矿井水处理方案一

神木县麻家塔乡四门沟煤矿煤炭资源整合项目煤矿井下水处理工程设计方案投标公司：编制时间：2012年5月18日

目录第一章 前言 4第一节 项目概况 4第二节 工程设计思想 4第二章 设计规模及进水水质 6第一节 设计规模 6第二节 废水水质 6第三章 矿井水处理出水标准 7第四章 设计理念、原则和遵循的设计规范 8第一节 设计理念 8第二节 设计原则 8第三节 设计依据 8第四节 执行标准和遵循设计规范 9第五章 矿井水处理方案设计 10第一节 矿井水水质分析 10第二节 工艺流程设计 101.工艺流程选择分析 102．流程框图 113．工艺流程说明 11第三节 单元设计计算 131．调节池 132．絮凝沉淀池 133.重力无阀滤池 134.消毒回用水池 145．污泥存储池 146.污泥压滤 147.综合房 14第六章 电气设计 16第一节 电气设计依据 16第二节 电气控制设计范围 16第三节 供电电源 16第四节 无功补偿 16第五节 电缆 16第六节 接地方式 16第七节 仪表设备选型原则 16第七章 平面布置 18第一节 平面布置原则 18第二节 平面布置图 18第八章 公用工程及施工界限 19第九章 废水处理系统土建及设备清单 20第一节 构筑物一览表 20第二节 设备主材一览表 21第三节 用电设备一览表 22第四节 运行费用 22第十章 工程投资估算 23第十一章 保修服务及承诺 24第一节 服务条款 24第二节 服务承诺 26前言项目概况为了合理有序的开发煤炭资源，优化资源配置，提高单井规模，淘汰落后采煤方法、实现采煤、落煤及运输的机械化，以达到煤炭资源的最大有效利用，减少资源浪费，有效遏制非法开采、越界开采行为，杜绝和降低事故的发生，实现资源开发与环境保护的协调发展，实现当地经济、社会和环境的稳定、健康发展，根据《陕西省人民政府关于印发陕西省煤炭资源整合实施方案的通知》（陕政发【2006】26号）、《陕西省人民政府关于榆林市煤炭资源整合实施方案的批复》（陕政函【2007】167号文），拟对原神木县麻家塔乡四门沟村母河沟组办煤矿、四门沟村办煤矿、四门沟乡办煤矿、李家梁瓷窑沟村办煤矿实施煤炭资源整合，整合后企业名称为神木县四门沟矿业有限公司，整合区域为Z21区。根据“陕国土资矿采划【2008】340号”《关于划定神木县四门沟矿业有限公司矿区范围的批复》本矿井生产能力为0.60Mt/a，后期设计过程中，设计单位根据储量及“陕煤资整发【2007】1号”《陕西省煤炭资源整合领导小组文件》中矿井能力坚持“能大则大”的原则，设计本矿井生产能力为1.50Mt/a，井田面积6.5113km2，区内含煤地层为侏罗系中统延安组地层，批准开采2-2、3-1、4-2、4-3、4-4和5-2号煤层，井田内地质储量120.827Mt，可采储量为79.586Mt，服务年限42.2a。陕西省煤炭工业局以“陕煤局发【2010】45号”文进行批复。在井工开采的整个生产过程中会产生大量的矿井水，如不及时的加以处理，将会对整个环境带来危害。随着企业的发展，公司领导对此非常重视环保减污，计划投资新建一座日处理能力为40吨/小时的矿井水处理站与其生产设施配套使用。为此我公司根据该公司投资扩建矿井水处理设施的整体规划和所提供的基础设计数据，对其废水处理进行整体设计，以供企业参考、择优选择。具体内容及相关设计数据详见后续有关章节。工程设计思想矿井水在井下收集后泵送至地面矿井水处理站进行集中处理，处理出水达到相关标准要求后全部回用于井下消防喷洒用水。根据该公司提供的基础设计数据以及对矿井水处理系统的规划原则，对矿井水处理系统进行整体规划设计和工程实施。仅负责仅水处理系统内部水、电、气等的连接。土建应满足工艺要求，具有抗震、防渗、防冻、防裂。预算工程投资及运行费用时必须实事求是，尽量避免漏项或人为压低。设计方案时，选择的工艺及技术（包括药剂的使用）具有经济性、先进性与可靠性，力求处理效果好，投资少，占地少，运行稳定，费用合理。

