污水处理设计方案.docx
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污水处理设计方案
横山县天云煤矿
（600T/d井下废水+120T/d生活污水）
污水处理站
设
计
方
案
山东省水利科学院水处理中心
金昊三杨环保机械有限公司
2011年10月
第一部分工程设计及设备制造安装
第一章项目概述
项目名称
建设单位
项目概况
第二章设计依据、设计原则及设计范围
设计依据
设计原则
设计范围
第三章污水性质、水量、水质排放标准及设计规模
污水性质
污水水量
污水水质及排放标准
设计规模
第四章处理工艺设计
工艺选择
4.1.1井下废水处理工艺选择
4.1.2生活污水处理工艺选择
工艺流程
4.2.1井下废水处理工艺流程
4.2.2生活污水处理工艺流程
工艺说明
4.3.1井下废水处理工艺说明
4.3.2生活污水处理工艺说明
工艺设施
4.4.1井下废水处理工艺设施
4.4.2生活污水处理工艺设施
工艺特点
第五章总体设计技术参数
主要构筑物及技术参数
5.1.1井下废水处理主要构筑物及技术参数
5.1.2生活污水处理主要构筑物及技术参数
主要设备及技术参数
5.2.1井下废水处理主要设备及技术参数
5.2.1生活污水处理主要设备及技术参数
第六章二次污染防治
污泥处理
防腐
第二部分土建工程施工组织
第七章污水处理站施工组织设计
编制说明
7.1.1编制说明
7.1.2编制依据
7.1.3工程实施目标
7.1.3.1工期目标
7.1.3.2质量目标
7.1.3.3环保目标
7.1.3.4安全生产目标
工程概况
7.2.1工程主要项目
7.2.1.1基坑土方开挖及回填
7.2.1.2道路路面切割及修复
7.2.1.3污水处理池及设备基础施工
7.2.1.4污水管道敷设
7.2.1.5电缆敷设
7.2.1.6地面恢复
7.2.2施工特点
施工部署及准备
7.3.1机构组织
7.3.1.1项目管理机构图
7.3.1.2主要施工管理人员投入计划表
7.3.2施工机构职能
7.3.2.1施工机构职能
7.3.2.2项目各部门职责
7.3.3劳动力配置
7.3.3.1土建专业人员表
7.3.4主要周转材料及其配套计划
7.3.5材料进场计划
7.3.6机械设备投入计划
7.3.6.1土建工程施工机械设备表
7.3.6.2测量、计量、质检、试验工具配置计划一览表
7.3.6.3水电主要施工机械供应计划表
7.3.7施工机械台帐及保养、维修措施
7.3.7.1机械履历书的填写内容以及方法和要求
7.3.7.2施工机械设备的保养与维修
7.3.8施工准备
7.3.8.1技术准备
7.3.8.2临设准备
现场总平面布置说明
7.4.1现场总平面布置内容
7.4.1.1施工供电线路布置
7.4.1.2施工供水管线布置
7.4.1.3施工排水管线布置
7.4.2总平面控制措施
主要施工工艺及施工运输
7.5.1工程测量
7.5.1.1排污系统控制测量
7.5.1.2管道中线定位
7.5.1.3管道施工中的高程控制测量
7.5.2土方施工
7.5.2.1土方开挖
7.5.2.2土方回填
7.5.3排水管涵施工
7.5.3.1沟槽开挖
7.5.3.2管涵基础施工
7.5.3.3管涵施工
7.5.3.4检查井施工
7.5.3.5土方回填
7.5.3.6排水明渠施工
7.5.4模板工程
7.5.4.1模板工程施工前准备工作
7.5.4.2楼板模板施工
7.5.4.3墙模板
7.5.4.4模板的拆除
7.5.5钢筋工程
7.5.5.1钢筋工程质量标准
7.5.5.2钢筋加工制作
7.5.5.3钢筋绑扎与安装
7.5.5.4钢筋的连接方法
7.5.6混凝土浇筑施工
7.5.6.1浇筑的一般要求
7.5.6.2基础混凝土浇筑
7.5.6.3梁、板混凝土浇筑
7.5.7砼的养护
7.5.8施工运输
7.5.8.1土方工程
7.5.8.2砼工程
施工流程
7.6.1污水处理池土建施工流程
7.6.2污水管道施工流程
7.6.3电缆施工流程
7.6.4路面恢复施工流程
工期保证措施
7.7.1组织措施
7.7.2技术措施
质量保证体系及质量控制程序
7.8.1质量保证技术措施
7.8.2组织机构
7.8.3质量管理职责
7.8.4质量控制程序
7.8.5施工准备过程中的质量控制
7.8.6施工过程中的质量控制
7.8.7质量技术措施总则
7.8.8各施工阶段质量通病的防治措施
7.8.8.1土方工程
7.8.8.2模板工程
7.8.8.3钢筋工程
7.8.8.4混凝土工程
7.8.9工程资料的管理
7.8.9.1工程竣工资料
7.8.9.2工程施工技术档案管理制度
安全操作规程
安全、环保及消防措施
7.10.1安全技术保证措施
7.10.2机械设备操作要求
7.10.3环保措施
7.10.4消防措施
第三部分污水处理站的运营及售后服务
第八章污水处理站各系统电气控制和生产管理
工程范围
控制水平
