柴山尾矿库尾水处理工程项目可行性研究报告.docx
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柴山尾矿库尾水处理工程项目可行性研究报告
正文图表索引
附件及附图：
附件1生物制剂协同氧化技术介绍及示范工程
附件2获奖证书（国家技术发明二等奖）
附件3发明专利证书
附件4技术评价
1总论
1.1项目概况
1.1.1项目背景
####有色金属有限责任公司在生产过程中产生尾矿库尾水，该废水含有各种选矿药剂、悬浮物及多种重金属离子等有害污染物，具有水量大、悬浮物含量高、污染物成分复杂等特点，如不经处理直接排放则会对环境造成严重的污染，危害水产、植物及人体健康。
采选矿废水中重金属离子浓度、悬浮物浓度、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）等主要指标均超过国家排放标准，如果不加处理直接进行废水回用，回用水质较差，不仅对操作和生产指标的影响较大，而且还会对##尾矿库的净化功能产生较大影响。
因此尾矿库尾水如何经过适当的处理后回用于生产过程，是企业亟待解决的一个重要课题。
为了改变现有尾矿库尾水处理的环保现状，####有色金属有限责任公司与##环保科技有限公司进行多次小试及中试，2014年5月4日至2014年6月30日，在####有色金属有限责任公司针对钨钼铋萤石多金属选矿废水进行2000m3/d工业化深度处理，处理后的净化水全部打回选矿厂回用。
试验期间处理了两个不同的选矿生产工艺产生的废水：
731法和GY法。
针对这两股废水，生物制剂协同氧化法均能取得良好的净化及回用效果，回水中COD值降至约30mg/L，同时Pb、Zn等重金属离子得到有效脱除，生物制剂协同氧化反应+水解反应总耗时48.8分钟，沉淀池停留时间3.6小时，用斜板（斜管）沉淀池可加强沉淀效果。
水处理的药剂成本约为0.8元/吨。
1.1.2项目技术特点
“重金属废水生物制剂协同氧化深度处理技术”是##环保科技有限公司和中南大学联合研发的重金属废水处理新技术，该技术以获得2011年国家技术发明二等奖的“基于微生物特异性的重金属废水处理新工艺”为基础，已通过了##省科技厅组织的成果鉴定，列为##省环保厅和我国有色金属工业协会的重点推广技术，并已成功应用于亚洲最大的铅锌选矿厂凡口铅锌矿尾矿库废水处理、水口山集团康家湾选厂选矿废水处理、宝山有色金属有限公司尾矿库废水深度处理、我国最大的铅锌生产基地##株洲冶炼集团废水处理、福建紫金铜业公司废水处理、江铜集团铅锌金属有限公司废水处理、中金岭南韶关冶炼厂废水处理、河南豫光金铅股份有限公司废水处理、西部矿业锌业公司、##水口山六厂、柏坊铜矿、永州福嘉、福建福源锌业等大型采、选、冶企业，取得了良好的社会、经济和环境效益。
针对重金属废水采用生物制剂协同氧化深度处理技术，即“生物制剂氧化剂氧化—水解—絮凝分离”工艺，重金属废水通过生物制剂及氧化剂的氧化作用，形成稳定的重金属配合物，用碱调节pH值进行水解反应；由于生物制剂同时兼有高效絮凝作用，当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团，实现重金属离子和COD的同时高效净化，处理后的出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准要求。
与传统的化学沉淀法、微生物技术和电化学法相比，本系统工艺的优越性在于抗污染物冲击负荷强，并不受废水酸度和温度的影响，处理稳定和高效，对COD有很好的脱除效果，能同时深度去除废水中的多种重金属离子，占地面积小，建设投资省，能耗低。
1.1.3项目建设的必要性
1.1.3.1废水达标排放及水资源回收利用的需要
水在选矿作业中消耗巨大，全国矿山废水年排放总量约为3.6亿吨，日平均排放量高达100万吨，矿山废水排放最多的是选矿厂，这些废水有三分之一是由浮选厂排出。