设计规模及进水水质设计规模根据业主方提供要求中的处理规模为：平均小时处理水量为：40m3/h，日处理规模为：960m3/d.废水水质依据业主提供的基础资料，以按照最不利因素考虑，本工程设计矿井水水质如表一：表一生产废水进水水质项目设计浓度单位CODCr<300mg/lSS60~3000mg/lpH值6～9/

矿井水处理出水标准根据甲方提供的技术要求，结合相关排放标准，处理后出水水质达到国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB50383-2006中井下消防洒水水质标准。表二井下消防洒水水质标准项目浓度单位悬浮物含量标准不超过30mg/l悬浮物粒度不大于0.3mmpH值6～9大肠菌群不超过3个/L

设计理念、原则和遵循的设计规范设计理念达标回用：污水站采用24小时连续式运行模式。废水处理工艺采用以“混凝+沉淀+过滤+消毒”为主的成熟工艺。整个工艺稳定、高效，可以保证矿井水处理系统出水稳定、排放达标。减水、减废和减能：矿井水处理系统充分考虑减少和避免处理过程之二次污染问题；监控、管理：采用手动控制为主/自动的控制方式，以保证处理效果达到设计要求和系统的安全稳定运行；环境及安全：室内采用自然通风，以防空气污染；成本效益：一次性投资，多期利用；美观、实用：整体设计能与厂区的整体规划相结合、协调统一、美观大方。设计原则根据实际对矿井水水进行分析比较、优化选择，采用技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，处理后的出水达到国家有关标准的要求。充分考虑番矿井水的水质特点，在工艺方面针对设计，确保出水达标。设计力求达到节能、低耗，且操作简便、占地面积少、施工方便、投资省。严格执行国家及地方的各项法规规范，确保矿井水处理后稳定达标回用。操作管理方便、技术要求简单，最大程度地实现自动化控制，管理维护简单方便，易于长期使用。密切配合其它建设工程，保障厂区建设正常进行，并避免造成二次污染。设计依据业主方提供的相关数据及现场调研资料；国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB50383-2006；企业对工程设计的有关建议；相关行业的设计规范。执行标准和遵循设计规范《室内排水设计规范》GBJ14-87 《给排水设计手册》《污水综合排放标准》GB8978-1996《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2001《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87《建筑设计防火规范》GBJ16-87《供配电系统设计规范》GB50052-95《低压配电设计规范》GB50054-95《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83《工业企业照明设计标准》GB50034-92《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90《城市区域环境噪声标准》GB3096-93《恶臭污染物排放标准》GB14554-93《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