控制方式
用电负荷及等级
电源状况
电气控制
生产管理
第九章环境经济效益指标
环境效益
主要经济指标（运行费用）
第十章售后服务
人员培训
工程保修及回访措施
10.2.1目的
10.2.2工作程序
10.2.3回访质量记录
附件一设备及材料投资核算
附件二工程图文
横山县天云煤矿
（600T/d井下废水+120T/d生活污水）
污水处理站设计方案
第一部分工程设计及设备制造安装
第一章项目概述
项目名称
横山县天云煤矿（600T/d井下废水+120T/d生活污水）污水处理站建设工程。
建设单位
横山县天云煤矿。
项目概况
横山县天云煤矿地处陕西省榆林市横山县，横山县天云煤矿在本次技改过程中，落实环保“三同时”精神，拟建立一座废水处理站，进行废水的处理及净化。
针对该矿井下废水及生活污水水质的特点，主体工艺为：
井下废水采用“混凝沉淀、消毒”处理工艺及生活污水采用“A2/O+过滤、消毒”处理工艺。
这两种处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，污水处理构筑物采用钢筋混凝土结构，考虑到生活内用周边环境和卫生问题，故该一体化污水处理设备决定采用全埋地式结构，上部覆土，种植花木、草坪，进一步美化环境。
为此，根据环境评价报告批复意见，本设计针对该矿井下废水和生活污水的水质情况及特点进行了详细设计，处理后的水达到相关标准并回用于井下生产及地面回用。
该项目环保工程方案设计单位：
山东省水利科学院水处理中心
机械设备制造安装调试单位：
山东金昊三杨环保机械股份有限公司
土建方案设计单位：
山东金昊三杨环保机械股份有限公司
工程承建单位：
山东金昊三杨环保机械股份有限公司榆林办事处
第二章设计依据、设计原则及设计范围
设计依据：
2.1.1建筑单位提供的有关设计资料；
2.1.2《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426－2006）；
2.1.3《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB50383—2006）；
2.1.4《生活杂用水水质排放标准》（CJ/T48-1999）；
2.1.5《室外排放设计规范》（GB50014－2006）；
2.1.6《污水再生利用工程设计规范》（GB/T50335-2002）；
2.1.7《生物接触氧化法设计规程》CECS128-2001；
2.1.8《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）；
2.1.9《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）；
2.1.10《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）；
2.1.11《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB-2002）；
2.1.12《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
2.1.13《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）；
2.1.14《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）；
2.1.15《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；
2.1.16《低压配电设计规范》GB50054-95；
2.1.17《环境噪声标准》（GB5096－93）；
2.1.18给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；
2.1.19我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。
设计原则：
2.2.1严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规.按照《煤炭工业“十一五”发展规划》，吸取同类矿井废水处理的经验与教训，改进工程设计，提高工程质量；
2.2.2选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；
2.2.3本工程系环境工程，做好消毒、防噪声，妥善处置处理过程中所产生的废渣、污泥，避免产生二次污染。
要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针。
采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量；
