煤矿废水处理方案.docx
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煤矿废水处理方案
*********（集团）有限公司
*********公司煤矿废水处理工程
工艺设计方案
（处理能力:
70m3/h）
设计单位:
*********展有限公司
二O一五年九月
第一章项目概述
1、1项目概述
项目名称:
*********公司煤矿矿井废水处理工程
建设单位:
*********（集团）有限公司*********公司
建设地点:
北碚区
设计单位:
*********展有限公司
1、2设计水量及水质
1、2、1、设计水质水量
本工程污水处理工程进水主要为采矿区采煤废水,其设计水质如下。
单位:
mg/l
污染物名称
PH
CODCr
SS
污染均值
6-9
56
125
以上数据由甲方提供的数值。
1、2、2、出水水质要求
本污水处理装置的出水水质须达到《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）表2标准,主要指标如下:
单位:
mg/l
污染物名称
PH
CODCr
SS
出水指标
6~9
≤50
≤50
1、3废水治理的必要性与意义
根据甲方提供相关资料,结合我公司人员现场调查,取样分析测定,该废水含污染物较低,呈现浅黑色,其SS较高,主要为污泥渣。
因此,若直接排放,由于水量大,将会污染周边环境。
本项目拟对生产废水采取有效的治理措施,以大大减少污染物排放量,从而有效保护环境。
第二章设计思路、地点、目标
2、1、设计思路
（1）采用先进的废水治理工艺,确保污染物达标排放。
（2）尽可能实现经济与环境的协调发展。
（3）与周边的环境相融洽。
2、2、建设地点
本项目建设地位于*********（集团）有限公司*********公司煤矿矿区原来污水沉淀池区域。
2、3、设计目标
（1）生产废水经治理后达到《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）表2标准。
第三章工艺设计
3、1、设计依据
（1）甲方提供的招标文件及相关技术资料;
（2）《中华人民共与国环境保护法》（1989年）;
（3）《中华人民共与国水法》（2002年10月1日）;
（4）中华人民共与国国务院令《建设项目环境保护管理条例》（1998年）;
（5）国发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》;
（6）《中华人民共与国水污染防治法》（1996年）;
（7）地面水环境质量标准（GHZB1-1999）;
（8）室外排水设计规范（GBJ14-87）;
（9）《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）;
（10）建筑结构设计标准（BGJ9-89）;
（11）城镇污水处理附属建筑与附属设备设计标准;
3、2、水质水量
本项目处理废水主要为采矿区采煤废水,根据甲方提供资料,每天排放量大约为1500吨,井下设水仓容积约300m3,采用水泵经两级提升后到地面,提升泵流量为150吨/小时。
本方案污水处理站设计处理能力为70m3/h,合计1680m3/d。
设计废水水质水量详见表3-1所示。
表3-1设计污水水质表单位:
mg/L
污染物名称
PH
CODCr
SS
污染均值
6-9
56
125
3、3、设计原则
（1）根据国家有关规定与甲方的具体要求,合理地确定各项指标的设计标准。
（2）尽量使用简易、低能耗、高效的废水处理系统。
（3）操作管理程序简单化,以减轻工人的劳动强度,降低污水处理的综合费用。
（4）在综合考虑性能价格比的基础上,尽量采用新材料、新产品,以延长设备的使用寿命与便于工人操作。
（5）工艺确定要结合废水的具体特点及国内外相关废水处理的成功经验,并在确保功能可靠、操作管理方便的前提下尽量采用新技术,提高污水处理的效果,降低污水处理的成本。
（6）甲方提供的其她资料要求。
3、4、设计要求
（1）出水水质要求稳定达标排放。
（2）对原有污水处理设施进行改造,尽可能利用原有设施。