废水处理方案设计废水水质分析该废水为玻璃纤维厂排放的生产污水，包括拉丝废水和湿法毡两类废水。生产过程中产生的主要污染物为羟乙基纤维素、三聚氰胺、白胶以及少量润滑油等。此类物质可生化性较差，因此预处理必须最大程度的降解大分子有机物，以降低后续生物处理负荷，并提高污水的可生化性。根据本工程的实际情况，并结合我公司在相关行业多年的工程实践的经验，采用”物化+生化”的处理方式，即：“气浮+厌氧水解+接触氧化+过滤”的组合工艺对该废水进行有效处理，通过各种组合工艺及运行过程的优化，可以实现废水处理的达标排放。工艺流程设计流程框图拉丝废水湿法毡废水拉丝废水湿法毡废水平面格栅应急调节池一级提升泵絮凝气浮池水解酸化池二级接触氧化池斜板沉淀池多介质过滤器活性碳过滤器清水池污泥浓缩池污泥压滤机泥饼外运中间水池达标排放一级接触氧化池曝气鼓风机PAM加药装置NaOH加药装置PAC加药装置反洗水泵反洗水回流至调节池滤液污泥回流2．工艺流程说明拉丝废水与湿法毡废水混合后进入格栅池，经平面格栅去除大块漂浮物后进入应急调节池，在应急调节池内进行水量水质均化以及初级水解酸化。然后经一级提升泵提升到絮凝气浮池，投加NaOH将废水PH值调至7.5~8，向废水中加入PAC、PAM，去除水中悬浮物质。随后进行生物处理部分，水解酸化池将不溶性有机物转化为溶解性有机物，大分子有机物转化为小分子有机物，大大提高了污水的可生化性。从水解酸化池出来的废水进入接触氧化池，在该池体中经鼓风机进行鼓风曝气，形成一个好氧环境，进行好氧处理，然后进入二沉池以去除废水中的SS。出水进入多介质过滤器和活性炭过滤器进一步去除水中悬浮物，最后经过清水池达标排放，二沉池污泥以及气浮池污泥在娶你浓缩池进行浓缩后经板框压滤机压滤后泥饼外运。(1)预沉调节池：煤矿矿区废水经排水泵提升，进入调节池，矿井水在该池内均合水质，调节水量。调节池为钢筋砼水工构筑物，以排水高峰期调节池有效停留时间为10.0h设计池容，为降低后续处理设备的工作负荷，调节池设置成预沉调节池，在调节池内设置行车式刮泥机，定时将池底污泥刮至池内泥斗内排出系统。排泥泵采用渣浆泵。(2)絮凝沉淀单元：调节均合后的废水，经无堵塞潜入式污水泵提升进入静态管道混合器，并在管道混合器前投加絮凝剂碱式氯化铝，经管道混合器混合后进入絮凝反应池，絮凝沉淀池均为一体化钢制设备。在此投加助凝剂PAM(聚丙烯酰胺)，经过搅拌絮凝反应后的矿井水进入斜板沉淀池，进行高效泥液、固分离。沉淀池内加装了PVC斜管，斜管倾角为α=，孔径为60mm，斜管的存在大水增加了流断面积，增强澄清池沉淀效果。沉淀后的出水，由出水三角堰进入排水槽。澄清后的出水进入分配水箱，经分配后，出水流入滤池进行过滤。(3)重力无阀过滤：滤池采用重力无阀式，为钢制园形设备，采用双层滤料，上层为无烟煤，下层为石英砂，水自上而下流经滤层，截留澄清池出水残留的悬浮物。滤料的级配及组成见表3--1：(表3--1)滤料级配及组成滤料名称滤料粒径(mm)滤料不均匀系数k80滤层厚度(mm)石英砂=0.5=1.01.5400无烟煤=1.2=1.81.3400承托层采用不含石灰质的卵石，层数和颗粒组成(自下而上)表3--2：(表3--2)承托层级配及组成层数粒径(mm)厚度(mm)12～45024～85038～1650416～3260滤池反冲洗强度采用15～18，冲洗时间6～9min，滤层膨胀率控制在40～50%之间，反冲洗排水排入调节均合池。(4)消毒池和回用水池：废水经澄清和过滤系统处理后，水中的悬浮物和色度被去除，水质大大改善，出水依重力流入接触消毒池，投加二氧化氯进行消毒，消毒后水质已完全达到国家《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB50383-2006中井下消防洒水水质标准，存放在回用水质进行回用。(5)污泥浓缩脱水处理：沉淀池污泥排入污泥浓缩池进行重力浓缩处理，池底浓缩污泥由泵打入转鼓浓缩脱水进行最终脱水处理，在进入脱水机前投加PAM以增强污泥脱水效果。污泥状态外运，清夜回流至调节池重新处理。单元设计计算1．调节池数量:1座结构:钢筋砼结构有效容积：400m3停留时间：10h配套设备：一级提升泵：2台，流量：40m3/h，扬程15m，N=4.0Kw行车式刮泥机：1台，池宽8.0m，工作水深3.5m，N=1.1Kw排泥渣浆泵：2台，流量：4~23m3/h，扬程9~44.5m，N=7.5Kw2．絮凝沉淀池数量:1座结构:钢结构总絮凝反应时间：5min总沉淀池时间：2.0h沉淀池表面负荷：2~5m3/m2·h配套设备：机械搅拌器：2台，搅拌转速：35r/min，材质：不锈钢，N=1.5Kw管道混合器：1台，规格：DN100×L700，材质：不锈钢PAC加药装置：1套，两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/hPAM加药装置：1套，两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/h3.重力无阀滤池数量:2座结构:钢制圆筒形过滤流速：8~10m/h反洗强度：8~15L/m2·S反洗时间：5~10min外形尺寸：L2165×B2000×H4442（mm）荷重：29.90吨配套设备：石英砂滤料：层高400mm，粒径：0.5~1.0mm；无烟煤滤料：层高400mm，粒径：1.2~1.8mm；4.消毒回用水池数量:1座结构:钢筋砼结构有效容积：320m3总容积：360m3水力停留时间：8h配套设备：二氧化氯发生器：2台，QLB-300，N=0.75Kw5．污泥存储池数量:1座结构:钢筋砼结构有效容积：80m3总容积：90m3配套设备：污泥泵G35-1，两台，Q=8m3/h，H=60m，N=3.0Kw6.污泥压滤配套设备：滤带浓缩型带式污泥脱水机：数量:1套（含所有配套设备）型号:HJSCP-100W处理能力：15m3/h带宽：1000mm系统功率：4.75Kw设备尺寸：L2600×B1400×H2700mm7.综合房控制室、化验室、值班室、脱水机房数量：1座结构：砖砼建筑面积：126m2

