卫东煤业矿井水文档格式.docx
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2.1设计依据标准
《污水综合排放标准》GB8978-96
《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）
《水处理设备制造技术条件》（GB2932-99）
《焊接通用技术条件》（GB-IQ4000.3）
《钢结构设计规范》（GBj117-88）
《水处理设备、油漆、包装技术》（ZDJ98003-87）
《污水泵站设计规程》（GBJ08-23-91）
《给水排水快速设计手册》
《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
《室外排水设计规范》GBJ14-87
《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
《混凝土结构设计规范》GBJ9-87
《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
《工业企业设计卫生标准》TJ36-79
《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》TJ19-75
《建筑设计防火规范》GBJ16-87
当地环保局的相关规定。
2.2设计原则
1、严格执行环境保护方面的有关规定，当溢流排放时确保出水指标达到规定的《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）中改扩建生产线采煤废水污染物的排放限制；
当回用于矿井生产用水时，严格执行《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-94）防尘洒水水质要求和本次设计进出水水质指标标准。
2、采用技术成熟、功能稳定、高效节能的污水处理工艺技术，并具有一定的灵活性，可调节性以及应急排放措施，废水处理设施力求占地面积小，工程投资省，工艺安全可靠，技术先进，节能低耗，处理效果好，经久耐用，少维修成本，控制系统要求可靠准确，易于操作和管理。
。
3、废水处理设施在运行上有较大的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
4、主体设施使用寿命长；
配套设施选用先进、可靠、优质的设备、仪表、配件、材料，使工程质量可靠、控制先进、运行稳定，便于维修。
最终建成一个采用新技术、新产品的优秀示范工程；
5、设计时充分考虑废水处理系统配套的减振、降噪、除臭措施，从而防止对于环境的二次污染，废水处理时产生的含有大量煤泥污泥经污泥干化池后，定期清除外运。
2.3本方案设计的范围
从污水处理站预沉淀调节池到清水池出口处为止的污水处理工艺、构筑物、设备、电气各专业的设计。
污水处理工艺的土建构筑物施工位置布置、处理设备制造及工艺设备外型尺寸的选型等。
污水处理站完成后的设备的试运行调试工作。
电器交接点为本工程控制柜的上接线柱。
电源进线及可能需要的降压措施由业主负责。
三、废水处理设计参数
3.1设计处理水量
工程设计矿井水处理能力：
30m3/h。
3.2水质特征参数
本工程处理的污水来源主要是煤炭开采过程中为安全生产而排出的自然地下水，属于巷道中的地质性涌渗水；
以及井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水
矿井废水水质特点为：
含有大量的煤泥、悬浮物和铁锰离子。
序号
污染物质
矿井水水质数值
单位
1
PH
6-7
2
SS
300－500
mg/l
3
COD
80－150
4
铁
-
5
锰
参照以往阳泉地区矿井水均值。
3.3设计排放标准
根据国家及地方环保部门的环保要求，以及《环境评价书》的要求，矿井水经过处理后必须达到《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-94）防尘洒水水质要求。
见下表：
日最高允许排放浓度
6.5-8.5
悬浮物含量
≤30
悬浮物粒径
＜0.3
mm
总大肠菌群
每100mL水样中≤3个
粪大肠菌群
四、治理工艺说明
水质分析
矿井水从水质成份上看，既具有地下水及地面水的特点，又具有天然水体原水与污染废水的性质。
对其处理方法，应根据具体水体的水质特点综合考虑，一般矿井水按含盐量及酸碱性的不同可分为：
1、矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水处理
构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘。
