某煤矿矿井废水处理方案设计.docx
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某煤矿矿井废水处理方案设计
某煤矿
矿井水处理工程
初步设计方案
设计单位:
编制日期：
一、工程概况
二、废水水质、水量、排放要求
三、设计依据
四、设计原则
五、工艺流程
六、主要构筑物及设计参数
七、二次污染与防治
八、土建工程
九、电气与仪表
十、运行费用估算
十一、主要构筑物及设备一览表
十二、投资概算
十三、工程的施工安装、调节及基本管理
十四、操作管理人员的培训建议
十五、服务承诺
附：
平面布置图
一、工程概况
矿井水主要来源于煤矿作业时产生的井下废水。
煤矿在采煤生产过程中产生的废水中含有多种有害的有机物、无机物、重金属离子等，且水质成份复杂多样。
如废水不经处理直接排放，则会给周围环境及水质资源带来严重的污染，破坏生态环境，所以必须根据国家环保部门要求及煤矿所在地环保部门的要求,对煤矿山场区废水进行综合治理，使治理后出水达到国家《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的相关排放要求。
（《煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006由国家环保总局于2006年9月1日发布，2006年10月1日起实施。
按要求，新建生产线自2006年10月1日执行，现有生产线自2007年10月1日起，煤炭工业水污染物排放按本标准执行）。
二、废水水质、水量及排放标准
1、废水水质：
（参考化验分析表）
主要污染项目名称
总进口（化验分析值）
排放口（预期效果）
PH
7.0
6-9
SS
300
10
CODcr
60
20
S2-
0.02
0.01
氟化物
0.15
0.1
TMn
0.19
0.1
TFe
1.2
0.5
2、废水水量:
工程规模按1000m3/D（50m3/D）的流量进行设计设计。
3、煤矿废水中污染因子及排放限值：
mg/L（PH无量纲）
《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）
污染因子名称
排放值
PH
6-9
SS
30
CODcr
30
S2-
1
氟化物
10
TMn
4
TFe
7
4、排放标准：
执行国家《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放要求。
三、设计依据
本工程设计方案的编制主要技术依据如下：
1、《室外排水设计规范》（GB50101-2005）
2、《给水排水制图标准》（GBJ106-87）
3、《总图制图标准》（GBJ103-87）
4、《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
5、《防洪标准》（GB50201-94）
6、《防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
7、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
8、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
9、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
10、《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）
11、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
12、《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）
13、《水工砼结构设计规范》（SDJ20-87）
14、《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）
15、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
16、《建筑设计防火规范（修订书）》（GBJ16-87）
17、《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）
18、《污水泵站设计规程》（DBJ08-23-91）
19、《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）
20、《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）
21、《屋面工程技术规程》（GB50207-94）
22、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
23、《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）
24、《民用建筑电气设计规范》（GB50057-94）