选矿厂一般为湿式作业，以水为介质分离有用成分和脉石矿物，水的消耗量很大，大约每吨入选原矿的耗水达5-15m3。
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中规定：
有色金属选矿厂重复利用率>75%。
在厂外设尾矿库，进行选冶废水处理，利用回水补充循环水不足并替代生产新水可以减少新水的补给，甚至可以实现生产新水的零补给，当管理进一步完善时，也可以实现废水的零排放。
依靠科技进步，加大尾矿坝回水利用率，既符合国家对尾矿库的安全管理要求。
同时对降低选厂生产用水能耗有着重要意义。
##尾矿库出水经后续废水处理系统后，部分废水能够回收利用到生产，减少废水外排量，外排部分更能稳定达到环保要求达标排放。
1.1.3.2降低废水重金属排放量、保证水体水质的需要
本项目的实施，减少了废水的排放量，因此减少了废水中重金属的排放量。
##公司矿区主要水体为东河，下游依次汇入东江、耒水、湘江。
水域敏感范围包括：
东河##尾矿库排水口上游500m至下游与东江汇合之间河段，全长约10.5km；东江与东河汇合口上游500m至下游1.5km河段，全长2km；该水域保护范围内，无饮用水源保护地。
重金属排放量大量减少，使得东江、耒水的水质得以改善，对湘江水质的改善具有一定的作用。
1.1.3.3保护人居环境、促进社会和谐发展的需要
环境保护是衡量人民生活水平的一个重要标志。
近年来，##公司地区建设发展迅速，道路、交通工程等基础设施建设亦有了历史性的改变。
对环境基础设施建设高度重视。
本项目作为环境公共服务工程，民生工程，有利于提高企业良好的形象，有利于生态文明及和谐社会的建立。
尽快建设项目已成为摆在首位的大事，亦是##公司构建和谐社会的重要举措之一。
本治理工程的实施，不仅有利于减小对当地水质的影响，也有利于当地生态及环境质量的改善，对保护人民生活环境和身体健康有着重要的意义。
项目的建设可以完善区域的服务功能，为区域的加速发展提供保障条件，是构建资源节约型、环境友好型的和谐企业必要前提。
1.1.3.4发展循环经济、实现可持续发展的需要
可持续发展的意义是：
“既满足当代人的需要，又不危及后代人满足其需求的发展”，这一定义在1992年里约环发大会上得到全世界的认同。
可持续发展的核心是经济发展，而这里的经济发展是不降低环境和不破坏自然资源基础的经济发展，也就是在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。
可持续发展必须以自然资源为基础，同环境承载能力相协调，也就是可持续性可以通过一定的手段和措施使得人类对自然资源的耗竭速率低于自然资源的再生速率。
可持续发展是以提高生活质量为目标，同社会进行相协调。
经济发展没有其它的殊途可选，坚持走可持续发展道路是被实践证明了的唯一正道。
促进项目的建设无疑是确保各城镇在经济发展的同时不降低生态、人居环境相当重要的一环。
根据目前的资料，处理后对废水进行回用，这无疑是实现循环经济的一个良好途径。
同时对尾矿库尾水采用生物制剂协同氧化法进行处理，处理后废水完全稳定达到国家标准。
1.1.3.5落实国家和地方政策法规的需要
目前，我国环保压力持续加大。
在《十一五规划纲要》的基础上我国又颁布了《十二五规划纲要》。
《十二五规划纲要》明确提出在《十一五规划纲要》主要污染物减排基础上，着重强调了重金属污染防治。
《十二五规划纲要》把重金属污染防治工程列为环境治理重点工程。
《十二五规划纲要》明确提出要加强重点区域、重点行业和重点企业重金属污染防治。
这不仅显示出党中央、国务院对环境保护的重视和保护环境的坚定信心，还折射出环境保护正在成为优化经济发展、调整经济结构、转变经济增长方式的重要手段；而在推进政府职能转变中，体现公众利益的环境保护更是当仁不让地成为各级政府不容推卸的职责所在。