（2）工艺合理,符合煤炭废水处理具体情况。
（3）设备设施布局合理,操作、维护、检修方便。
（4）处理站融入周围景观,卫生条件好。
（5）降低造价。
3、5、设计内容
本方案设计内容包括废水处理工艺、废水处理站平面布局、处理站工艺设备选型设计、相关废水处理设施土建设计、污水处理站总投资估算及废水处理成本的估算等。
第四章、总图设计
4、1站区平面设计
根据“合理布局,工艺流程有序,布置紧凑,尽量少占地,功能分区合理,即有利于生产又方便管理”的站区平面布置原则,同时考到地形、地貌、风向等自然条件,结合进出水方向,厂外道路与建筑物朝向并考虑远期发展方便与预留用地完整好用等多方面因素,设计经过认真分析、论证、多方案对比后确定了站区平面布置方案,并据此进行总图各专业管线布置。
4、2高程设计
4、2、1竖向布置原则
●在满足工艺流程前提下,尽量作到减少土方开挖、回填及外运,以减少基建投资。
●在布置构、建筑物时,基础最好全部放在原状土层,避免回填土层,尽量少做或不做人工基础,以保证安全运行与节省投资。
●根据现场地形特点,兼顾工程地质特点,考虑风向,朝向等因素,争取最佳布置方案。
4、2、2地下管线及管线综合
管线综合的基本原则就是:
污水、污泥工艺管道流程顺畅,各种管线的相互平面与垂直间距满足有关地下管线综合的规定,平面布置在保证管线功能的前提下使管线尽可能短;竖向布置在满足最小覆土深度要求的条件下使各种管线埋深尽可能浅;当管线交叉时,原则上压力管道让重力管道,小管道让大管道,高程布置将电力、自控管沟放在最上层,中层就是给水管、小口径污水、污泥压力管,最下层就是大口径污水污泥管、站内污水管。
第五章工艺说明
5、1治理工艺选择
5、1、1水质情况分析
煤矿矿井水中的CODcr、SS含量超标,构成这些SS的主要就是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物,尤其就是煤粉,其含量为几十到几百毫克/升。
而且煤粉能被重铬酸钾等强氧化物氧化,显示有较高浓度的COD。
由于受到煤、废机油、乳化油等污染,矿井水中还含有一定量的油类。
煤矿矿井水的污染物特性可概括如下:
矿井水的主要污染物为SS,而且SS中的煤粉就是构成矿井水COD的主要成分;无论就是去除污水中的COD还就是SS,归根到底就是能够有效去除废水中的SS。
矿井水中的SS悬浮稳定性好,不易脱稳沉降。
矿井水的色度较高。
本项目处理废水主要为采矿区采煤废水,根据甲方提供的资料,其矿井废水水质水量变化较大,本方案设计时处理能力70m3/h,在暴雨情况下设计溢流水管,经过格栅拦截后其污水满负荷处理后其余污水外排。
本污水处理工艺中需对这些物质进行处理达到排放标准后外排。
5、1、2工艺原理
（1）调节初沉
矿井水中的SS含量非常不稳定,不仅同一矿区各矿的矿井水浓度差异较大,并且同一矿井不同时期排水浓度也有很大差异。
这对于物化处理而言,在处理装置的稳定运行方面有较大的影响。
为保证后续絮凝沉淀工艺能够持续稳定运行,因此需设置废水调节池,对废水的水质、水量进行调节均合,可有效避免水质、水量波动或峰值情况的发生,对整个废水处理系统具有非常重要的作用,同时沉淀部分较大颗粒。
（2）絮凝
矿井废水主要分为两类,即酸性与碱性矿井废水,根据甲方提供资料,该矿井废水出水为碱性废水,PH一般在8－9左右,由于重金属离子及悬浮物的去除,其PH最佳沉淀范围在PH=8-9之间,因此,本工程原则上不需要对废水进行PH调节,本工程为防止水质突变,备用一套PH投加装置,PH值检测由人工每日定时检测。
混凝剂在管道混合器前段加入与助凝剂在管道混合器后端加入,充分混合后进入斜管沉淀池配水池进行絮凝反应。
影响絮凝效果的因素有:
1）水的PH值对混凝效果影响非常大。
PH值的大小直接关系到选用药剂的种类,加药量与混凝沉淀效果。
2）水中杂质成分、性质与浓度对絮凝效果的影响。
3）混凝剂种类的影响。
4）混凝剂投加量的影响。
5）混凝剂投加顺序的影响。
6）水力条件对混凝有重要影响。
（3）斜管沉淀
斜管沉淀就是利用池中的泥渣与凝聚剂以及原水中的杂质颗粒相互接触、吸附,以达到泥水分离的净水构筑物,水流基本为上向流。