25、《供电系统设计规范》（GB50052-95）
26、《低压配电设计规范》（GB50054-95）
27、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）
28、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
29、《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
30、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
31、《水污染物排放标准》（DB4426-89）
32、《房屋建筑制图统一标准》（GBJ1-86）
33、《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）
34、《建筑制图标准》（GBJ104-87）
35、《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）
36、《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002
37、客户及当地环保部门提供的设计参数以及我公司多年同类工程中所获得的实际工作经验等。
四、设计原则
1、本工程设计范围为工业废水总进口至净化处理后的排放口止。
2、处理设施已成功实践，处理工艺成熟可靠，各项指标运行稳定，效率高，出水水质均优于排放标准。
3、设备的构件经济合理、投资省、占地少、运行费用低、操作简单、维护方便。
4、在设计中充分考虑了设备产生的二次污染，合理解决系统及沉淀池中的污泥和设备噪声污染。
5、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。
6、工艺中的产品设计科学合理，实现了标准化、工艺化生产，保证系统处理的标准和质量，从而确保处理效果好，使用寿命长等优点。
五、工艺流程
根据煤矿排放废水的取样分析值结果，含铁、锰、硫、COD等污染物成分较低，悬浮物高的特点，我们采用如下工艺流程进行处理工艺设计（设计时只考虑出水现状，暂不考虑废水中污染物指标出现其他变化条件下的处理工艺，实际施工时预留场地，统一规划）：
原理说明：
矿井水收集后经格栅沟流入调节池内,均质调节后的废水经提升或自流进入沉淀池絮凝反应装置内,同时在絮凝反应装置内由加药设备定量投加聚凝药剂（PAC/PAM）,经充分混合后可使废水中悬浮胶体颗粒有效的碰撞在一起,废水中的悬浮物质絮凝反应后形成较大的矾花絮体,絮体因自重在沉淀池内自然沉淀,再将沉淀净化后的废水泵提进入净水器内进行多级深度净化，处理后出水达标排放。
工艺系统污泥经排泥系统排入污泥池，池内污泥定期由污泥泵提至脱水系统（干化池），污泥经自然干化后清理利用，渗滤液回流至原调节池内循环处理后达标外排。
1、废水收集格栅沟：
废水经收集后汇入格栅沟，格栅沟为明沟设计，为废水处理站总进水口，并在沟内设置格栅一道，便于清渣。
（如果由井下中央水仓泵提，直接进入调节池）
2、调节池：
废水自流进入调节池内，调节池调节废水水量、均质废水水质，池内设置导流墙，刮泥机，并设置集排泥装置，出水流量计。
3、混合反应装置（管道混合器）：
废水流经该装置时，由加药设备所投药剂与废水进行充分混合反应，絮凝后的废水流入沉淀池。
4、沉淀池：
采用平/竖流式沉淀设计，经絮凝反应后的废水自流进入沉淀池沉淀，污泥落入底部集泥斗，上清液自流到下道工序（土建式沉淀池可采用污泥泵提升的方式提泥,亦可才用静态液压的方式排泥）
5、中间水池
沉淀后的出水经集水堰流入中间水池，中间水池的水经泵提进入重力式净水器。
6、重力式净水器：
重力式净水器装置内部辅设精制砂质填料、锰砂填料、生物活性填料等，当水流经设备后，可将余存的金属离子、悬浮微尘等污染物质去除，确保出水稳定达标排放。
7、清水池：
前级净化装置处理后的出水流入清水池，清水池清水供药剂调配用水或生产回用，余量清水随排放口达标外排。
8、加药装置：
自动计量加药装置设置溶药搅拌机及出水流量控制系统,药剂经加水搅拌溶解后在流量控制系统控制下投入废水中，经混合系统混合后与废水产生聚凝反应。
9、污泥池：
调节池、沉淀池及净水器等系统排出的污泥经排泥系统排入污泥池内，池内污泥定期清理，干化利用。
10、污泥脱水系统：
污泥池内污泥经自然浓缩后定期脱水清理。
用泥浆泵将浓缩污泥提至干化床分多格进行自然干化脱水，脱水后干污泥由业主定期回收清理利用。
11、消毒
用二氧化氯发生器产生的二氧化氯通入清水池，进行消毒。
六、主要构筑物、设备设计参数
1、废水收集格栅沟：
规格：
B=500
尺寸：
L×B×H=1.0m×0.5m×1.0m
数量：
1座
结构：
砖混/地上式
备注：
池内设置500型不锈钢格栅一道（如果由中央水仓泵提的，可以不设）
2、调节池：
规格：
V=1000m3
尺寸：
L×B×H=22.0m×10.0m×4.5m
停留：
20h
数量：
1座
结构：
砼制/半地上式
备注：
