新华四矿矿井水处理方案讲解Word文件下载.docx
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对管径及衔接每一节点作出详细改造及安装设计。
4、整体工艺流程须采用自动化控制和监测，及在线监测仪表监控水质。
2.3、设计范围
煤矿矿井水深度处理工程主体工艺设计；
相关非标设备、配套设备及辅助设备的功能设计；
电气仪表自控设计；
给排水设计；
采暖通风设计；
建筑结构设计（含调节平流沉淀池和事故水池）等。
2.4、设计依据及规模
1）根据建设方要求及现场情况，其规模按处理能力为每小时50m3/h，故处理能力按1200m3/d设计。
2）该工程是处理煤矿生产井产生的废水，整个污水处理的处理能力和处理阶段分以下部分：
A、煤井水预处理系统矿井水处理量为：
Q1=50m3/h
B、后续矿井水深度处理：
处理量按Q2=50m3/h的系统进水计算，运行方式：
定时冲洗。
C、系统中排出的污泥处理运行方式：
间歇方式
经过整个处理系统后，出水水质浊度为1NTU，处理后的水送往电厂软化水装置处理。
2.5、矿井水进水水质
通过取原水水样，（设计时必须按要求重新取样化验）经检测部门初步检测，具体水质见下表：
序号
检测项目
检测结果
01
PH值
待确定
02
悬浮物，mg/L
1350
03
化学需氧量（CODcr）,mg/L
04
生化需氧量（BOD5）
05
浊度，NTU
65.7
06
总硬度（以CaCO3计）,mg/L
07
氯化物,mg/L
08
总有机炭,mg/L
09
矿物油,mg/L
2.6、经处理后水质标准要求
矿井水深度处理后要求达到的水质标准如下：
项目
限值
1
6．5~8.5
2
浑浊度
＜1NTU
三、设计、制造、检验标准及规范
1）、设备的设计、制造、安装标准
1、煤矿矿井初步设计、环境影响报告及其矿井原始水质资料；
2、《室外排水设计规范》GB50014-2006
3、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92
4、《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GBJ63-90
5、《自动化仪表选型规定》HG20507-92
2）、现场安装
机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231
低压流体输送用焊接钢管GB/T3092-93
工业管道工程施工及验收规范GBJ235-82
给排水管道工程施工及验收规范
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
电气装置安装工程电缆电线施工及验收规范
工业自动化仪表工程施工及验收
四、工艺流程及说明
4.1、预处理部分
Q1=50m3/h运行方式：
连续制水
PAM
石灰
PAC
杀菌器
全自动净水器
机械澄清池
中间水池
调节预沉池
井下排水
泵
污泥池
选煤厂煤泥水系统
井下排水处理流程图
预处理工艺流程简要说明
由于矿井废水浊度不稳定，原水经调节预沉池后进入机械澄清池，同时投加石灰乳，再加凝聚剂（PAC），使废水中的小颗粒煤灰颗粒凝聚成较大颗粒的煤灰颗粒而易沉降，设置机械澄清池的目的是为了对矿井废水进行化学澄清，降低矿井废水中浊度的含量和重金属离子的含量，使重金属离子通过化学反应而结晶沉淀，从水体中分离出来；
通过机械澄清，可去除水体中的大部分CODCr含量，机械澄清池出水高位自流进入全自动净水器，出水经中间水池至用水点。
在前级净化部分设置一台50吨/小时的全自动净水器，通过重力流进入矿井废水分离装置，同时投加凝聚剂（PAM），使原水中小颗粒煤灰颗粒凝聚成较大颗粒的煤灰颗粒通过煤水分离装置去除。