因此响应国家政策的号召，提高####有色金属有限责任公司良好、和谐形象，保护生态环境，促进区域经济的可持续发展，####有色金属有限责任公司尾矿库废水深度处理项目建设已成为一项相当紧迫的任务。
综上所述，####有色金属有限责任公司##尾矿库尾水处理项目建设对促进区域经济的健康发展、实现资源的回收利用、保障人民群众的身体健康，都具有重大而深远的意义。
1.2建设单位概况
本项目建设单位：
####有色金属有限责任公司
####有色金属有限责任公司（简称##公司）是一家集探矿、采矿、选矿、冶炼、贸易为一体的国有大型企业，是全国五大矿产资源综合利用基地之一。
2009年12月28日，中国五矿集团与##有色金属控股集团实现战略重组后，##公司也随之成为了世界五百强企业中国五矿集团的重要一员，同时也是##省国资委的监管企业。
公司地处郴州市东城区，交通十分便利。
公司拥有土地权面积15平方公里，采矿权面积35平方公里。
区域内矿产资源丰富,现已勘探和开发了五大矿床：
铅锌矿床、野鸡尾矿床、铜锡矿床、##钼铋钨矿床和##钨钼铋多金属矿床。
其中##钨钼铋多金属矿床以其储量巨大、形态简单、成份复杂、有用组分多，为世界罕见的特大型多金属矿床而闻名于世。
该矿床已探明的矿石资源量达3.6亿吨，发现的矿物品种达143种，其中钨74.6万吨、铋31.5万吨、锡46.8万吨、钼13.0万吨、伴生萤石矿物储量7144万吨。
该矿床的钨、铋资源储量在世界上占有重要地位，是举世闻名的多金属矿产地，被中外地质专家誉为“世界有色金属博物馆”。
公司于1986年由东波矿（主采铅锌）与##矿（主采钨钼铋等多金属矿）两矿合并组成。
经过二十多年的不懈努力，公司结构调整已取得了初步成效，已由单一的采掘企业发展成为了大型采、选、冶联合矿山企业。
近年来，公司依托资源、人才、技术优势，坚持科学发展，现已形成年采矿能力达350万吨，年选矿处理能力150万吨，年冶炼能力3000吨的生产规模。
主要产品有钨、钼、铋、铅、锌、磁铁、硫铁、萤石、铜、锡等精矿和高纯铋、氧化钼等冶炼产品，其中年产钨精矿5500吨、高纯铋1200吨。
公司年采掘总量位居##有色矿山第一，是全国最大的钨精矿生产基地之一、全球最大的高纯铋供应商。
2010年公司销售收入首次突破10亿元，实现利税总额2.48亿元。
站在新的起点##正在谋求更大的发展。
公司现有员工2800人左右，有专业技术人员613人，高中级技术职称人员301人，技师和高级技师82人。
公司充分发挥技术先导作用，成立了科技协会，建有省级技术中心，获得了国家“高新技术企业”资格。
公司通过国家“七·五”、“八·五”、“九·五”、“十一·五”科技攻关，取得了采矿、选矿和冶炼大量科技成果，极大地提升了选矿回收率和资源综合利用率。
公司独创的“##选矿法”，于2001年获国家科技进步二等奖；铋矿浆电解湿法冶炼，于1998年获得国家科技发明二等奖。
近年来，公司荣获了“全国五一劳动奖状”、“全国学习型组织标兵单位”、“全国有色金属行业先进集体”、“全国矿产资源合理开发利用先进矿山企业”、“##省文明单位”等荣誉称号。
今后，公司将按照绿色矿山、效益矿山、科技矿山、和谐矿山的要求，依靠科技进步、管理创新，立足采选主业，着力发展精深加工，进一步提高矿产资源综合利用水平，通过3000吨/日多金属采选工程、模具钢、铋深加工、铋复杂混合原料综合回收工程、锡资源整合及铜锡采选工程、国家矿山公园等重大项目的建设，打造中国五矿集团旗下国际一流的标杆矿山企业，使##成为中国一流的稀有稀贵有色金属生产基地。
力争到十二五期末，实现营业收入60亿元、利税总额12亿元，为中国五矿##有色十二五目标的实现、为郴州新型工业化建设和郴资桂“两型社会”示范带建设作出更大更新的贡献！
1.3可研编制单位概况
威海市工程咨询院于1998年11月经威海市政府批准成立，隶属于威海市发展和改革委员会。