池内设置导流墙1道，刮泥机一套，DN150流量计1只，污水提升泵2台，Q=65m3/hH=15mN=7.5kw一用一备（自流式不选用）污泥提升泵俩台,Q=20m3/hH=60mN=5.5kw一用一备
3、混合反应装置：
规格：
DN150
型号：
HHQ-150-Q235
数量：
1台
结构：
A3钢制（防腐）
备注：
系统内设置反应挡板，多级混合槽。
4、沉淀池：
规格：
V=150m3
尺寸：
L×B×H=9.0m×4.5m×4.2m
停留：
≥2.0h
数量：
1座2格
结构：
砼制/地下式
备注：
φ50斜管填料2套，排泥系统1套。
5、中间水池
砼制地下式集水池1座4.6m×4.0m×2.8m。
5、重力式净水器：
规格：
Q=50m3/h
型号：
HYG-50Z
数量：
1台
结构：
A3钢制（防腐）
备注：
系统内设置布水挡板，多级滤料，排水装置，控制阀，爬梯，配套提升泵2台，Q=65m3/hH=15mN=7.5kw一用一备
6、清水池：
规格：
V=80m3
尺寸：
L×B×H=6.5m×4.5m×4.5m
停留：
2.5h
数量：
1座
结构：
砼制/半地上式
备注：
设置DN150排放口1处，DN150出水流量计1只。
7、加药装置：
规格：
JV-II/0-120L
尺寸：
L×B×H=2.8m×1.2m×1.65m
数量：
2套/组合式（投加PAC/PAM）
结构：
A3钢制（防腐）
备注：
计量加药泵2台，Q=0～120L/h（100%）N=0.37kw。
8、污泥池：
规格：
V=30m3
尺寸：
L×B×H=4.6m×2.0m×3.5m
数量：
1座
结构：
砖混/地下式
备注：
池顶设置溢流装置，上清液回流至原调节池。
污泥泵2台Q=15m3/hH=15mN=1.1kw。
9、污泥干化床：
规格：
V=9m3
尺寸：
L×B×H=3.0m×2.0m×1.5m
数量：
1×2座/合建（一用一备）
结构：
砖混/地上式
备注：
池内设置脱水砂层，渗滤液回流至原调节池。
10、操作室：
规格：
V=25m3
尺寸：
L×B×H=4.2m×3.1m×2.8m
数量：
1×2间/合建
结构：
砖混/地上式
备注：
值班室、机房。
七、二次污染与防治
1、污泥：
调节池、沉淀池及净水器冲洗时所产生的污泥，经污泥泵或自流提至污泥池内自然浓缩，污泥去向根据专家建议选择由污泥干化池自然干化后定期处理。
2、防腐：
本工艺中的部分设备为A3钢结构，均采用环氧树脂或沥青漆防腐，系统土建池体由施工方选择防腐方式，确保整体工程使用寿命长，维护费用少。
八、土建工程
1、工程地质情况:
本工程设计方案时没有详细地质报告,施工阶段必须根据详细地质报告,确定地基承载力反基础埋深。
2、耐火等级.地震烈度:
本废水处理工程耐火等级为二类,抗震按六度设防。
3、主要建筑物及构筑物施工:
按方案设计参数及图纸设计要求施工。
九、电气与仪表
1、供电电源及控制:
本工程供电按三级负荷设计,单回路供电,电压为380/220V。
采用架空或埋地式从矿区总配电室由业主引入废水处理站操作间。
设置独立电表、用电控制保护系统。
水处理工艺系统中采用液位控制器自行控制启动系统的开启。
2、用电负荷分布:
序号
用电设备
负荷kw
备注
1
加药设备
0.92
2套
2
污水提升泵
7.5
4台（都是7.5KW）
3
污泥泵
5.51.1
4台（两台5.5KW,两台1.1KW）
4
附加
2.0
照明配水等
3、电力输送方式及保护方式:
配电电源为380/220V三相四线。
所有不带电用电设备的金属外壳均采用零保护并重复接地,所有埋地电缆金属外皮及金属管网均与地极焊接相连,低压配电母线采用空气断路器作短路保护,馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。
十、运行费用估算（不考虑人工及设备折旧费）
1、电费：
总运行功率0.92+7.5×2+5.5+1.1+2.0=24.52kw，电费按0.50元/度计算，则处理每吨废水的最大用电费用为：
24.52×0.5/50=0.25元。
2、药剂费：
按每吨废水最高投加的聚凝剂计算的费用约为0.10元。
3、处理每吨废水的总运行费用约为：
0.25元+0.10元=0.35元。
十一、主要构筑物及设备一览表
6、土建工程部分
序号
项目
规格尺寸
单位
数量
备注
1
格栅沟
1.0m×0.5m×1.0m
座
1
砖混
2
调节池
22.0m×10.0m×4.5m
座
1
钢砼
3
沉淀池
9.0m×4.5m×4.2m
座
1
钢砼
4
集水池
4.6m×4.0m×2.8m
座
1
钢砼
5
清水池
6.5m×4.5m×4.5m
座
1
钢砼
6
污泥池
4.6m×2.0m×3.5m
座
1
砖混
7
操作间（值班室）
4.2m×3.1m×2.8m
座
1
砖混
8
场区地坪等
······
··
1
绿化等
2、机电设备部分
序号
项目
规格型号
单位
数量
备注
1
格栅
B=500
只
1
不锈钢
2
混合反应装置
HHQ-150-Q235
套
1
华源科技
3
沉淀池导流装置
······
套
1
华源科技
4
沉淀池排泥系统
······
套
1
华源科技
5
斜管填料
φ50
立方
36