全自动净水器是集混凝反应、斜管沉淀、过滤于一体的综合净水装置,经混合器混合后的原水进入矿井废水分离装置的反应区进行再次混凝反应，使PAM与原水充分接触反应，经一级斜板整流区进行固液分离使大颗粒的悬浮物得以沉淀，同时经一级固液分离后的水形成均匀的流态进入斜管区进行二级固液分离，经二次沉淀后的清水由自流通过滤池顶部布水槽进入过滤池。
由调节预沉池、机械澄清池和全自动净水器产生的污泥进入煤泥池，由污泥输送至选煤厂煤泥水系统进行浓缩压滤处理，泥饼外运。
过滤池主要去除竖流式沉淀区未通沉降的小颗粒的悬浮颗粒，过滤池内设有多种粒径的滤料，上层为粒径较大的无烟煤滤层，下层为石英砂滤层，下层为砾石承托层。
由于过滤层特殊的布置形式，使滤池具有多个过滤界面,在各过滤层可截留不同粒径的悬浮物,以提高滤料的截污能力，使出水水质较普通石英砂过滤器更优越,同时可降低过滤器的反洗自耗水率，具有更长的工作周期。
过滤池应定期自动反冲洗，反冲洗水来自设备内部的净化水，经过滤池后的出水浊度小于5PPm。
4.2深度处理制水工艺流程及说明
连续工作
4.2.1制水工艺流程简要说明
根据原水水质报告，在原水中投加ST絮凝剂，使原水中不溶性的粒状悬浮物、胶体、有机物、硅、铁、锰等表面电荷脱稳，凝聚集合成大颗粒，然后通过机械过滤器除去5μ以上的悬浮物，再利用活性炭微细孔的表面吸附原理。
吸附水中有机物，胶体硅、色度、余氯，利用熔喷聚丙烯细纤维滤芯截留水中微细颗粒和破损活性炭粉末。
4.2.2单元简介
预处理单元组成：
絮凝剂加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器。
絮凝剂加药口设置在石英砂过滤器之前，破坏胶体的稳定性，同时使小颗粒的悬浮物凝聚为较大的颗粒，提高石英砂过滤器的处理效果。
设计采用高分子絮凝剂，具有投加量少，絮凝速度快、效果好及适应性广泛等特点；
采用现场调试确定加药量，按比例调节计量泵，自动加药。
多介质过滤器滤料选用精制石英砂，用于去除大部分的大颗粒物质及经絮凝后的胶体颗粒等杂质。
设计流速为8~10m/h，产水量50－60m3/h；
活性炭过滤器滤料选用精制活性炭，用于去除大部分的胶体余氯等杂质。
设计流速为9~12m/h，产水量50－80m3/h；
五、设备制造技术参数
（一）预处理部分
1、调节预沉池
调节池是水处理系统的重要组成部分。
它的作用是调节系统水质水量，起到均衡的作用；
同时对调节池进行改造并具备部分澄清池的作用，通过设置泵吸式行车吸泥机对调节池池底沉淀污泥定期排出调节；
并使污泥得到一定程度的浓缩，使井水得以澄清。
2、机械澄清池
沉淀池是活性污泥法工艺的重要组成部分。
它的作用是使活性污泥与处理完的废水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩，使混合液澄清，同时排除剩余污泥，其工作效果直接影响活性污泥系统的出水水质和排放污泥浓度。
沉淀池采用坚流式沉淀池，附设小型污泥池。
澄清池主要技术参数：
数量：
1台
设计水量：
50m3/h
分离区设计最高上升流速：
≤0.8mm/s
回流量/进水量＝3～5
有效容积：
100m3
结构：
钢砼、池内壁防腐材料
外形尺寸：
￠8000×
3500mm
有效水深：
4000mm
排泥方式：
静压排泥
3、全自动净水器
本装置包括布水、反应、沉淀、过滤、集水、集泥、自动反洗七个主要单元，内装PVC斜管填料及各种规格精制滤料，设备主壳体均为δ8-10mm碳钢制作，内外部采用特殊涂料进行防腐处理，使用寿命厂长，适用范围广，性能卓越，广泛用于大、中、小型水厂（站）的建设和改造。
⑴处理水量：
50t/h
⑵设备型号：
FA-50型
⑶外型尺寸：
8000×
3500×
⑷适用原水浊度：
≤1000mg/L
⑸水温：
常温
⑹净水出水浊度：
SS≤3mg/L
⑺沉淀区设计表面负荷：
