矿井和生活废水及废气处理施工方案.docx
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矿井和生活废水及废气处理施工方案
*************煤矿
矿井废水和生活废水及烟尘处理
设
计
方
案
*********
第一部分、**煤矿地下涌水处理部分
1.煤矿工业简介
1.1煤炭工业废水
煤炭工业包括煤炭开采及煤炭加工。
我国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国，煤炭的开发、利用、运输等过程中产生的污染，是影响环境的重要因素。
根据世界能源会议预测，21世纪内除煤以外的其他主要能源资源可能枯竭，煤炭将再次成为世界第一大能源。
煤炭也是我国的主要一次能源，并且在相当长的一段时间内不会有很大变化。
因此，研究煤炭开采和煤炭加工中环境污染的主要因素和治理煤炭开采和加工所造成的污染，加强煤炭工业环境保护具有重大的现实意义。
煤炭开采废水及处理在煤炭开采过程中破坏了裂隙含水带，裂隙水往下流，形成积水。
在许多矿中，地下水仅受到轻微污染，可以不需要处理而直接排入河流，或作为其他用途。
在有些场合，它们可以直接用做饮用水源。
大多数矿井水是中性或微碱性的，但有时由于含有游离二氧化碳或游离硫酸，同时矿床中含有的硫化物，腐殖质等无机物、有机物与含氧的水发生一系列的化学反应，形成了酸性水。
由于裂隙水往下流的过程中把煤层中细小颗粒物带走，所以废水中往往含有悬浮状态的矿物和煤粒。
1.2煤矿废水处理
采用石灰乳投药中和法处理煤炭矿坑废水，是目前最好的方法，其优点如下。
①石灰乳中和性能好，反应迅速，处理效果好；
②能适应矿井废水的水质和水量变化，不受其影响；
③石灰资源丰富，就地取材。
2.设计依据
《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
GBJ15-188－建筑给水排水设计规范。
给水排水标准规范实施手册。
《煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006
业主提供的相关的废水水质水量。
3.设计原则
满足环境保护的各项国家有关法规、规范及标准，污水处理达标后达到《国家煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006中的第一时段排放标准、<<污水综合排放标准>>（GB8978-1996）中的相关排放要求。
选择技术先进、处理效果好、运行稳定、可靠、操作管理简单、节能、占地面积小、工程投资省和运行费用低的工艺；
充分考虑二次污染防治，噪声低，基本无异味，以免影响周围环境；
污水处理系统自动化程度高运行，经常性运行费用低，总投资省；
污水处理系统使用寿命长，设备运行可靠；
污泥产生量少，并能保证污泥有可靠的出路。
4.污水水量、水质和排放标准
根据建设单位提供的资料，结合我们现场考察生产废水平均最大排水量为：
56m3/d，生活废水最大排放量为39m3/d（生活废水处理后进行回用，不外排），总排水量为95m3/d。
附表：
污水进水水质和排放水质标准（依据同类型企业）
序号
主要污染项目名称
排放标准
备注
1
PH
6-9
所有标准
2
SS（mg/L）
50
<<煤炭工业污染排放标准>>（GB20426-2006）
3
CODcr（mg/L）
50
4
TMn（mg/L）
4.0
5
TFe（mg/L）
1.0
5.工艺
5.1井下污水处理方案
井下矿井废水首先汇入初级沉淀池。
经过初沉池的预处理后，根据水质情况，进入中和反应池，向废水中投加石灰溶液以调节废水酸碱度。
同时，在中和反应池内增设搅拌机，使其充分反应，经充分中和反应后的废水均匀进入絮凝反应池，由加药设备定量投加聚凝药剂（PAC/PAM）,经搅拌机搅拌后，废水中悬浮物胶体颗粒有效的碰撞在一体，废水中的悬浮物质絮凝反应后形成较大的矾花絮体，絮体因自重在沉淀池内自然沉淀，沉淀经过混凝沉淀处理后的清水通过沉淀池出水堰板自流至清水储池，再用回用或排放。
从沉淀池底部排出的浓缩煤泥等排至污泥池中，定期清理或用干化设备干化处理。
5.2污水处理流程
5.3各构筑物设计参数
初级沉淀池主要用于对地下涌水的初步沉淀，其有效容积为108m3。
有效水深3.0m，其外形尺寸为6mＸ6mＸ3.5m，下底标高为-3.0，上部标高为0.5m。
结构形式：
砖混结构
内设提升泵一台，液位控制一套。
中和反应池内中和反应时间为20分钟，内设搅拌机一台，PH计一套，以便于中和反应充分反应。