威海市工程咨询院现具有国家综合甲级工程咨询资质，专业范围包括综合经济、建筑、农业、轻工、市政公用工程（道路、风景园林）、生态建设和环境工程、电子、机械、其他（旅游）。
服务范围包括评估咨询、编制项目建议书、编制项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告。
威海市工程咨询院是中国工程咨询协会成员单位。
威海市工程咨询院各类专业技术人员占总人数90%以上，其中具有高、中级专业技术职称人员占70%以上，并设有由教授、专家学者、专业技术人才组成的专家委员会，具有较强的技术装备和综合咨询能力。
威海市工程咨询院内设总工办、办公室、业务一部、业务二部、业务三部、业务四部、业务五部、业务六部等部室。
威海市工程咨询院自成立以来，已完成政府和投资业主委托的各类工程咨询项目3000余项，为威海市经济建设和城市发展提供了优质的咨询成果。
1.4编制依据、原则和范围
1.4.1编制依据
（1）项目建设地厂址概况及水文、地质、气象、经济、社会等基础资料；
（2）有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额资料等；
（3）由国家颁布的建设项目可行性研究及经济评价的有关规定；
（4）业主提供的相关技术资料、委托资料及要求等；
（5）经过批准的项目建议书；
（6）相关现行法律、法规和标准。
1.4.2编制原则
（1）按照国家技术、环保政策和产业政策，以及相关法律法规要求，采用科学的程序和方法，在详细调查研究的基础上，对本项目技术、环保、安全和经济的可行性进行全面、系统和客观的分析论证，为有关政府主管部门和建设单位决策提供可靠依据；
（2）本项目本着“切实可行、稳妥、少花钱、多办事、办好事”的原则，选择先进成熟的工艺技术，设备和材料立足于国内，力求做到技术先进、经济合理、安全可靠、切合实际；
（3）采用可靠的操作控制系统，改善生产条件，确保操作人身安全，创造一个安全、清洁、文明的环境；
（4）注意布置上的合理性和整体性，充分考虑物流、人流、车流通畅，装置与装置之间合理布局，满足建筑防火间距及消防安全要求，环境优美，着眼企业长远发展；
（5）贯彻合理利用和节约能源的原则，优化设计方案，采取可行的节能措施，做到节能降耗，以降低运营成本，提高企业的经济效益和社会效益；
（6）尽可能缩短建设周期，最大限度降低风险；
（7）突出环保意识，充分重视消防、工业卫生与劳动安全等方面的要求，切实做到环境保护和安全卫生设施“三同时”；
（8）本项目是坚持以安全处置为主，综合利用为辅的原则处理；
（9）从实际情况出发，在政府节能减排政策的指导下，使工程建设与企业的发展相协调，最大程度地发挥工程效益；
（10）工程设计坚持“因地制宜，合理布局”原则；工程的建设按有利于工程建设的分类指导，有利于可持续发展的原则；
（11）水工建筑物的设计遵照环保工程行业的有关设计、施工规范执行。
1.4.3编制范围
（1）项目提出的背景、技术特点及建设必要性分析；
（2）项目基础资料、建设规模及处理程度的确定；
（3）工艺技术路线的选择及说明；
（4）方案设计，主要包括建构筑物及设备选型、总图、土建、给排水、电气自控系统、房建电气及接地安全工程设计等；
（5）环境保护、劳动保护与安全、消防、节能节水等技术方案选定；
（6）运行费用估算、投资及资金筹措、成本费用估算等技术经济分析；
（7）建成投产后产生的社会、经济效益评价。
1.5研究结论
1.5.1项目名称
####有色金属有限责任公司##尾矿库尾水处理工程
1.5.2项目建设地点
##省郴州市苏仙区白露塘镇####有色金属有限责任公司内
1.5.3建设规模
尾矿库尾水处理规划设计规模为40000m3/d，一期建设规模为20000m3/d。
1.5.4项目性质
项目性质：
新建
1.5.5节能