7—8m3/m2·
h
⑻滤池冲洗强度：
14—16L/S·
m2（可调）
⑼过滤区设计滤速：
8—10m/h
⑽冲洗历时：
4～6min（可调）
⑾总停留时间：
40～45min
⑿进水压力：
≈0.06Mpa
⒀数量：
1套
性能优点
⑴净水装置本身从反应、絮凝沉淀、集水、配水、过滤、体内反洗、排泥等一系列运行程序，均达到了全自动运行的效果，中央控制柜内留由PLC接口，值班人员只要定时作水质监视外，无需对净水装置操作管理。
⑵高浓度絮凝层，能使原水中的杂质颗粒在其间得到充分的碰撞接触，吸附的机率增大，因而能适应各种原水的水温和浊度，杂质颗粒区除率高，在一定使用条件下，还具有除藻功能。
⑶迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。
⑷高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的状态。
⑸新颖独创的集水系统及最省的集水水头，使集水更为均匀有效，不仅提高了体积利用系数，而且其集水，水头极小。
⑹净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤（在原水浊度小于3000mg/L时，滤后水浊度可保持在3mg/L左右），又能自动反冲，无需另设反冲洗水泵或空压机等电气设备，而且节省大量基建投资及日常运行、维修、保养费用。
⑺设备自耗水率低约在3%左右，对节省宝贵的水资源起着积极作用。
⑻占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地面50%以上，高度4.35米左右，室内外均可安置。
⑼便于扩建、改造、搬迁，或移地再用。
⑽基建工期短，为常规的澄清过滤设施施工周期的四分之一。
⑾净水出口高度≥2m，清水池可建半地上式，清水泵为自灌式吸水，同时运行更为可靠。
4、中间水池
数量：
1座
容积：
36m3
4000×
3000×
3000mm
材质：
钢砼结构，配液位控制器
5、PAC加药装置
加药机都有三大部分组成：
（一）搅拌机；
（二）溶液槽；
（三）计量装置及投加设备。
（一）搅拌机：
有搅拌槽与搅拌装置组成，其作用是使需投加的溶质与水按比例配制，使其充分混合与溶解。
（二）溶液槽：
用于存放已搅拌好的溶液，供投加设备使用。
（三）计量装置及投加设备：
采用计量泵投加溶液并计量。
5.1加药装置技术参数
型号规格：
JY－2V/2.0m3－3P/120L型
所有管道及阀门材质为ABS或钢管，底盘材质为碳钢、搅拌筒为Q235A内衬玻璃钢。
单套加药装置配置如下：
5.1.1搅拌筒
1.0m3/台
Q235防腐
搅拌器型式：
机械式
搅拌器电机功率：
0.37kw
5.1.2溶液箱
Q235A防腐
液位计型式：
磁翻板液位计
5.1.3加药泵
2台（1用1备）
最大流量：
0-100L/h
压力：
0.6Mpa
功率：
0.75kw
泵流量调节方式：
手动
5.1.4控制柜
外形尺寸（长×
宽×
高）：
800×
500×
1400mm
5.1.5配件
包括压力表、框架、平台、爬梯及就地控制柜等。
6、污泥浓缩池
￠3000×
V＝25m3
单座配套煤泥水泵
型号：
100WQ65－15－5.5
流量：
Q=65m³
/h
扬程：
H=15m（根据现场实际确定扬程）
N=5.5kw
7、加药间、配电、值班室
规格：
12000×
6000㎜
1间
砖混
（二）预处理后制水部分
1、石英砂过滤器
Ф2000
Ф2000×
3200mm
流速：
8-10m/h
A3衬胶
功能：
有效去除水中肉眼可见物及悬浮物等
填料：
优质石英砂
2、活性炭过滤器：
Ф1800
Ф1800×
9-12m/h
有效去除水中余氯、三氯甲烷、有机物等
优质活性炭
3、絮凝剂（PAC）加药装置：