2.2.4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。
处理设施具有较大的灵活性和调节余地，可以适应水量、水质的变化，能保证处理站安全、稳定运行。
采用一套一体化埋地式污水处理设施，以提高系统的灵活性和可变性；
2.2.5为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化程度较高，操作人员的劳动强度低.合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低成本；
2.2.6因地制宜，合理布局，有效地利用空间。
系统布置尽量利用地形、位置高差，使废水尽量采用重力流，并与矿上总体规划协调。
2.2.7污水处理站选址原则：
污水处理厂厂址选择是复杂的综合性课题，它涉及经济、科学技术以及环保等多方面问题。
因此，在建设前期的规划中，不仅要考虑生产上的需要，考虑环境保护的要求，同时也要考虑可持续发展的需要，做到生产和生活、经济发展和环境保护全面安排，统筹兼顾，协调发展。
污水处理厂选择建设地址的基本要求是：
既满足企业建设、生产和职工生活的要求，又应满足矿区的总体规划和长期发展需要，并不能危害四周环境、城镇、河流及景观。
具体要求可以列举如下：
（1）厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和构筑的要求，场地同样需要满足建设项目的实际需要，能合理布置构筑物及配套的建筑物。
（2）厂区地形力求平坦或略有坡度，既减少土石方工程，又便于排水。
（3）厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的地段，严禁在断层、有岩溶、流沙层、有用矿床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址。
厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面。
（4）厂址应有较好的交通运输条件，便于供电、供热和其他协作条件的建立。
（5）厂址最好靠近企业或矿区，这可利用原有企业的公共设施，如道路、高压电路等。
（6）厂址尽量不选在7度以上的地震区，9度以上不能建厂。
（7）还有一些特殊要求，应根据建设项目的特点而定。
设计范围
2.3.1从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止；
2.3.2污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作；
2.3.3污水处理设备的施工、安装、调试等工作；
2.3.4污水工程的动力配线，由业主将主电引止污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责；
2.3.5不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。
第三章污水性质、水量、水质排放标准及设计规模
污水性质：
3.1.1井下废水水质：
根据甲方提供的水质化验报告（由榆林市环境监测总站监测）：
表3.1.1－1设计进水井下废水水质指标
序号
污染物
浓度
1
CODcr（mg/l）
≤30
2
SS（mg/l）
≤110
3
pH
～
4
石油类（mg/l）
5
BOD5（mg/l）
15
6
Cl-（mg/l）
192
7
SO42-（mg/l）
276
8
浊度NTU
≤455
9
铁（mg/l）
10
锰（mg/l）
11
色度
≤20度
3.1.2生活污水水质：
根据甲方提供的水质化验报告（由榆林市环境监测总站监测）：
表3.1.2－2设计进水生活污水水质指标
序号
检测项目
浓度（mg/L）
1
BOD5
≤250
2
CODcr
≤400
3
SS
≤200
4
NH3-N
≤40
5
TP
≤10
6
PH
6～9
污水水量
根据贵公司提供资料，该矿处理站处理井下废水水量为：
600m3/d；生活污水水量为：
120m3/d
平均时处理井下废水水量：
Q平均=600m3/d÷24h=25m3/h；
平均时处理井下废水水量：
Q平均=120m3/d÷24h=5m3/h；
污水水质及排放标准
600m3/d的井下废水和120m3/d生活污水经处理后，出水水质达到以下标准：
《矿井井下消防、洒水设计规范》GB50383—2006的水质标准。
表矿井井下消防、洒水水质标准
序号
项目
标准
1
悬浮物含量
不超过30mg/L
2
悬浮物粒度
不大于0.3mm
3
pH值
6~9
4
大肠杆菌
不超过3个
《液压支架（柱）用乳化油、浓缩物及其高含水液压液》MT76-2002水质标准。
表矿井液压支柱用水水质标准
序号
项目
标准
1
悬浮物
无悬浮物
2
色
外观无色
3
臭和味
无异味
4
机械杂质
无机械杂质
