煤矿矿井废水处理方案.docx

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煤矿矿井废水处理方案

设计方案

********************************************************

工程名称：

煤矿矿井废水处理工程

设计规模：

处理量5000m3/d

工程编号：

zx2011-07第6号

执行标准：

山东中新环境工程有限公司

二O一一年七月

随着经济的迅速发展，环境保护越来越受到重视，环保部门对各种废水处理也高度重视，各级领导要求各煤矿矿井废水经过严格有效的处理完全达到国家有关排放标准方可排放。

根据提供的资料，古城煤矿矿井的主要污染物以SS、CODCr石油类为主，部分煤矿矿井废水中含有硫化物、氨氮等污染物，现针对用户提供矿井废水的检测数据为设计依据，我单位作以下设计方案，具体待贵方所有污染污数据提供后调整方案。

本方案供贵方审核。

二、设计依据

[污水水综合排放标准]（GB8978-1996）；

[煤矿工业污染物排放标准]（GB20426-2006）

[室外排水设计规范]（GBJ14-871997年版）；

[混凝土结构设计规范]（GB50010-2002）；

[给水排水工程构筑物结构设计规范]（GB50069-2002）；

[给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程]（CECS138：

2002）；

[城市区域噪音标准]（GB3096-93）；

[防腐技术条件]（SZDO14-85）；

[水处理设备制造技术条件]（JB2932-86）；

[优质碳素结构钢技术条件]（GB/T699-1999）

[废水处理设备通用技术条件]（JB/T8938-1999）；

[电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件]（JB3115）；

[运输包装收发货标志]（GB/T6388-1986）；

[包装储运图示标志]（GB191-2000）；

[产品标牌]（GB/T13306-1991）；

其他国家相关规范、标准。

三、废水水量与水质

1、废水水量

根据用户提供的数据显示，古城煤矿，每天总排水量为5000吨，（未考虑地面水）本方案设计处理设备为24小时连续处理，以便节约运行成本，具体处理水量为：

序号

名称

参数

备注

1

总排水量

5000m3/d

2

排水时间

18h

3

排水周期

2次

4

处理设备

2套

5

总处理量

5000m3/d即210m3/h

6

每套处理设备处理量

2500m3/d即105m3/h

2、废水进水水质及排放标准

排放标准《煤炭工业污染物排放标准》（DB37/599-2006）

序号

项目

进水水质

达标排放水质

数据

累计处理效率

1

CODcr

370mg/L

≤10mg/L

97%

2

SS

447mg/L

≤5mg/L

98%

3

PH

6.78

6~9

4

石油类

/

10mg/L

5

悬铁

/

≤0.3mg/L

6

总锰

/

≤0.1mg/L

四、废水处理方案与工艺流程

1、设计原则

（1）本设计方案严格执行国家有关环境保护的规定，废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）排放标准。

（2）本工程采用先进的设备和成熟可靠的处理工艺，兼顾实用性与先进性，以实用可靠为主。

（3）整套废水处理设施运行的自动化程度高，其操作方便、简单，以适应水质、水量的变化。

（4）在保证工作效率的前提下，尽可能节省工程费用，减少占地面积。

（5）选择工艺流程时，尽可能降低能耗，以减少运行费用。

（6）降低噪声，改善废水处理站环境。

（7）本方案的设计范围为废水处理站内，废水处理站外的进水、出水管道等，均由主体设计考虑。

2、废水处理工艺

（1）根据废水来源情况，废水中的COD、SS排放超标，且COD、SS含量较高，根据煤矿矿井废水的特点，废水可生化较差，本设计采用物化处理方式对废水进行处理，使废水处理达到排放标准。

废水处理工艺流程简图：

泵

图例：

废水管回水管加药管污泥管

工艺流程说明

由于废水中含有SS较高，CODCr含量大部分吸附在SS上，本处理工艺采用混凝沉淀和过滤的方法。

废水首先进入调节预沉池，预沉池有调节水量及沉淀功能，既起到调节水量的作用，同时可将部分颗粒煤渣沉淀，接着废水有提升泵将废水提升到混凝沉淀及全自动过滤一体化设备内，经加药混凝沉淀和过滤可确保SS和CODCr能达标排放。