计量泵选用美国进口“米顿罗”计量泵
AP1000
加药箱：
1000L
PE
4、精密过滤器：
D600
105m3/h
304
滤芯：
10支
精度：
5μ
六、自控说明
1、概述
本方案为《水处理站》工程的电控系统方案，我们根据污水处理站的工艺特点，对详细的按标书中确定的或图纸中标明的对设备和过程进行控制、监视和数据采集、数据管理的设备。
2、设计参照标准
我们选用的仪表、设备均通过了ISO9001质量体系认证，为了保证系统的先进性、适用性和稳定性，系统进行设计、制造、测试和验收所遵循的质量标准、试验程序和规范均参照以下标准的最新版本：
GB中华人民共和国国家标准
IEC国际电工委员会
ISO国际标准化组织
IEEE美国电子和电气工程师协会
ICS4用于工业控制设备和系统的端子板
ICS6国际电工委员会
设计依据
本系统设计主要参照以下的文献资料：
给水排水设计手册
GB-8566计算机软件开发规范
GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范
GBJ232-82电气装置安装工程施工及验收规范
西门子系列硬件手册
其它标准、产品样本及技术说明
3、设计原则
污水处理站的电气自动化控制系统设计必须依据工艺设计工程师所提及的工艺要求，电气要求及相应的国家和行业标准进行，必须保证工艺参数控制准确、调整方便，工艺设备及动力装置运行安全、稳定、可靠。
4．本系统具有两种控制方式
4.1手动控制方式
现场控制的手/自动转换开关处于手动位置时，设备只受现场控制按钮的控制，此时，PLC只负责对设备的工况进行监视而不参与控制。
该控制方式具有最高优先级。
4.2自动控制方式
当现场控制柜上的手/自动转换开关处于自动位置，此时PLC会根据现场的工艺参数机设备的工况完成对设备的自动控制而无须人工干预，即真正意义上的自动控制。
5、仪表及电气制造要求
5.1仪表
PH值在线测量系统：
PH自控仪1套，用于现场显示处理槽内预处理产水的pH值，信号远传至集中控制间，用于控制酸、碱投加量。
PH自控仪包括传感器、控制器（包括自带仪表箱）、支架及附件。
5.2、电气
5.2.1.电源
供给电源：
C380V±
10%50±
2%HZ、三相五线制
控制回路电源电压供给如下：
交流：
AC220V50HZ直流：
DC24V
控制电源必须通过隔离变压器供电。
5.2.2启动
AC380V15KW以上的电机必须设置Y－△或软启动装置。
节能：
设备运行应充分考虑节能，减少空运转。
5.2.3控制柜，操作箱，接线盒
（1）控制柜
安放在地面上的控制柜高度不超过2200mm，布线盒、布线管走线布置应整齐、牢固、无颤动；
（2）控制柜应设置接地端子。
5.2.4.设备运行方式
设备运行方式为手动和自动方式。
在手动方式下，使用启动、停止铵钮操作设备的启、停。
在自动方式下，由控制仪、联锁装置等控制设备的启、停（按照工艺的运行要求自动启动、停止设备的运行），设备能实现无人值守，自动运行。
6、控制系统说明
6.1.预处理系统
当矿井水废水池到达中位时，机械澄清池和全自动净水器同时启动，开始搅拌，PAC、PAM加药泵启动，对各个投加点进行投加，氢氧化钙加药泵与PH连锁，当PH小于7时，计量泵打开向投加点加药，若PH大于9时，计量泵关闭，停止加药。
机械澄清池的运行与污水泵连动，当污水泵启动后，机械澄清池提升泵运行。
6.2深度处理系统
预处理水提升泵的运行与预处理水池液位连锁，高开低停。
当预处理水池液位到达中位时，反渗透预处理提升泵启动，石英砂过滤器、活性炭过滤器同时启动，PAC加药泵启动，对各个投加点进行投加；
系统启动。
6.3加药系统
加药泵的运行与停止且受低低液位保护。
溶液箱设低液位报警，当液位低于设定值时，进行声光报警，只至操作人员至现场消除报警才停止，此时，操作人员进行人工配药、溶药等工作。