认真贯彻执行国家和行业节能设计标准，采用先进的处理工艺路线，充分考虑节能新技术、新工艺，尽量减少能耗；严格控制跑、冒、滴、漏，最大限度地减少物耗、减少社会资源的浪费；各类机电产品均选用国家推荐的节能型品种，以节省能耗；选用节能性建筑结构，降低单位建筑面积能耗指标，做好建筑节能。
1.5.6企业组织
本项目劳动定员共计为18人，其中：
小组负责人1人，技术兼安全管理人员1人，操作工16人，每班4人。
1.5.7项目实施进度
项目分为建设前期和建设期两部分，建设计划总用时为12个月。
详见项目建设进度计划表。
1.5.8项目投资
建设工程总投资为2343.03万元，其中固定资产投资为2188.91万元，流动资金投资为154.13万元。
建设资金全部企业自筹。
1.5.9存在的主要问题和建议
（1）做好前期工作，加强项目管理，确保工程的保质保量，按时完成。
（2）本项目处理对象为尾矿库尾水，其具有重金属离子种类多，COD浓度超标的特点，项目实施及运营过程中应切实做好安全管理及防护工作，相应安全及防护设施应与主体装置同时设计、同时施工、同时投入使用。
企业在搞好安全管理的同时，应结合本项目的特点开展多种形式的安全环保和职业健康教育工作，确保本项目的顺利实施。
（3）尾矿库尾水处理项目的建设，废水能返回系统使用，大大减少用水量，具有显著的经济效益，同时项目的实施有利于提高企业社会形象，在认真履行社会责任方面起到示范作用，具有显著的社会效益，因此建议该项目尽快开展。
1.5.10技术经济指标一览表
本项目主要技术经济指标如表1.1所示。
表1.1主要技术经济指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
处理规模
1
规划设计规模
m3/d
40000
2
一期建设规模
m3/d
20000
二
年操作日
d
330
三
外部运输及总图
1
厂区占地面积
m2
11600
2
建构筑物占地面积
m2
4300
3
建筑系数
%
37
4
厂内道路铺砌面积
m2
3180
5
绿化面积
m2
1500
6
绿地率
%
12.9
四
建设期
a
1
五
主要原材料用量
1
氢氧化钠
t/a
330
2
生物制剂
t/a
990
3
氧化剂
t/a
1980
4
调整剂
t/a
1320
5
PAM
t/a
13.2
6
硫酸
t/a
363
六
动力消耗量
1
供水（一次水）
t/a
0
2
供电
万kW·h/a
150.6
七
三废排放量
1
废水
万m3/a
494.2
回用
万m3/a
29.6
外排
2
废渣
t/a
660
打至尾矿库安全处置
八
运输量
t/a
4996.2
1
运入量
t/a
4996.2
2
运出量
t/a
0
九
劳动定员和劳动生产率
职工总数
人
18
其中：
工人
人
16
十
药剂费用
元/m3废水
1.036
1
氢氧化钠
元/m3废水
0.14
2
生物制剂
元/m3废水
0.18
3
氧化剂
元/m3废水
0.36
4
调整剂
元/m3废水
0.30
5
PAM
元/m3废水
0.02
6
硫酸
元/m3废水
0.036
十一
一期20000m3/d项目总投资
万元
2343.03
1
建设投资
万元
2188.91
2
建设期利息
万元
0.00
3
流动资金
万元
154.13
十二
一期20000m3/d成本和费用
1
经营成本估算
万元/a
1165.42
2
总成本费用估算
万元/a
1336.04
十三
年均利润总额
万元
此项目为环保工程，无利润
十四
年均销售税金
万元
十五
财务评价指标
1
投资利润率
%
2
投资利税率
%
3
投资回收期
年
4
全员劳动生产率
万元/人
2项目基础资料
2.1自然环境
2.1.1地理位置及交通
##公司位于##省郴州市苏仙区境内，地理坐标为：
东经113°05′～113°11′，北纬25°42′～25°47′。