调节预沉池、混凝沉淀池所产生的污泥排到浓缩池进行浓缩，污泥经干化后外运，废水回流到预沉池重新处理。

整套废水处理采用手动和自动两种控制方式进行控制。

调节预沉池、清水池、污泥池采用钢筋混凝土结构，设置在地坪以下。

全自动净水器、加药设备采用钢制设备，设置在地坪以上。

五、主要技术参数

1、调节预沉池：

根据用户提供的总排水量为5000m3/d，排水时间为18h，排水周期为2个，调节预沉池有效调节容量为3小时处理废水的调节容量，即：

调节预沉池有效容积：

750m3，设为2个池体，每个池体有效容积375m3每个池体顶部设有行车式刮泥机一台，规格：

B=5000mmH=4500mm。

池体规格：

20000×5600×4500mm（钢筋混凝土结构）。

2、废水提升泵：

废水提升泵采用WQ125-210-15潜水排污泵2台（一用一备）其技术参数：

Q=210m3/hh=15mN=15KW。

3、全自动净水器：

1、主要技术性能

⊙除了对一级泵房加药系统的管理外，净水装备本身从反应、聚凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、过滤、反冲、排污等一系列运行程序，达到了自动运行的要求，值班人员只要定时作水质监测工作外，无需对净水装置操作管理。

⊙高浓度的聚凝区：

采用折板絮凝反应，能使原水中的杂质颗粒，在其间得到充分的碰撞、吸附的机率，使反应絮体在3mm以上，因而对水质、水量变化适用性强，且停留时间短，并可相应节约絮凝剂量。

⊙迅捷的泥渣缩短室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣杂质及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。

⊙高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的出水水质。

⊙新颖独创的集水系统及最低的集水水头，使集水更均匀有效，不仅提高了体积利用系数，其集水水头极低，累积的省电效果可观。

⊙净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度≤3000mg/l时，滤后水浊度可保持在3mg/l以下）又能自动反冲，无需另反冲洗水泵或空压机等电器设备，可节省大量基建投资和日常运行费用。

⊙自耗水率低，小于5%左右，对节省有限水资源起保证作用。

⊙占地面积小，与一般净水构筑物相比，约节省占地面积50%左右，高度在4.20左右，室内外均可安置。

⊙采用导式导向流沉淀斜管填料，提高表面负荷、沉淀效果、缩短沉淀时间。

2、工艺流程

　该设备集混合、絮凝、沉淀、过滤于一体的全自动净水器，工作流程如下：

3、适用范围

⊙适用于原水浊度小于3000mg/l的工矿企业的废水，作为主要的净水处理装置。

⊙对于低温、低浊、有季节性藻类的湖泊水源，有其特殊的适应能力。

⊙对于高纯水、饮料工业用水、锅炉用水等作前置处理的预处理设备。

⊙用于各类工业循环水，可有效而大幅度地提高循环用水水量。

⊙用于中水道系统，以污水厂出水为源，作净化回用水的处理设备。

4、原　理

⊙混合：

采用静态混合器混合，具有投资者，管道安装容易，维修工作量少，能快速混合、效果好。

⊙絮凝：

采用折板絮凝。

⊙折板布置：

前段采用峰对峰，对增大水头损失和流速梯度值，中段采用相齐的平行折板，其板距离等于相对折板的峰距，末段采用平行直板，使流速梯度值由大到小，使药剂与水多方位接触，水中悬浮物絮凝成疏水性物质。

⊙沉淀：

采用导泥导向流沉淀斜管填料，安装角度45°60°，使泥很依靠自身重力，很快下滑。

⊙过滤器：

滤料品种由原水水质决定。

⊙上布水：

采用倒伞式布水，具有布水均匀、结构简单。

⊙集水装置：

采用低阻力集水，降低水头损失及避免滤料泄漏，影响出水水质。

⊙反洗：

根据虹吸原理，依靠虹吸管、虹吸辅助管、抽气管、虹吸破坏管、虹吸控制器等。

⊙当过滤水由于滤层不断截留进水的悬浮物，滤层的水头损失逐渐增大，使得虹吸上升，管中的水位上升进入抽气管时，由于水头作用将虹吸管内的空气带走，形成负压，当负压达到设计值，便发生虹吸现象，此时水箱中的自下而上地反冲洗而得以“再生”，由于不断反洗滤层，水箱中水位下降至虹吸控制器时，虹吸停止，反洗结束，过滤装置又重新开始工作。