七、土建工程
1、土建工程
所有构筑物均为钢筋混凝土结构，一方面提高了沉淀池防渗能力，也节省了投资。
所有附属建筑均采用砖混结构，包括配电室、值班室、化验室、加药室、控制室、水处理车间。
另外，废水或废液池、调节池、沉淀池、污泥池为筋混凝土结构。
2、施工要求
废水处理工程施工时除按施工图的具体技术要求施工外，还应满足以下要求。
a主体施工详见施工图纸，严格执行国家有关钢筋混凝土工程、钢结构工程规范和《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ—92。
b主休结构施工应对照工艺、电气设计图纸进行，不得遗漏预埋件和预埋孔洞，做好预埋件的防腐处理。
c设备安装技术要求按到货技术要求执行外，还应执行《机械设备安装工程及验收规范》第一册，通用规定TJ231（—）—75第五册，压缩机、风机、泵设备安装，TJ231（五）—78；
《化工机械设备安装施工及验收规范（通用规定）》HGJ203—83。
或由设备生产厂技术人员指导、参与安装和调试。
尤其注意设备基础和安装施工应按订货设备图纸进行。
d管道安装工程，一般应执行《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—97。
连接与防腐镀锌钢管，DN75.0mm之下丝扣连接。
明装管道，除锈之后刷丹油两遍，再刷银粉两遍；
暗装管道，除锈之后刷丹油两遍，再刷沥青两遍。
执行《建筑安装工程质量检验评定标准（管道部分）》TJ307—77。
八、系统设备材料供货范围
一、概况
1、本技术规范是根据业主要求，为煤井水处理系统矿井水排放量为1200m3/d。
2、工程范围包括设备的供货、安装、调试等总承工程。
（不包括土建）
3、各管口的交界面为各进水集水池的进水口与排放池排水口。
二、供货清单
（1）、矿井水处理系统主要设备清单单位：
万元
名称
规格
单位
数量
材质
金额
行车吸泥机
L6000型
套
钢结构
9.60
机械澄清池配套设备材料（池体为钢砼结构）
Ф8000
座
20.30
3
6800×
4600×
4350mm
25.50
4
钢砼结构
土建部分
5
煤泥池
￠6000×
只
6
加药间、配电、值班室
6000mm
间
砖混结构
7
设备基础
钢混结构
8
石灰乳三腔加药系统
Q=1000L型
5.50
9
PAC加药装置
3.50
10
PAM加药装置
11
系统内管道附件
11.00
12
自动电控系统
9.80
13
小计
88.70
（2）、后续制深度处理设备清单
设备名称
规格型号
设备要求
金额
原水箱
30m3
5.60
生活加压水泵
IS65－80－125
2台
1.62
石英砂过滤器
Φ3600A3衬胶
配齐管道阀门
7.80
活性炭过滤器
石英砂滤料
Φ0.6-2
22000KG
1.54
活性炭滤料
Φ4-5
15000KG
10.20
1只
2.50
阻垢剂加药装置
精密过滤器
3.10
清洗装置
PLC
21.00
系统连接管道及阀门
材质U-PVC
9.20
78.36
（3）、其他
名称
型号规格
备注
设备材料合计
167.06
运费
7.00
设计费
12.00
安装
18.00
系统调试
13.00
总计
217.06
注：
以上价格不含土建部分，具体工程造价要待工艺方案最终确定后再定。
九、技术资料及交付进度
1、供方提供的资料应使用国家法定单位制即国际单位制。
所有资料及图纸需提供中文版，进口设备同时提供中英文版本资料。
2、供方资料的提交及时充分，满足工程进度要求。
3、供方提供的技术资料为：
装置外形图、设备总图、设计、安装、运行及维护手册
十、产品的技术服务和售后服
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