5
Cl-（mg/l）
≤200
6
SO42-（mg/l）
≤400
7
pH
6-9
根据《环评报告》及《批复》等相关审批文件若允许外排，外排的水必须满足下列：
《煤炭工业污染物标准》（GB20426－2006）水质标准。
表井下废水外排水水质标准
序号
污染物
标准值
1
PH
6～9
2
SS（mg/l）
50
3
CODcr（mg/l）
50
4
石油类（mg/l）
5
5
总铁（mg/l）
6
6
总锰（mg/l）
4
表生活污水外排水水质标准
序号
项目
排放标准（mg/L）
1
BOD5
≤10
2
CODcr
≤50
3
SS
≤10
4
NH3-N
≤20
5
TP
≤2
6
PH
6~9
设计规模
本方案分别按一套25m3/h井下废水处理系统和一套5m3/h生活污水处理系统设计正常运行。
根据贵公司提供资料，处理后的水量回用于井下消防、洒水、矿井生产用水等。
第四章处理工艺设计
工艺选择
4.1.1井下废水处理工艺选择
该水为矿井废水，其水质特点是颜色发黑、发灰；含大量颗粒性悬浮物，质重、易沉淀，沉淀煤泥易处理；水中含大量煤尘、煤粉，比重小、难沉降、颗粒度很小，沉淀物分离效率低，不容易处理；有机物含量较低，引起水中COD的主要原因为：
由于井下的煤层经过慢长的时间形成，当开采时水中的COD主要由于采掘后的煤粉影响所致，从理论和工程实例均证明其水中的COD是呈悬浮性状态，一般采用“混凝沉淀工艺”完全可以达到处理后出水之要求；由于液压部分或机械使用过程中出现漏油，检修过程中也有部分油污产生，所以不定时可能石油类物质会超标。
有毒有害物质极少或没有。
是典型的无机废水，处理难度相对较小，出水回用。
4.1.2生活污水处理工艺选择
生活污水BOD/COD值在左右，因此拟采用“A2/O生物接触氧化工艺”，该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，是目前较为成熟的生活污水处理工艺，能有效地确保污水达标排放。
工艺流程
4.2.1井下废水处理工艺流程
干化污泥
定期外运
污泥滗出液回流
井下废水
杂物定期清运
4.2.2生活污水处理工艺流程
提升泵
污水泵污泥沥出液回流到化粪池
生活污水
杂物定期清运
工艺说明
4.3.1井下废水处理工艺说明
本工艺关键部位按照层分离理论和延时反应理论精心设计，在单一处理单元可同时实现化学凝聚反应、生化分解和沉淀后即可达到污水排放标准，在通过滤床过滤吸附使水质达到回用要求。
本工艺单一流程中仅用一台水泵产生的水头来满足系统内各工作点的水力条件，运行成本低、管理方便、反冲洗轻度低、效果好。
井下废水由调节池用泵吸入变速混凝反应系统内，即可在水压条件下进行生物反应和系列生化反应，混凝后的水进入层分离系统并随水流流速的变化，废水进行生化分解和沉淀。
初步处理达标后的水进入过滤系统，在通过OTB活性滤料滤床时被进一步吸附筛滤氧化去除，以达到水质净化回用的目的。
4.3.2生活污水处理工艺说明
生活污水由排水系统收集后，经过格栅井,去除水中较大颗粒的悬浮物、杂物，进入调节池，污水进行均质均量，由提升泵送至A2级生物处理池，进行酸化水解、除磷和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮和磷，然后入流O级生物接触氧化池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池进行固液分离后，沉淀池上清液自流至中间水池，由泵提升至石英砂过滤器进行过滤，出水流至清水池进行消毒后排放或回用。
格栅井的杂物定期装入小车倾倒至垃圾场，二沉池中的污泥部分回流至A级（厌氧池）生物处理池，另一部分污泥气提至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。
脱氮除磷工艺原理（A2/O工艺）：
在A级，由于污水有机物浓度很高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为碱性微生物，它们将污水中的有机氮转化分解成NH3-N，同时利用有机氮作为电子供体，将NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气，而且还利用部分有机氮源和NH3-N合成新的细胞物质，所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用的进行，而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。
在O级，由于有机物浓度已大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高NH3-N存在，为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在氮化作用处于完成情况下硝化作用能顺利进行，在O级设置有机负荷较低的好氧生物接触池。