华源科技
6
增压泵
Q=65m3/hN=7.5kw
台
4
上海凯泉
7
液位控制系统
FK-I
套
2
浙江/JS
8
净水器
Q=50m3/h
台
1
华源科技
9
流量计
DN150-WJ
只
2
上海安均
10
PAC加药设备
JV-II/0-120L
套
1
华源科技
11
PAM加药设备
JV-II/0-120L
套
1
华源科技
12
配水泵
Q=10m3/hN=0.75kw
台
1
上海凯泉
13
污泥泵
Q=15m3/hN=1.1kw
台
2
上海凯泉
14
系统管道
······
套
1
国产/GB
15
控制阀门
······
套
1
国产/GB
16
电控系统
······
套
1
华源科技
17
其它辅材
······
批
1
国产/GB
十二、投资估算
6、土建工程部分
序号
项目
规格尺寸
单位
数量
总价（万元）
1
格栅沟
1.0m×0.5m×1.0m
座
1
0.1
2
调节池
10.0m×10.0m×3.5m
座
1
10.3
3
沉淀池
9.0m×4.5m×4.2m
座
1
5.0
4
集水池
4.6m×2.0m×2.8m
座
1
1.6
5
清水池
5.5m×4.5m×3.5m
座
1
3.2
6
污泥池
4.6m×2.0m×3.5m
座
1
0.8
7
操作间（值班室）
4.2m×3.1m×2.8m
座
1
2.5
8
场区地坪等
······
··
1
1.5
合计
大写：
贰拾伍万元整
25
2、机电设备部分
序号
项目
规格型号
单位
数量
单价（万元）
总价（万元）
1
格栅
B=500
只
1
0.12
0.12
2
混合反应装置
HHQ-150-Q235
套
1
0.85
0.85
3
沉淀池导流装置
······
套
1
0.2
0.2
4
沉淀池排泥系统
······
套
1
0.15
0.15
5
斜管填料
φ50
立方
36
0.05
1.8
6
增压泵
Q=65m3/hN=7.5kw
台
2
0.58
1.16
7
液位控制系统
FK-I
套
2
0.08
0.16
8
净水器
Q=50m3/h
台
1
15.6
15.6
9
流量计
DN150-WJ
只
2
0.75
1.5
10
PAC加药设备
JV-II/0-120L
套
1
1.65
1.65
11
PAM加药设备
JV-II/0-120L
套
1
1.65
1.65
12
配水泵
Q=10m3/hN=0.75kw
台
1
0.12
0.12
13
污泥泵
Q=15m3/hN=1.1kw
台
2
0.15
0.3
14
系统管道
······
套
1
1.5
1.5
15
控制阀门
······
套
1
0.45
0.45
16
电控系统
······
套
1
0.85
0.85
17
其它辅材
······
批
1
1.0
1.0
合计
大写：
贰拾玖万零陆佰元整
29.06
总投资：
1+2=25万+29.06万=54.06万元
注:
表中价格为概算价，最终应以协议确定价格为准，土建及土建预埋件由业主自理，也可有我公司总承包。
十三、工程的施工安装、调试及基本管理
1、土建施工：
土建施工原则由业主方负责，设计单位提供相关图纸，施工过程中必须确保工程质量。
2、设备安装：
设备及配套件就位后，进入设备安装工作，根据设计要求由施工方派员安装。
3、设备调试：
设备的调试将分步进行
（1）设备内部清理，包括管道及部件，同时对机电设备初步试机，确保各机械运行正常。
（2）设备试运行正常后，按工艺要求进入调试阶段，最终稳定工作直至出水达标。
4、设备调试出水，经环保部门检测合格后施工方将为建设方以后的管理工作提供相关技术资料。
十四、操作管理人员的培训建议
工程建成后设备的管理将直接影响设施的处理效果，为确保设备的稳定运行，设计单位建议：
1、设备在试机、试运行时建设单位必须派专业人员跟随学习，了解该设施的各部件工艺情况，为今后的管理打下基础。
2、管理人员必须建立有关技术档案，为今后的系统管理提供技术保障。
3、管理人员必须做好运行记录，总结经验，确保设施正常工作。
4、建设单位应配套一些维修工具。
十五、服务承诺：
1、设计施工单位免费为建设单位提供技术咨询,根据其要求提供该方案设计。
2、按期提供相关图纸资料。
3、安装调试期间免费为建设单位代培操作工,达到单独熟练操作。
4、设计标准及设计参数对设备及处理指标进行验收考核,达不到标准由施工单位负责限期整改,直到达标为止。
5、设备免费保修一年,在保修期内设备发生故障及时赴现场排除。
保修期满,施工单位应定期或不定期每年二次回访用户,维修、检查、指导发现问题随时解决。
6、设备实行三包,终身优价保修。
备注：
经处理后的出水可用于回用，例如绿化灌溉，冲洗厕所，或者用于洗煤以及生产复用，这样即做到了污染零排放不破坏环境，而且为国家节省了宝贵的水资源，同时也为矿方节省了经济开支，成为地方经济更好更快发展的技术保障。
附：
平面布置图
如果矿上考虑把生活水加入进来一起处理的话，就需要对原有的处理流程进行改动加入生化处理步骤，工艺流程就改为：
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