⊙排泥：

采用压力重力排泥感应器排泥，无需人工操作。

5、主要技术参数

序号

名称

参数

备注

1

设备型号

ZG-125

2

处理能力

＞125m3/h

3

进水浊度

≤3000mg/l

4

出水浊度

≤5mg/l

5

沉淀表面负荷

7-8m3/h.m2

6

排泥周期

4-12h

可调式

7

排泥时间

2-6min

可调式

8

过滤滤速

8-10m/h

9

反冲洗强度

14-16l/s.M2

10

反冲洗时间

4-6min

可调式

11

进水压力

0.06-0.08MPa

12

工作温度

5-400C

13

设备运行重量

≈150t

14

设备外型尺寸

12.4×2.6×2.9m

不含反洗排水管

15

斜管填料

φ50斜长1000mm

PVC

16

滤料滤层

石英砂：

400mm无烟煤：

300mm

17

絮凝剂投加量

（AL2SO3）

10~30mg/l

进水浊度以≤500mg/l计

4、污泥池：

污泥池有效容积50m3，浓缩池浓缩污泥有螺杆泵送入压滤机处理，上清液回流至调节预沉规格：

4000×3500×4500mm（共1只钢筋混凝土结构与调节预沉池合建）。

5、加药装置：

选用WA-0.5-1加药装置4套，分别用于二套全自动净水器的混凝剂和助凝剂的投加，有效容积0.5m3，搅拌机功率0.75KW，计量泵功率：

0.3KW。

6、污泥泵：

选用40G-1污泥泵1台，期参数：

Q=10m3/h，N=3KW。

7、清水池：

清水池有效容积：

100m3，以便处理水回用，并设有排放口，当用水多余时可直接排放。

（与调节预沉池合建）

池体规格：

6500×4000×4500mm。

8、污泥处理：

污泥处理采用集中处理方式，污泥收集到污泥池后由污泥泵抽至洗煤厂处理。

六、主要构筑物和配套设备

主要构筑物表

序号

名称

外型尺寸

数量

备注

1

调节预沉池

20000×5600×4500mm

2只

钢砼

2

处理设备基础

20000×6000mm

1座

钢砼

3

污泥池

4000×3500×4500mm

1只

钢砼

4

集水池

6500×4000×4500mm

1只

钢砼

5

清水池

10000×7000×4500mm

6

干化场

24500×4000×600mm

2只

钢砼

7

设备房

11000×5000×2500mm

1座

钢砼

配套设备表

序号

名称

规格

数量

备注

1

行车式吸泥机

B=5300

2套

2

废水泵

WQ125-80-15

4台

3

污泥泵

40G-1

1台

4

全自动净水器

ZG-125

2套

含填料、滤料

5

控制柜

JNK-5

2台

6

管道系统

DN100~250

2套

7

加药装置

WA-1.0

4台

包括计量泵

8

液位控制器

2套

9

管道混合器

DN300

2套

七、配电与处理设备电器控制

1、设计原则

为了确保安全，本设计为三相四线制线路，所有水处理系统的设备金属外壳均接地，接零为标准。

2、控制方式

1、采用进口可编程序控制器，分自动、手动二种控制形式。

水泵设有最低位液位，自动切换等功能，到低水位以下时，水泵将停止工作。

2、各类电器设置电路短路和过载保护装置。

3、根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。

一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。

为了减少操作的劳动强度和实现操作自动化，要求水泵能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，并在有备用设备时自动切换至备用设备工作。

4、动力设备

序号

设备名称

规格型号

数量

单位

装机容量

N×n（KW）

运行容量

（KW）

1

污水泵

WQ125-180-15

4

台

15.0×4

30.0

2

污泥泵

40G-1

1

台

3.0×1

0.15

3

行车式吸泥机

B=5000

2

台

7.35×2

7.35

4

加药装置

WA-0.5-1

4

台

1.0×4

2.0

5

合计

96.5

39.5

八、防腐措施

1、设备

钢制设备采用Q235A制造并采用环氧涂料进行防腐，加药装置设备采用FRP进行防腐。

2、管材

废水管、污泥管等工艺管道主要采用经防腐处理的钢管，加药管采用ABS管，以便于安装和维修。

各种管道的管径根据工艺计算而定。

3、防腐措施

管道系统采用低压流体钢管和钢制配件，外壁涂三道、内壁涂二道环氧树脂漆。

加药装置管道及管件采用ABS材料。

所采用的铸铁阀门外涂一道环氧树脂漆。

4、混凝土防渗措施

本污水处理站设计的钢筋混凝土构筑物为避免地下水渗入或污水渗出，采用抗渗结构，抗渗等级S6，在池体内壁用20mm厚1:

2水泥沙浆粉刷，池外壁涂防水涂料。

九、平面及高程布置

1、平面布置

1、构筑物布置紧凑，处理池共壁，既节省了材料，又减少了占地。

2、满足规范对各处理构筑物平面布置要求。

2、高程布置

1、根据用户实际地形对废水处理工程进行布置，土建设备全部设置在地表以下，钢制设备设置在地表以上。

2、废水直接进入预沉池，经一级提升泵提升后完全靠自流至处理出水，减少了水泵提升次数，降低了运行费用。

3、满足规范对各处理构筑物高程布置的要求。

十、环境影响

1、废水泵全部采用潜水泵装置在水池中，管道中的污泥、废水流速均采用较低值，基本无噪声。

2、污泥干化后外运。

3、本污水处理工程无二次污染。

十一、经营管理

1、人员编制

由于废水处理站机械化、自动化程度高，因此人员仅设3人，（每班1人）

2、运行平均额定功率

本废水处理设备运行额定功率~39.5KW。

3、废水处理运行成本测算

（1）工资福利

工资福利按1人每月800元计，则

E1=2400/（250×30×24）=0.014元/吨水

（2）动力费

运行动力按每度电0.60元计，则

E2=0.6×39.5/250=0.10元/吨水

（3）药剂费

E3~0.15元/吨水

运行成本E1+E2+E3=0.264元/吨水

4、技术管理

（1）按设备产品的说明书、操作使用说明书的要求结合实际运行情况定期维修、保养各类机械设备。

（2）通过系统调试和运行确定最佳工艺条件并根据实际运行情况进行适当调整。

（3）定期将干化池内污泥外运。

十二、售后服务

1、负责整个工程的设计、安装、调试。

2、提供本工程所有设备的操作、维护手册。

3、负责培训管理人员，使管理人员全面掌握设备的性能，操作维修保养。

4、调试合格后一年内本厂技术人员定期巡视并给于技术指导。

十三、工程投资预算表

单价：

RMB万元

序号

名称

规格

数量

单价

金额

备注

一

土建部分

1

调节预沉池

20×5×4.5m

2座

15.75

31.50

V=900m3

2

集水池

6.5×4×4.5m

1座

6.50

6.50

V=117m3

3

污泥池

3.5×4×4.5m

1座

2.21

2.21

V=63m3

4

清水池

11×10.85×4.5m

1座

25.00

25.00

V=537m3

5

设备房

24.9×8+11×10.85m

1座

31.00

31.00

310m2

6

设备基础

13.8×8.5m

1座

3.6

3.6

150.3m2

7

站区排水沟、阀门井

10.00

10.00

8

道路及站区硬化

15.00

15.00

9

老系统拆除及平整

50.00

50.00

合计

174.81

二

设备部分

1

行车式吸泥机

B=5.0

2台

15.00

30.00

2

轨道

24#

2套

1.60

3.20

3

废水提升泵

WQ125-180-15

4台

1.00

4.00

4

污泥泵

40G-1

1台

0.65

0.65

5

全自动净水器

ZG-125

2套

126.00

252.00

6

精密器

ZJ-60

4套

65.00

260.00

7

控制柜

JNK-5

4台

2.80

11.20

8

管道阀门系统

DN100~250

2套

38.0

38.0

9

加药装置

WA-1.0

5台

3.00

15.0

10

阀门仪表

1批

20.00

20.00

11

液位控制器

2套

0.35

0.70

12

管道混合器

DN300

2套

1.50

3.00

13

电缆、电线

1批

15.00

15.00

14

照明

2.00

2.00

15

计算机控制

全站区

35.00

35.00

16

二氧化氯

2套

12.5

25.00

17

小计

6

18

安装费

70.00

19

NF净水设备

120.00

20

小计

879.8

21

税收

38.5

22

合计

943.30

总计

1118.11

山东中新环境工程有限公司

2011年7月