因此，靠自然沉淀去除是困难的，必须借助混凝剂，采用混凝沉淀处理方法以实现对悬浮物的去除，目前对于矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水处理，有较成熟可行的经验，一般采用混凝、沉淀（或气浮）以及过滤、消毒等工序处理后，其水质能达到生产使用和生活饮用标准的要求。
2、高矿化度矿井水的处理
高矿化度矿井水是治含盐量大于1000mg/l的矿井水，我国煤矿高矿化度矿井水的含盐量一般在1000-3000mg/l之间，少量矿井达到4000mg/L以上。
因这类矿井水含盐成分主要是源于钙、镁、钠、钾、硫酸根、碳酸根、氯等离子，其硬度往往较高，既不实用于生产饮用，更不适用于过滤用水。
对高矿化度矿井水的处理工艺，除采用给水净化传统工艺去除悬浮物和消毒外，其关键工序就是脱盐。
降低矿井水含盐量的方法，主要有离子交换法、热力法、电渗析和反渗透法。
3、含硫酸性矿井水处理
对酸性矿井水的处理，主要有以下几种方法：
a.中和法：
中和法是目前煤矿含硫废水常采用的处理方法，适合作中和剂的有氢氧化钠、石灰石、白云石、石灰等碱性物质。
选择何种中和剂取决于中和剂的反应性、适用性、价格及运输等是否方便。
其中以氢氧化钠、石灰石及石灰中和剂应用最为广泛。
石灰中和法是目前煤矿酸性水普遍采用的中和处理方法，他将氢氧化钙为67%--81%的石灰制成含活性氧化铝5%--10%的石灰乳，加入中和氧化池中，同时充分的机械搅拌，然后经沉淀、过滤后，出水可达到排放标准。
b.生物化学处理法：
生物化学处理法处理含铁酸性水，其原理是：
利用氧化亚铁硫杆菌，在酸性条件下将水中二价铁离子氧化为三价铁离子，然后在用石灰石进行中和处理，以实现酸性矿井水中和及除铁，此法的优点是：
对于二价铁具有很高的氧化率，二价铁氧化细菌无需外界添加氧化液，处理后的沉淀物可综合利用，利用生物转盘工艺是可靠的，其缺点是，反应器体积大，投资高，煤炭矿井水成份复杂，常含有一些不利的重金属，对微生物法具有抑制作用。
c.湿地生态工程处理法：
此法是近年来迅速发展起来的一种污水处理技术，具有投资省、运行费用低、易于管理等突出优点，其底部铺上碎石灰石，其上填入混合填料或一些有利于根系生长的有机质，在混合肥料上种植香蒲（一种植物）。
酸性矿井水流经人工湿地后，PH值可以上升，并可去除50%以上的污染物（如铁可降低80%左右）。
但此法处理效果并非很理想，有些酸性矿井还需进行其他化学处理。
五、废水治理工艺
由业主提供的情况来看，平定古州卫东煤业排出的矿井水中悬浮物含量高、含铁锰严重超标。
根据此水质条件和用途，我公司根据现有矿井废水排放情况本工艺采用调节、絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺，使排放出水达到《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）的排放标准。
其中：
我公司已申请发明专利的一体化处理设备适用多种水质的矿井水处理，经实践证明处理效果比常规混凝沉淀要好，并且节能高效，空间利用率高。
因本项目处理水量大，做钢制设备制作运输不便，所以采用钢筋混凝土水池结构形式，及方便施工，又结实耐用，也保留了工艺特点。
5.1工艺说明
废水由井下抽出，经废水收集管网进入预沉淀调节池，调节池起调节水质水量的作用，进水由提升泵提升至矿井水一体化处理设备进行化学反应、絮凝沉淀，矿井水一体化处理设备前设置管道混合器，有加药装置向管道混合器中投加严格配比的化学药剂。
药剂与废水在管道混合器内充分混合均匀后进入矿井水一体化处理设备，通过矿井水一体化处理设备特殊的结构进行泥水分离及沉淀，絮凝物沉淀在设备底部依靠重力静压进入污泥池，污泥再通过污泥提升泵打入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后污泥定期外运。
经过矿井水一体化处理设备处理后水进入中间水箱，再由过滤泵提升至机械过滤器进行过滤，除去水中少量的悬浮物，清水进入消毒水箱，经消毒后排入清水池储存，清水池内水依靠重力静压或水泵回用。
5.2工艺特点
本方案设计的废水能够自动提升，定期排泥，定期反冲洗，系统可以选择不间断工作，运行可靠，易于操作管理。
此项目处理水量大，废水处理后产生大量煤泥，污泥含量多，为节省能源，增加效益，防止对环境造成二次污染，污泥经脱水后，需要定期清除外运综合处理。
系统处理占地面积小，工程投资省，工艺成熟可靠，技术先进，节能低耗，处理效果好，主体设备使用寿命长，经久耐用，管理及操作简单，运行及维护成本低。