斜管沉淀池具有生产能力高、处理效果好、构造简单等优点,不用机械动力。
经絮凝反应后的污水,在电中与作用下发生聚集,煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物絮凝成胶体或团状絮凝体,利用重力差,达到泥水分离的目的。
清水从上流出。
部分泥渣积在浓缩室内,定期排除,另一部分泥渣进行回流。
剩余污泥进入污泥池进行脱水处理。
5、2工艺流程图
图5-1 废水处理工程工艺流程图
5、3工艺流程说明
采煤废水自流进入调节池进行水质水量的均衡,然后通过提升泵进入絮凝反应池,再进入斜管沉淀池。
提升泵后端安装管道混合器2套,分别添加碱液与PAC混凝剂,管道末端安装管道混合器1套,PAM助凝剂,经充分混合后进入絮凝反应池,通过斜管沉淀池进行泥水分离后,上清液经滗水槽进入排放井,最后达标排放。
斜管沉淀池中的污泥部分回流到絮凝池,充当絮凝体核心,部分提升至污泥浓缩池,经浓缩后,排放到干化池干化。
干化后污泥利用,滤液进入调节池进行再处理。
5、4、工艺技术特点
（1）污水处理主流程基本自动化运行,操作管理方便。
但考虑到工程成本,PH调节与污泥处理基本为人工操作。
本矿井废水几乎不成酸性,而污泥干化不影响污水处理,所以人工操作部分不会影响污水达标排放。
（2）设备结构根据具体地理条件,采用先进质量好的材料制作。
保证设备材料使用寿命长,装置中工艺材料寿命不小于十年。
（3）剩余污泥量很少,污泥稳定,管理方便。
5、5、主要构筑物及设备设计参数
（1）调节池
建筑尺寸:
15、0×7、0×2、5m
建筑结构:
钢筋混凝土
建筑形式:
地下式
建筑容积:
V有效=220m3,保护高度0、5m
停留时间:
HRT=3、1h
主要配套设施:
潜水提升泵:
型号:
100WQ80-15-7、5
流量:
Q=80m3/h扬程:
H=15m功率:
N=7、5kw
数量:
2台,1用1备
浮子流量计:
型号:
法兰式LFSDN100数量:
2台
浮球控制器
型号:
KEY-03数量:
2台
（2）混凝反应池
建筑尺寸:
3、0×3、0×4、0m
建筑结构:
钢筋混凝土
建筑形式:
地上式
建筑容积:
V有效=27、0m3,保护高度0、3m
停留时间:
HRT=0、4h
主要配套设施:
管道混合器:
规格:
DN100,PVC数量:
3套
（3）斜管沉淀池
建筑尺寸:
4、0×14、0×4、0m
建筑结构:
钢筋混凝土
建筑形式:
地上式
建筑容积:
V有效=117m3,保护高度0、3m
有效沉淀面积:
S有效=47、8m2
沉淀负荷:
1、46m3/m3、h
停留时间:
HRT=1、7h
主要配套设施:
斜管填料:
规格:
Φ80数量:
47、8m2
斜管填料支架:
数量:
1套,碳钢防腐
潜水污泥泵:
型号:
40WQ10-7-0、55
流量:
Q=10m3/h扬程:
H=7m功率:
N=0、75kw数量:
1台
排泥系统:
数量:
3套
溢流堰:
尺寸:
300*300mm,数量:
28m
浮子流量计:
型号:
法兰式LFSDN40数量:
1台
（4）规范出水口
建筑尺寸:
1、0×4、0m×1、0m
建筑结构:
砖混结构
建筑形式:
地上式
主要配套设施:
巴歇尔流量槽:
型号:
5号
流量:
Q=9-900m3/h
（5）污泥浓缩池
说明:
作为污泥收集储存,以降低污泥含水率,减少污泥体积。
建筑尺寸:
1、5×3、0×1、5m
建筑结构:
砖混
建筑形式:
地上式
有效容积:
V有效=3、4m3,保护高度0、2m
（6）污泥干化池
含水污泥在浓缩静置分层后,上清液排放回调节池,浓缩污泥排入干化池。
建筑尺寸:
3、0×4、5×0、8m
建筑结构:
砖混
建筑形式:
地上式
有效容积:
V有效=5、3m3,保护高度0、3m
主要配套设施:
卵石:
规格:
16～32mm数量:
5、0T
碎石:
规格:
10～20mm数量:
3、0T
（7）加药设备间
建筑尺寸:
3、0m×6、0m×3、0m
建筑结构:
砖混
数量:
1间
主要配套设施:
PAM药剂泵:
型号:
CQF25-15-125
流量:
Q=1、6m3/h扬程:
H=20m功率:
N=1、1kw
数量:
2台,1用1备
PAC药剂泵:
型号:
CQF25-15-125
流量:
Q=1、6m3/h扬程:
H=20m功率:
N=1、1kw
数量:
2台,1用1备
碱液药剂泵:
型号:
CQF25-15-125
流量:
Q=1、6m3/h扬程:
H=20m功率:
N=1、1kw
数量:
2台,1用1备
浮子流量计:
型号:
法兰式LFSDN25数量:
3台
加药箱:
规格:
1、3×1、3×1、3m
材质:
PVC数量:
3套
第六章投资估算
6、1、土建投资
序号
构筑物名称
建筑尺寸（m）
单位
容积
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
调节沉淀池
15、0×7、0×2、5
（m3）
263
0、08
21、04
新建
2
絮凝反应池
3、0×3、0×4、0
（m3）
36
0、08
2、88
新建
3
斜管沉淀池
4、0×14、0×4、0
（m2）
224
0、08
17、92
新建
4
排放井
4、0×1、0×1、0
（m3）
4
0、06
0、24
新建
5
污泥浓缩池
3、0×1、5×1、5
（m3）
6、75
0、06
0、42
新建
6
污泥干化池
3、0×4、5×0、8
（m3）
10、8
0、04
0、43
新建
7
加药设备间
3、0m×6、0m
（m3）
18
0、1
1、80
新建
8
阀门井、检查井
批
0、80
0、80
新建
9
设备基础、管沟
批
0、50
0、50
新建
10
其她附属土建
批
1、0
1、00
新建
11
人工清淤
15×7×2、5×1、3
（m3）
341
150
5、12
12
材料转运费
吨
478
100
4、78
建筑材料
13
淤泥土石外运
0
含人工上车
合计
6、2、设备材料投资
序号
安装
位置
名称
型号规格
数量
单位
单价（元）
合价
（万元）
备注
1
调节沉
淀池
潜水提升泵
型号:
100WQ80-15-7、5
2
台
12000
2、400
2
调节阀
DN100
2
套
860
0、172
浮子流量计
LFSDN100
2
套
882
0、176
3
絮凝
反应池
管道混合器
DN100
3
套
895
0、268
4
斜管沉淀池
斜管
Φ80
48
m3
420
2、016
5
斜管支架
碳钢
1
套
6000
0、60
6
污泥泵
40WQ10-7-0、55
1
台
1800
0、180
7
浮子流量计
LFSDN40
1
套
225
0、225
8
溢流槽
300×300,PVC
28
米
160
0、448
9
溢流槽支架
碳钢
1
套
4800
0、480
10
排泥系统
DN80PVC
3
套
3200
0、960
11
浮球控制器
KEY-03
2
套
250
0、050
12
排放井
巴歇尔流量槽
5号
1
套
3000
0、300
13
浓缩池
泥水控制系统
化工PVC
1
套
2500
0、50
14
干化池
卵石
16-25mm
5
m3
250
0、125
含转运
15
碎石
10-20mm
3
m3
228
0、684
16
排水系统
化工PVC
1
套
2500
0、25
17
设备间
PLC控制器
YL-11
1
套
5500
0、55
18
药剂泵
CQF25-15-125
6
台
1250
0、750
19
浮子流量计
LFSDN25
3
套
65
0、195
20
加药箱
1、3×1、3×1、3m
3
套
4500
1、350
21
其它
电线电缆
国标
1
批
6000
0、600
22
管件管道
国标
1
批
15000
1、500
23
辅助材料
国标
1
批
2000
0、200
24
小计
25
运输费
24项×8%
1、198
26
设计费
24项×10%
1、498
27
安装调试费
24项×12%
1、797
28
管理费及利润
（24+---+27）项×15%
3、239
29
备案验收
-
1、200
水质监测甲方支付
30
税金
（24+---+29）项×4、3%
1、119
31
合计
（24+---+30）项
