的膜技术，是一种新兴的绿色工业科技。建立于无机材料科学基础上的无机陶瓷膜具有聚合物分离膜所无法比拟的10-200nm 化等项目上取得了不菲的成绩。上述三种不同工艺的的优缺点对比见表 2.2-1：处理方法表2.2-1不同处理工艺技术对比表生物活性炭技术精密过滤+反渗透精密过滤+陶瓷无机（BAC）有机膜超滤

9、膜生物法目前技术不物理物是很成熟滤后水质能吸附分子量500-1000之间的有去除所有离机物可根据膜孔径完成对SS,COD,粪大肠菌群或离子的截留，对石油类去除效果较好运行温度18-4010-400-60（）初期投资低高中运行维护再生，微生物的接种、驯化、富集更换膜频率快，药剂养护需求大，电耗大药剂用量少，电耗小养护成本活性炭的更换长期湿润药剂微生物接种驯化护清洁状态下不需养护堵塞几率高高低药剂消耗反冲洗化学清洗耗量比有机聚合物膜节省50%膜使用年限1 年2-4年10-25 年主要缺点影响较大增多后膜脱盐率理成本极高质脆，易被人为损坏三、矿井水排放水质提标方案指标对比提标改造技术方案。1、矿井水

10、处理站出水+生物活性炭（BAC）过滤（方案一）技术优势生物活性碳工艺可以针对性的去除矿井废水中的有机质，尤其对分子量500-1000 规模内的有机物具有较强的吸附能力。BAC 其使用寿命。技术缺陷：活性炭为一种吸附剂，存在吸附饱和，饱和之后如不及时更换活性炭， 理直接排放，不能达到相应排放标准。CODNH3-NCOD、NH3-N 显。10COD 矿井废水沉淀池滤池中间水池泵站达标排放清水池活性炭过滤器除 氟 装生物负载图3.1-1生物活性炭工艺流程图表3.1-1生物活性炭方案设备清单及报价序号名称规格与型号能力数量产地1生物碳塔TJHB-BT-5050m3/h1 座国产优质2负载微生物1 批国

11、产优质3精密过滤器TJHB-JM-5050m3/h2 台国产优质4进水泵50m3/h2 台国产优质5控制柜1 座国产优质6管材管件1 批国产优质7报价电缆仪器177.48 万元1 批国产优质表3.1-2生物活性炭方案运行成本分析项目单价数量月度价格年度价格备注电耗0.6 元/度66011880 元14.25 万元人工100 元/天303000 元3.6 元药剂110 元/天303300 元3.96 元活性炭 2 万元/吨2525 万元更换费用15 万元/次115 万元折旧小计17 万元/年117 万元78.81 万元/年活性炭饱和需更50%重新负载。活性炭饱和需更50%重新负载。技术优势1nm

12、， 常常应用于食品药品加工行业和实验室用水。技术缺陷反渗透所需操作压力大，运行成本极高；对原水要求较高，必须经过多层保安过滤器；7030水量的浓水形式3 年；5) 有机反渗透膜不使用时，需要长期药剂养护。矿井废水沉淀池滤池中间水池泵站达标排放清水池机组高压泵30%浓水进入MVR蒸发结晶系图3.2-1反渗透工艺流程图NaNa2CO3、NaOH冷凝水反渗透浓水晶器反渗透系统二次加热浓液稠厚器母液罐上清液离心机外排沉淀图3.2-2MVR 蒸发结晶工艺流程图MVR蒸发结晶设备主要组成MVR 蒸发结晶器壳体材料：与盐水接触的结构为2205 双相不锈钢。304 。2205 304 。蒸汽压缩机:316L

13、不锈钢，ABB 变频器。强制循环泵、离心机、母液罐、稠厚器、缓冲罐。管道、泵、阀：给水、浓水的管道、手动阀均为 316L 不锈钢；给水泵316L 316L 不锈钢。系统控制：装置的温度、压力、流量、液位等采用 PLC 可编程序控制器报价反渗透系统266.13报价反渗透系统266.13万元蒸发结晶系统390万元序号名称规格与型号能力数量产地1除氟装置TLHB-CF-5050m3/h2 台泰兰环保2反渗透装置TLHB-RO-100050m3/h1 台泰兰环保3高压泵50m3/h2 台泰丰泵业4提升泵50m3/h2 台泰丰泵业5药剂泵60L/h2 台泰丰泵业6MVR 蒸发V=80m31泰兰环保结晶器

14、7换热器1泰兰环保8蒸汽压缩机1泰兰环保9强制循环泵1泰兰环保10离心机1泰兰环保11缓冲罐V=12m31泰兰环保12母液罐V=12m31泰兰环保13稠厚器V=12m31泰兰环保14电气仪表1 批1国产优质15管道阀门泵1 批1国产优质16控制系统1 套1国产优质表 3.2-2 反渗透方案运行成本分析项目项目电耗人工单价0.6 元/度100 元/天数量260030月度价格46800 元3000 元年度价格56.16 万元3.6 万元备注药剂190 元/天305700 元6.84 万元浓水处理更换费用折旧0.6 元/度RO 膜15 万元/年2100137800 元10000 元45.36 万元1