我公司参照多年矿井水处理经验，针对平定古州卫东煤业具体情况及阳泉本地矿井水特点制定本方案，工艺的适用性，可靠性高。
5.3工艺流程
井下排水
废水收集管网
反冲洗水
预沉淀调节池
提升泵
加药装置
矿井水一体化处理设备
上清液
中间水箱
板框压滤机
污泥
机械过滤器
二氧化氯发生器
消毒水箱
污泥外运处理
清水储池
回用
5.4主要工艺单元说明
5.4.1预沉淀调节池
预沉淀调节池一座：
矿井废水经收集管网进入预沉淀调节池进行初步沉淀，去除废水中的部分SS等污染物质，并调节水质水量，设计最大小时流量30m3，水池有效容积为200m3，需新建钢混水池一座，结构外形尺寸：
9.0×
7.0×
4米。
配套：
废水提升泵：
GW65-30-15-32台，1用1备
Q=30m3/h,H=15m,P=3Kw
混凝反应器：
本处理方案设置进行加药反应，混凝反应器是药剂与矿井废水实现混合的设备，应用于废水处理中加药后的药剂废水均匀融合。
可以提高药剂的反应效果。
使用方便，无需专门的设备场地。
混凝反应器整体均为钢制结构，具有坚固耐用，结构简单，无需专门占用场地，安装容易、投资少、使用寿命长，混合效率高等特点，在运行过程中无任何有毒物质析出。
5.4.2.综合净化控制设备间
综合净化车间一座:
矿井废水处理预沉淀调节池后的处理单元统一布设与综合净化控制间运行处理，维护方便，运行集中，有效缩小处理过程中的各种损失。
综合净化设备间才用混合结构，屋顶采用轻型钢架屋顶，屋面板采用复合彩钢板。
房屋尺寸：
21×
8×
5米。
i）一体化处理设备：
一体化净水装置是矿井废水中新型装备，解决传统矿井水处理系统管路太长，空间利用率太低，设施占地面积太大，工程投资太高的问题，并解决了系统控制分散，工人劳动环境恶劣，耗能较高、操作繁琐的问题。
我公司已获得专利的矿井水一体化设备（专利号：
ZL201020230372.0）安装使用方便快捷，并且与其他矿井水土建设施处理或多种设备组合式处理方法相比，投资成本大幅度降低。
一体化设备独特的腔室布局，可以使废水呈立体状流向，处理效果好，便捷、高效、节能。
）过滤器：
过滤是去除水中悬浮物的最有效手段，是水质浊度净化的配套装置，广泛应用于水处理工程中高浊度水的处理，
相对于传统的二沉池具有下列优点：
结构紧凑，操作管理方便。
处理效率高，效果好。
性能稳定运行无噪声。
经常性费用低。
ii）反冲洗泵：
用于过滤系统的反冲洗。
i
）加药装置：
根据矿井水处理的所需药剂浓度，加药装置通过搅拌器、药剂箱等处理单元对药剂进行合理配制，加药装置出口直接提供配制好的药剂。
保证主体设备的处理效率。
使用范围：
水处理中投加混凝剂、助凝剂、消毒剂、酸碱液。
冷却水、循环水中投加阻垢剂等。
化工、印染中投加酸、碱液等其他液体。
特点：
性能稳定、溶液槽体积大，能耗低。
外形美观、结构紧凑、占地面积小。
操作方便、维修简单、外加组合能量大。
v）二氧化氯发生器：
二氧化氯发生器主要产生ClO2,目前国内的水处理消毒设备主要采用此方法，消毒效果好，运行成本低。
消毒设备采用二氧化氯发生器，二氧化氯的发生方法主要有两种——化学法和电解法，本项目二氧化氯发生器原理采用化学法，原料采用盐酸和氯酸钠。
反应方程式如下：
2NaClO3＋4HCl＝2ClO2＋Cl2＋2NaCl＋2H2O，
该设备具有产气率高（二氧化氯含量可大于70%），操作安全可靠，自动化程度高，原料易得。
安装所需具备条件：
1、满足安装条件的水源和电源；
2、动力水的压力为0.2Mpa以上的水压；
3、放置设备的房间要有通风设施，冬季要有保温设施；
4、设备间要与原料间分开；
5、设备间与投加点的距离小于15m。
维护注意事项：
1、计量泵注意防水；
2、设备外壳注意保养，避免日晒；
3、确保进气管通畅；
4，保证原料罐内的足够液位，防止抽空；
5、药剂配比要科学，保证出液浓度。
5.4.3.中间水池
一体化设备处理后的水进入中间水池汇集，为后续过滤提供稳定的供水，中间水箱总容积为30m3，为钢筋混凝土结构，外形尺寸为2.5×
7×
6米。
5.4.4.消毒水池
矿井废水中大肠杆菌等菌群的指标一般比较高，过滤后废水达标排放需进行消毒处理。
本方案过滤后设消毒水箱。
过滤后水在消毒水箱与消毒液混合，消毒后水进入清水池。
消毒水箱总容积7.4m3，为钢筋混凝土结构，外形尺寸为1.5×
5.4.5.污泥池
污泥池为收集经矿井水一体化处理设备分离后的污泥。
污泥池采用钢混结构，总容积100m3，污泥池外形尺寸：
4.5×
污泥池内的污泥含水率一般为95%，需要进一步进行泥水分离。
设置安装板框压滤机一台，过滤面积10m2，污泥泵一台。
脱水污泥排到污泥临时堆放场，定期外运，滤出水排入预沉淀调节池。
5.4.6.静压清水池