电气设计电气设计依据设计工艺对设备运行的要求。矿井水处理工程常规处理要求。电气控制设计范围本工程电气设计包括污水处理系统低压配电系统及电气控制等。以0.4kV电缆进入污水处理系统，以电源进线柜为界。污水处理厂的所有设备均为低压负荷，用电电压为380/220V。供电电源污水处理工程用电负荷属二类负荷。电源三相五线制，供电电压为0.4kV。无功补偿功率因素未达到供电部门要求的0.9以上，因此要进行无功功率补偿。鉴于本工程实际情况，为避免过补偿，建议由业主低压配电室集中补偿。电缆本工程电力电缆、控制电缆，构筑物及用电设备的分布情况，采用电缆桥架和穿管铺设方式。接地方式严格按国家有关标准，做好系统各部分接地。根据系统设计要求，确定需要的接地电阻值。仪表设备选型原则水质检测仪表选择国内外知名品牌。检测仪表通用技术指标：相对湿度：≤95%；仪表的防护等级：户外安装仪表（变送器）：≥IP65，水下安装仪表（传感器）≥IP67；电源：AC220V±10%，50Hz±5%或DC24V；输出信号：标准输出电流信号DC4-20mA，标准输出接点为无源常开接点，接点容量为AC220V/5A；连接电缆：仪表传感器及变送器之间的连接电缆选用仪表制造厂原配电缆。

平面布置平面布置原则结合甲方的设施现场，结合场地的地形、地貌，节约用地。考虑风向，朝向及卫生要求。遵守国家和有关部委的各种规范、标准，以保证生产安全。平面布置图矿井水处理站估算总占地面积为400m2。

公用工程及施工界限本设计方案的施工界限:甲方负责施工现场的“三通一平”，协调和办理当地有关部门的土建施工手续，并提供乙方施工过程中水，电，气等基础设施，将矿井水管道，电源进线安装到乙方施工图中的指定位置。我公司负责本设计方案中所有构筑物的施工及调试和所有设备的安装调试（包括管道，电气等），处理后矿井水排至回用水池存放，回用水池出口以后的管道由甲方负责。在试运行过程中的运行费用由甲方承担。废水处理系统土建及设备清单构筑物一览表神木县麻家塔乡四门沟煤矿煤炭资源整合项目煤矿井下水处理工程构筑物一览表序号名称数量单位有效容/面积总容/面积性质备注1调节池1座V=400m3V=457m3土建地下钢砼2消毒回用水池1座V=320m3V=360m3土建地下钢砼3污泥浓缩池1座V=120m3V=135m3土建地下钢砼4综合房1座S=126m2S=126m2土建地上砖混5设备基础1套土建