15、2 万元15 万元每三年更换一次小计138.96 万元/年3、精密过滤+无机陶瓷膜过滤（方案三）技术优势：化学稳定性好对无机物的拦截效果好反复清洗后通量不衰减无需药剂养护机械强度高，耐高压25 年。10-200nm 孔径的膜水的利用率高。缺点：无机陶瓷膜的主要缺陷是质地脆，操作不慎时容易被应力破坏，膜片破损； 1400矿井废水沉淀池滤池中间水池泵站浓水达标排放清水池无机陶瓷膜组除氟装置 /保安过滤图3.3-1无机陶瓷膜工艺流程图8控制柜1 座滤器改造西门子8控制柜1 座滤器改造西门子9管材管件1 批国产优质10报价电缆仪器231.9 万元1 批国产优质表 3.3-2无机陶瓷超滤膜方案运行成本分

16、析序号1名称无机陶瓷膜组规格与型号能力50m3/h数量1 组产地国外进口2膜池12m31 座泰兰环保3精密过滤器TLHB-CF-5050m3/h2 台泰兰环保4进水泵50m3/h2 台泰丰泵业5产水泵50m3/h2 台泰丰泵业6反洗系统80m3/h1 套泰丰泵业7活性炭过滤器2500mm40m3/h2 台原石英砂过项目电耗单价0.6 元/度数量600月度价格10800 元年度价格12.96 万元备注人工100 元/天303000 元3.6 万元药剂110 元/天303300 元3.96 万元更换费用陶瓷膜 160 万/十年2516 万元折旧小计10 万元/年146.52 万元/年10 万元稳定

17、达到我省要求的特别排放限值（地表25-30%的浓水处理需要3 费用更让很多企业增加了额外运行成本。100-200 纳米级别的镀膜，更符合矿井水的100%任何药剂养护，拥有更长的使用寿命和更佳的通量。四、矿井水提标改造推荐工艺RO RO 反渗透主要是用来去除原水中的离子，而不是用来去除污染物，污染物会造成 RO 膜的污堵和使用寿命大大缩短。RO 反渗透膜一次性投资大，运行成本高，而且会产生大量的浓水无法利用，排放也会造成水体的盐污染。以满足处理要求。加药装置及中控系统，即可成为一个具有全部功能的超滤系统。洗频率低、运行维护简单、无浓水污染等优势。1、工艺流程、矿井水污泥储存池滤机运预沉池反应池/

18、沉淀池浓水鲨超滤系统清水池回用/排放2、鲨处理系统主要组成净水效果好、运行稳定、工艺布置紧凑合理、管理操作方便等特点。保温：管道全部采用电伴热，室外管道外裹石棉网加铁丝保温，再加薄铁皮防止冬季雨雪渗入。304 1 微米， 确保后续设备的更高效的运行；（2）经鲨SS1mg/L，浊度0.2NUT（进水水质要求能够达到提标前排放标准）。控制：结合触摸式显示屏（选配），PLC 控制。3、现场工程详情130m3 300m3 回用。中间水池体积为 130m3，清水池体积约 300 m3。电气设备及膜池需要保温，故需另外建设设备用房和药品存放间。表4.3-1新增主要建构筑物序号序号建筑名称规格型号形式结构数

19、量备注1设备用房17.5x3.8x3.6m11x7.4x3.6m地上砖混1含值班室22中间水池15x3x4.5m地下钢筋混凝土13清水池15x7x4.5m地下钢筋混凝土14、主要设备清单表4.4-1新增主要设备清单序号序号名称规格与型号单位数量品牌1多介质过滤器2500台2原石英砂过滤器型号：卧式离心泵2产水泵流量：Q=50m3/h 扬程：32m电压：380V功率：5.5kW台2泰丰泵业或同等变频扬程：20m电压：380V3提升泵功率：5.5 kW台2泰丰泵业或同等变频型号：卧式离心泵流量：Q=80m3/h 扬程：20m电压：380V4反洗泵功率：7.5 kW台2泰丰泵业或同等变频型号：卧式离

20、心泵5风机流量：Q=200Nm3/h台2百事德或同功率：0.75 kW型式：机械隔膜泵8NaClO 储罐容积：300L台1泰兰环保9柠檬酸储罐内置搅拌器，容积：300L台1泰兰环保10管道混流器流量：Q=80m3/h台1泰兰环保11精密过滤器Q50m3/h，精度 1m台2泰兰环保12膜池V=12m3台1泰兰环保13电气柜2200*800*400mm台1西门子材质：无机陶瓷膜14平板陶瓷膜组件膜通量：280L/m2h 以上m2160国外进口过滤精度：100nm使用年限：10 年以上风压：49KPa 电压：风压：49KPa 电压：380V电压：380V等6NaClO 计量泵台2扬程：35m米顿罗或

21、同等型式：机械隔膜泵流量：60L/h 扬程：35m7柠檬酸计量泵380V台2米顿罗或同等处理出水水质预测CODBOD5G B38 COD、BOD5、汞和粪大肠菌群数进行效果预测和分析。汞的去处案按保守考虑，去除率取 90%，前端处理后汞浓度为 0.00018-0.00028mg/L0.000018-0.000028mg/L0.0001mg/L 的限值要求。COD、BOD5 和粪大肠菌群数的去处100%过滤出水中 SS 有 25%的去除率，另根据前面对矿井水的水质分析，矿井水中CODBOD90%SS形态存在。所以，经计算预测，出水中粪大肠3 个/LCOD 11-21mg/L，去除率取 25%8.25-15.75 mg/L20mg/LBOD53.1-4.2mg/L25%2.325-3.154mg/L的限值要求。结论（GB3 838-2002）中的类水质要求。6、报价表4.5-1鲨智慧系统报价序号一项目安装部位价格（万元）9.5土建部分价格（万元）备注改造精密过滤器2.8鲨智慧处理系统207.68.2含设备用房智能化控制系统12二项目小计231.98.2三其他不可预