公司距市区15km，临近郴资桂高等级公路、京珠高速公路、京广铁路，交通较为便利。
##公司##钼铋钨多金属矿体位于郴州市苏仙区白露塘镇东波居民区西南面，距郴州市区公路里程约25km，有县级公路（X045）可达矿区，具体位置见图2.1（矿山地理位置图）。
图2.1矿山地理位置图
2.1.2地形、地貌、地质
项目区地处南岭山脉中部山区，属丘陵地带，东南高西北低，西北开阔主要为冲积平原。
区域内地质构造属桥口——东坡向斜，由石炭系和泥盆系构成。
本区位于南岭东西向构造带中段北侧，西山背斜和五盖山背斜之间的东波复式向斜的昂起端。
区内地层褶皱强烈，岩浆活动频繁，断裂构造复杂。
矿区蕴藏着丰富的矿产资源，是南岭成矿带的重要组成部分。
已查明的矿种主要有钨、锡、钼、铋、铅、锌等有色金属矿产，铁、锰等黑色金属矿次之。
各矿床主要分布在千里山花岗岩体的接触带。
矿区内出露地层较简单，主要为泥盆系中上统一套碳酸盐岩为主的沉积建造，约占出露地层面积的四分之三。
下伏震旦系为一套浅变质的硅铝质岩石。
两者呈角度不整合或断层接触。
1）地层
区内出露地层有泥盆系上统佘田桥组（D3S）及锡矿山组（D3X）灰岩，由于后期热液蚀变而形成有大理岩、矽卡岩化大理岩及矽卡岩等。
2）构造
区域一级褶皱构造为东波—月枚复式向斜，轴向大致为10°～15°，其东西侧各有一条断层面外倾的高角度冲断层，与毗邻的五盖山背斜、西山背斜相隔，构成一“对冲断陷式”复式向斜。
矿区内二级褶皱有六个，由东到西依次为：
金狮岭向斜、古塘背斜、中山向斜、##背斜、金船塘向斜、观音座莲背斜。
本区位于西山背斜与五盖山背斜之间的东波-月枚复式向斜轴部，由次一级背斜、向斜组成的褶皱，又为后期的断裂构造所复杂化。
断裂构造高度发育是本矿区地质构造的一大特点。
根据断裂走向大致可分为如下四组：
近南北向（包括北北东向）断层；北东向（40°～60°）断层；北西向（300°～330°）断层；东西向横断层。
区内构造的多次活动，除表现在大的断裂、褶皱外，还表现在各种岩脉充填和未充填的节理裂隙的展布上。
3）岩浆岩
矿田内岩浆活动频繁，具有明显的同源间歇性多次活动特征，根据同位素年龄、岩性特征及产状特点可划分为燕山早期（年龄值182～138Ma）及燕山晚期（年龄值127～66Ma）两个侵入期，早期又可划分为三个侵入次，晚期划分为两个侵入次（见图1－1）。
每一侵入次花岗岩均有衍生的岩脉，并伴随各具特点的、强度不一的热液蚀变和矿化作用。
岩浆活动最后以辉绿岩脉的侵入而结束。
4）围岩蚀变
矿区范围岩浆活动强烈，伴随热液蚀变也较强，主要有矽卡岩化、大理岩化、矽化，次有绿泥石化。
5）矿床水文地质
矿权范围内植被发育一般，地势较高，岩石坚硬，地下水相对富集，地下水补给主要为大气降水。
大气降水后于地表积水，然后渗入地下。
孔隙水主要贮藏和运移于松散层孔隙中；构造裂隙水与基岩裂隙水主要贮藏和运移于在基岩的构造裂隙和风化裂隙中，构造裂隙水与基岩裂隙水、基岩孔隙潜水及地表水均有一定的水力联系。
地下水以泉或渗流方式流向低处，最终流向地表低地汇成小溪。
地下水排泄方向自西向东，排水条件好。
综合评价，矿区开采水文地质条件较简单。
2.1.3气象气候
本区属亚热带气候，具亚热带季风湿润特征，四季分明。
春季阴雨连绵，晴日无几；夏季雨量充沛，潮湿炎热，秋季雨量适中，冬季雨量稀少，寒冷干燥。
年平均气温为17.8℃，年最高气温41.3℃，最低为-9℃；多年平均降雨量1446.5mm，年降水日平均为181.1天，最多降雨量年达2247.6mm，最少年901.6mm，年平均湿度79.8%，年蒸发量平均1601mm；年主导风向为北风，冬季多北风，夏季多南风、东南风，最大风速22m/s，年平均风速1.6m/s。
2.1.4地表水系
项目区主要地表水有东河。
东河原名大浪江，源于西山
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