设备主材一览表中粮屯河乌什果蔬制品有限公司300m3/h污理工程设备一览表序号类别名称型号数量单位技术参数备注1用于调节池一级提升泵80QW40-15-42套Q=40m3/h，H=15m，N=4Kw3.002用于调节池行车式刮泥机HJG-81套池宽：8.0m，水深3.5m，N=1.1Kw13.703排泥渣浆泵渣浆泵KZJ40-172台流量：4~23m3/h，扬程9~44.5m，N=7.5Kw7.004絮凝沉淀高效絮凝沉淀池LPCH-401台Q=40m3/h，表面负荷：2.5m3/m2·h29.625混凝加药PAC加药装置CJA-2-5001套两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/h9.56絮凝加药PAM加药装置CJA-2-5001套两箱两泵式，加药箱500L，投加量：0~50L/h9.57无阀过滤重力无阀过滤器CBL40-Ⅱ-17001套处理能力=40m3/h，滤速：8~10m/h25.188消毒回用水池二氧化氯发生器QLB-3002套有效发生量：300g/h，N=0.75Kw8.09污泥浓缩池污泥螺杆泵G35-12台Q=8m3/h，H=60.0m，N=3.0Kw2.010污泥脱水滤带浓缩型带式污泥脱水机HJSCP-100W1套处理能力：15m3/h，带宽：1000mm，系统功率：4.75Kw33.5011超声波液位计2台量程：0~6m2.4012电磁流量计1台量程：0~100m3/h1.2013电气控制控制柜1套9.0014电气控制电气安装主材、辅材1批13.50设备安装材料安装管道、管件、阀门等及安装辅材1批19.13=SUM(ABOVE)186.23用电设备一览表序号类别名称型号数量单位单台功率kw有效运行时间h用电量Kw.h/d总功率kw1用于调节池一级提升泵80QW40-15-42套4.024.076.88.02用于调节池潜水搅拌机QJB1.5/8-400/3-740/S2台1.524.057.63.03絮凝沉淀高效絮凝沉淀池LPCH-401套3.024.057.63.04消毒二氧化氯发生器QLB-3002台0.7524.014.41.55污泥浓缩污泥螺杆泵G35-12套3.08.024.06.06污泥脱水转鼓浓缩脱水一体机QTB-7501套4.758.010.04.757功率=SUM(ABOVE)17=SUM(ABOVE)240.4=SUM(ABOVE)26.258总装机容量：240.4289.0使用功率：17Kw总装机功率：26.25Kw运行费用系统直接运行费用为：0.75元/m3污水电费0.33元/m3该工程运行功率为17kw，用电量为240.4Kw.h/d，电价按0.50元/度计。电费=240.4×0.5÷960=0.125元/m32、人工费0.10元/m3污水站全年运行，采用3班4运转，每班2人，共8人；按1000元/人·月计算人工费=8×1000÷30÷960=0.278元/m33、药剂费0.44元/m3絮凝剂的投药量按0.10kg/m3，药剂价为3000元/t；药品费=0.10×3.0=0.30元/m3PAM投药量按0.005kg/m3，药剂价12000元/t；药品费=0.005×12=0.06元/m3吨水加氯消毒的费用约为：0.05元/m3每吨污水总处理费=0.125+0.278+0.41=0.813元/t污水（如电费、人工费、药剂费单价有所变化，按上述计算公式所得每吨污水处理直接费用将有所改变）工程投资估算工程投资估算工程投资概算表序号工程费用名称概算价值(万元)备注1土建工程96.08单位池容800元/m3，单位建筑面积1800元/m3初步核算。2工艺设备及材料186.23按照设备厂家供货价计算3工程设计费9.00按照工程额的4%记取4技术服务费9.00工程管理、资料提供、人员培训、售后技术服务等。5运输安装费19.806系统调试费7.007综合税收19.80开具增值税，按报价的6%取费8预计总工程投资=SUM(ABOVE)346.91

保修服务及承诺服务条款1.1服务内容提供系统设计方案；提供系统安装调试；提供用户零备件免费供应及有偿供应；全套设备保修期为一年；全套设备实行终身维修；负责协助用户完成人员培训、操作规程制定。1.2技术、售后服务1.2.1技术服务技术文件资料：2套提供水处理系统工艺流程图；提供水处理系统平面布置图；提供水处理系统全套工程施工图纸；提供主要国产设备产品合格证、操作维护说明书；提供进口设备操作维护说明书；提供电气控制维护说明书安装工作设备按用户要求期限送达现场，按时进行安装调试。我公司负责工艺设备、工艺管线、电气仪表自控的安装，用户提供安装调试必需的条件，如：水、电及排水等调试工作现场安装工作结束后，我公司全面负责水处理系统的调试工作。人员培训工作用户在培训期间，对用户的操作维护人员进行理论培训和现场培训，保证现场操作人员可独立安全操作设备，并具有应变能力。1.2.2售后服务可靠的质量保证水处理系统投运后，本公司进行为期一年的保质服务，保质期内水处理设备凡因非人为因素发生的损坏及故障，由我公司负责免费维修及备品备件的更换。质保期过后，如出现质量问题，我公司积极协助解决。完善、迅捷的技术服务保质期内出现设备故障或需要其它技术服务，我公司承诺在接到用户要求现场服务通知的1小时内予以响