在O级池中主要存在好氧微生物及嗜氧型细菌（硝化菌），其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O;嗜氧型细菌（硝化菌）利用有机物分解产生的无机氮或空气中CO2作为营养源，将污水中的NH3-N转化成NO3--N和NO2—N，O级池的出水部分回流到A级池，为A级池提供电子受体，通过反硝化作用最终消除氮污染。
工艺设施
4.4.1井下废水处理工艺设施
4.4.1.1调节池
设置目的：
调节水量。
井下废水经格栅井处理后的污水进入调节池进行水量、水质的调节均化，保证后续处理系统水量、水质的均衡、稳定。
设计特点：
根据处理水的特性，设计为阶梯层流状结构，废水在池内停留6-8小时。
配套设备：
4.4.1.污水提升泵及管道
4.4.1.2成套加药系统
设置目的：
分别溶解、稀释混凝剂和絮凝剂，并按比例定时、定量投加。
设计特点：
本设备为一体化成套装置。
主要有溶药槽、电动搅拌机、药剂溶液箱、投药装置及配管、钢制平台、扶梯等组成一个可移动整体。
配套设备：
4.4.1.搅拌机
4.4.1.计量泵及药剂输送管道
4.4.1.3迷宫斜板一体化净化器
设置目的：
该设备是井下废水处理系统的核心部分，实现化学凝聚反应、生化分解沉淀的全过程。
设计特点：
在单一设备内设置了，静态管道混合器、变速混凝构件、层分离装置、泥水分离装置、过滤装置、反冲水装置等。
废水经过该设备处理后的水质浊度小于10mg/L。
配套设备：
4.4.1.管道混合器
4.4.1.反冲水泵
4.4.1.真空引水泵及出水管道
4.4.1.4二氧化氯消毒器
设置目的：
杀死所有病原微生物的措施。
设计特点：
采用整机集成为一体的集成安装方式，反应器设计为多级塔式结构分级加热，提高了原料的转化率。
配套设备：
投药输送管道。
4.4.1.5中间池
设置目的：
使经过迷宫斜板一体净化器处理后的水，与二氧化氯发生器产生的消毒剂充分接触，以达到对水进行消毒的目的。
设计特点：
该池设计为钢砼结构的池体。
配套设备：
4.4.1.过滤提升泵及管道
4.4.1.6高效过滤器
设置目的：
进一步净化水质，除臭、去色、脱氯以及去除悬浮物。
设计特点：
该设备设计为钢结构，管理运转方便，可移动位置。
配套设备：
4.4.1.过滤搅拌机
4.4.1.7回用清水池
设置目的：
储存过滤后的清水。
进水为高效过滤器出水，回用于井下消防、洒水，洗煤厂补水、农田灌溉等。
设计特点：
该池设计为钢砼结构的池体。
配套设备：
4.4.1.清水泵
4.4.1.8污泥压滤机
设置目的：
将浓缩污泥再脱水，从而形成泥饼。
设计特点：
自动控制运行、连续生产、无级调速、适应多种污泥。
配套设备：
4.4.1.8.1污泥螺杆泵
4.4.1.8.2空气压缩机
4.4.1.9污泥浓缩池
设置目的：
将污泥浓缩，再输送到压力机压缩脱水从而形成泥饼。
设计特点：
自动控制运行、连续生产、无级调速、适应多种污泥。
配套设备：
见《污泥压滤机》。
4.4.2生活污水处理工艺设施
4.4.2.1格栅井
设置目的：
在生活污水进入调节池前设置格栅井，用以去除生活污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。
设计特点：
格栅井设置钢砼结构。
配套设备：
4.4.2.1格栅
4.4.2.2调节池
设置目的：
生活污水经格栅井处理后的污水进入调节池进行水量、水质的调节均化，保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定。
设计特点：
调节池设计为钢砼结构。
配套设备：
4.4.2.污水泵
4.4.2.3地埋式一体化（生活污水处理系统）机
设置目的：
该设备是生活污水处理系统的核心部分，实现去除污水中的有机污染物及氨氮。
设计特点：
该设备采用世界上先进的生物处理工艺，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身。
配套设备：
4.4.2.3.1风机
4.4.2.3.2二氧化氯发生器
4.4.2.3.3清水泵
4.4.2.3.4硝化液回流泵
4.4.2.3.5反冲洗水泵
4.4.2.4高效过滤器
设置目的：
进一步净化水质，除臭、去色、脱氯以及去除悬浮物。
设计特点：
该设备设计为钢结构，管理运转方便，可移动位置。
配套设备：
4.4.2.过滤搅拌机
4.4.2.4回用清水池
设置目的：
储存过滤后的清水。
进水为高效过滤器出水，回用于消防、洒水、绿化、农田灌溉等。
设计特点：
该池设计为钢砼结构的池体。
配套设备：
4.4.2.清水泵
4.4.2.5污泥干化池
设置目的：
将地埋式一体化（生活污水处理系
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