静压清水池1座，储放消毒后回用水，钢筋混凝土结构，总容积300m3，外形尺寸13×
5.5.主要处理构筑物设备及选型
1.预沉淀调节池
2台，1用1备。
型号：
QW65-30-15-3
流量：
30m3/h
扬程：
15m
电机功率：
3KW
液位计：
1台
工作场所：
2.综合净化控制设备间：
过滤提升泵：
2台，1用1备
ALW65-160
28m
4KW
过滤器：
2台
型号：
HTGL-30
外形尺寸：
Φ1.4×
3.0米
处理水量：
30m3/h
原水浊度：
小于15mg/L出水浊度：
小于3mg/L
工作压力：
0.3MPa
主要材质：
碳钢防腐
防腐：
内外部防锈漆三道，面漆二道
使用年限：
15年
反冲洗泵：
1台
80ZX40-22-5.5
流量：
40m3/h，
扬程：
22M
5.5KW
外形尺寸：
Φ1.0×
1.0
功率：
0.55Kw
加药装置：
3套
主体材质：
JY-1200，二套
JY-1500，一套
JY-1000，1.1KW
JY-1500，1.1KW
二氧化氯发生器：
1台，
LR-300
功率：
0.5KW
发生量：
300g/h
原料：
原料采用99%氯酸钠
消毒泵：
型号：
25ZX3.2-32-1.1
流量：
4m3/h
扬程：
32m
1.5Kw
2台
中间水箱和消毒水箱
污泥泵：
G20-1
1m3/h
60m
0.75Kw
板框压滤机：
BMQ10/500-U
过滤面积：
10m2
2.6×
0.75×
0.85m
整机重量：
500Kg
压紧方式：
手动+液压
5.6、需要新建的构筑物
矿井废水处理工程，需要新建构筑物
名称
规格
数量
预调节沉淀池
9×
座
钢混
综合净化控制
设备间
混合结构
中间水池
2.5×
6
消毒水池
1.5×
静压清水池
13×
污泥池
脱水间
4×
8
轻钢结构
设备基础
C25砼
批
5.7、所需设备
矿井废水处理工程，需要安装的设备
设备名称
规格型号
备注
QW65-30-15-3
台
混凝反应器
套
碳钢防腐
HTKS-30
液位计
JY-1200
JY-1500
7
反冲洗泵
过滤提升泵
9
HTGL-30
10
11
消毒增压泵
ALW25-160
12
13
污泥泵
14
电控装置
15
管道支架阀门
16
电缆线管仪表
六、经济、环境效益分析
6.1、经济效益分析
评价本工程的投入包括两个方面，一是一次性投资，二是本污水处理站建成运行后，需要每天花费的运行成本，主要包括电费、人工费、药剂费、各项维修费等等。
建设本工程主要目的是为了提高社会效益和环境效益。
污水处理工程的建设是一个功在当代，利在千秋的伟大事业。
虽然本工程建成后产生经济效益不多，但它可以改善当地的水资源和土壤环境，提高人民的生活质量，预防各种疾病。
增强水资源利用效率。
另外通过建设本工程，使产生了良好的社会形象，这是一种无形的巨大财富，可以说是本工程的一种间接收入。
此外还可以免除向上级环保主管部门交纳排污费用，这也是一种间接效益。
本项目每年少缴超标排污费，废水若进行的综合利用等产生一定的直接经济效益，预期收益率大于行业基准收益率，且具有较强的抗风险能力。
因此，从经济上看，该项目具有较好的经济效益。
同时，污水处理处理工程建成通过改善环境，提高环境质量水平，避免和减轻污水排放对工农业生产及其国民经济发展所造成的经济损失等所产生的间接经济效益将是巨大的。
6.2、环境效益分析
污水处理站的建设是改善生态环境，保障人民身体健康，造福社会的环境保护工程，主要工程效益就是环境效益。
我国保护环境已成为一项基本国策，受到全社会的关注和重视。
污水处理工程是保护环境的重要措施之一。
大公司污水处理工程建成运行后，每天削减大量的CODcr和悬浮物等污染物质，提高了地表水环境质量，保护了地下水资源，能够有效地改善人民的居住环境质量。
6.3、社会效益分析
本污水处理站建成后至少实现以下社会效益
污水处理站的建成将对改善和提高环境质量水平，美化企业生活办公区起到重要作用。
污水站建设将改善大公司周围的水体水质，对预防各种传染病、公害病和提高人民健康水平，起到重要作用。
本项目实施后废水达标排放，废水及废水中污染物排放量大幅度减少，若废水的大量回用减少了一次水的用量，对于缓解我国水资源匮乏的现状作出了应有的贡献。
本项目对企业的可持续发展打下坚实的基础，增强了企业产品在市场上的竞争力，增加了国家和地方的税收。
通过以上分析，本工程建设是必要的，基建投资是合理可行的，通过完善的管理，污水处理运行成本是可以承受的。
6.4、运行费用分析
1、电费
本项目所有电气设备装机及耗电情况如下：
单机功率
（Kw）
总功率
运行情况
1用1备,24h/d
0.55
24
升级会员 