水池周围栏杆、门窗、照明等待设施建成后根据实际情况,由甲方另行委托修建。
第七章运行成本分析
7、1、计算依据
表7-1计算依据表
序号
工程项目及费用名称
单位
基本数据
备注
1
电价
元
0、5
2
聚丙烯酰胺单价
元/吨
8000
600万分子量
3
聚合氯化铝
元/吨
1200
4
氢氧化钙
元/吨
400
7、2、动力消耗费用（a1）
设备动力消耗详见下表
设备动力消耗表
序号
设备名称
单位
数量
单机功率（KW）
装机功率（KW）
运行功率（KW）
运行时间（h）
能耗（KW、H）
1
污水提升本
台
2
7、5
15、0
7、5
20
150、0
2
污泥泵
台
1
0、55
0、55
0、55
6
3、3
3
药剂泵
台
6
1、10
6、60
3、3
20
66、0
4
PLC控制器
套
1
0、05
0、10
0、05
24
1、20
26
合计
本工程总装机容量22、25KW,其中备用功率11、4KW。
日耗电量为220、5KW·h。
电费:
220、5×70%×0、5=77、18元/天（0、5为电费单价,70%为用电换算系数）
吨水电耗成本:
77、18÷15000=0、051元/m3
即,a1＝0、051元/m3
7、3、药剂费用（a2）
本工程使用药剂主要就是调节废水PH所需氢氧化钙、加药絮凝所用的絮凝剂PAC、助凝剂PAM等。
PAM投加量按照10mg/l计算,PAC按照50mg/l计算,则废水药剂费用如下:
PAM:
0、01kg/m3×1500m3×8元/Kg=120元
PAC:
0、05kg/m3×1500m3×1、2元/Kg=90元
氢氧化钙:
暂不计
a2=（120+90+0）/1500=0、14元/m3
7、4、吨水直接运行成本（A）
电耗（a1）
（元/m3）
药剂费用（a2）
（元/m3）
总费用（A）
（元/m3）
0、051
0、14
0、194
即,直接运行费用A＝0、194元/m3 。
第八章质量保证及售后服务
8、1、运行管理
8、1、1安装
设备、附件的安装均由本公司全面负责,以保证设备的性能正常与良好的运行效果。
定制的设备按工艺结构部件制造后运至现场,由本公司专业技术人员进行现场组装。
包括污水处理站内管道连接与设备所需电气安装。
8、1、2调试与试运行
污水站调试与试运行就是污水处理工程建设的重要阶段,就是检验污水站前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。
设备安装完工后,由本公司专业技术人员进行系统调试。
调试分为无负荷与有负荷两个阶段进行,在单机试车的基础上再进行联合试运行。
当试运行趋于稳定时,进行总体验收,经验收合格后交付使用。
8、1、3日常管理
1、人员编制
岗位
定员
职责
工作时间
技术人员
1名
负责日常管理中技术问题
兼职
工人
2名
负责日常运行中各设备的操作
全职
2、人员培训
在试运行过程中,我公司将派技术人员对甲方操作人员进行系统培训,使她们基本掌握污水处理的常用基本知识、化验方法,熟悉工艺过程,熟练掌握污水处理站主要设备操作方法。
3、运行管理
在日常运行过程中,污水处理站员工必须严格按制定的操作规程进行操作,避免发生人为操作事故。
建立严格的交接班台帐记录,保证污水的处理效果。
8、2、工程质量承诺
本公司力求为用户提供技术先进、性能稳定、高效的水处理工艺,同时保证完善的售后服务,树立公司良好的企业形象。
一、协助办理环境保护相关手续。
二、污水所采用的设备均为国内正规厂家生产,保证其质量在相应行业中属先进产品。
三、工程中采用的管件、生物填料等使用寿命不小于二十年。
8、3、售后服务
8、3、1人员培训
负责免费培训管理与操作人员,使管理与操作人员掌握工艺设备的性能、管理、操作与定期维护保养知识、保证设备正常运行。
8、3、2设备运行故障维修
验收合格后,整个装置保修一年,动力设计按国家标准保修期保养。
保修期后如有故障由本公司负责维修,只收取成本费,不收人工费,而且随时为业主提供服务。
第九章图纸
《污水处理工艺流程图》。
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