其外形尺寸为2mＸ1.5mＸ3.5m。
结构形式：
砖混
絮凝反应池内絮凝反应时间为20分钟，采用鼓风机鼓风搅拌，以便于絮凝反应充分反应。
其外形尺寸为2mＸ1.5mＸ3.5m。
结构形式：
砖混结构
竖流式沉淀池，内设中心导流筒一只，其外形尺寸为4mＸ4mＸ3.5m，污泥排至干化场干化处理，
结构形式：
砖混结构
清水池，储存经竖流式沉淀池处理后的出水，供各用水点用水，部分外排。
内设清水泵一台及液位控制一套，用于送水至各用水点。
其外形尺寸为4mＸ4mＸ3.5m。
结构形式：
砖混
干化场用于干化沉淀污泥。
滤液自流回初沉池，内设集水管，集水管上铺设300mm的不规则石子，石子上在铺设200mm沙子，其外形尺寸为4mＸ4mＸ1m。
设备房、控制室，其外形尺寸为4mＸ4mＸ3.5m，房内安置2台加药装置，风机、及自动控制柜等。
所有水池全部采用370mm砖混结构建造，有圈梁和地梁各一道。
5.4地下涌水投资概算
地下涌水处理总投资估算（土建未报价）
序号
名称
规格（m）
容积m3
单价元
总价
万元
备注
构筑物部分
1
初级沉淀池
6Ｘ6Ｘ3.5
126
砖混，业主自建
2
中和反应池
2Ｘ1.5Ｘ3.5
9
砖混，业主自建
3
絮凝反应池
2Ｘ1.5Ｘ3.5
9
砖混，业主自建
4
竖流式沉淀池
4×4×3.5
56
砖混，业主自建
5
清水池
4Ｘ4Ｘ3.5
56
砖混，业主自建
6
干化场
4Ｘ4Ｘ1
8
砖混，业主自建
7
设备房
4Ｘ4Ｘ3.5
砖混，业主自建
设备部分
1
反应鼓风机
2.2kw
2
山东泰州
2
液位计
2
3
PH在线监测仪
1
4
初沉提升泵
QW32-12-15-1.1
1
5
清水池排水泵
QW40-15-30-2.2
1
6
控制系统及电缆
7
管道及阀门
8
中心导流筒
9
碱投加装置
1
10
絮凝投加装置
1
11
控制系统及电缆
12
合计
第二部分、**煤矿生活废水处理部分
该企业生活废水最大排放量为39m3/d.该水水量较小，可采用一体化MBR膜处理设备处理该废水，废水处理后的达标水质用于绿化浇水，冲洗厕所等。
**煤矿MBR一体化设备
1、概述
MBR一体化设备利用膜生物反应器（MBR）进行污水处理及回用的一体化设备，其具有膜生物反应器的所有优点：
出水水质好，运行成本低、系统抗冲击性强、污泥量少，自动化程度高等，另外，作为一体化设备，其具有占地面积小，便于集成。
它既可以作为小型的污水回用设备，又可以作为较大型污水处理厂（站）的核心处理单元，是目前污水处理领域研究的热点之一，具有广阔的应用前景。
2、工作原理
膜生物反应器（MBR）工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。
它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。
活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。
因此，膜生物反应器（MBR）工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。
与传统的生物处理方法相比，是目前最有前途的废水处理新技术之一。
其基本结构如下图所示:
3、设备性能参数
MBR一体化设备的核心部件是膜生物反应器，其进水水质要求如下：
COD<500mg/LBOD5<300mg/L
SS<100mg/LNH3-N<50mg/L
大肠杆菌数<10000个/L
一体化设备可根据原水水质灵活配置工艺流程，使该设备具有广泛的适用性。
处理流量：
2t/h
出水水质：
COD<100mg/LBOD5<20mg/L
SS<20mg/LNH3-N<10mg/L
4、典型工艺流程
MBR一体化设备处理生活污水的工艺流程如下图所示：
在其它污水处理中，可以通过增加相应的处理单元，从而达到处理要求，如增加前处理系统，以除油除渣等，以确保进入MBR的原水达到其进水要求。
也可增加后处理系统，如出水需回用至生产过程中，则可以根据生产工艺要求增加反渗透除盐系统等。
也可以根据客户需要进行处理单元的调整。
5、MBR用途与适用范围用途
●原有污水处理系统扩容、提标改造。
●市政污水处理系统新建；
●中水回用。
范围：
■新农村建设生活污水处理及中水回用。
■工矿企业农村、哨所、旅游景区等的生活污水及新生水回用。
■类似于生污水性质的工业废水处理。
■受场地限制和水资源缺乏地区。
出水水质：
优于国家污水排放一级A标准，可用于绿化浇灌、洗车、马路降尘和冲洗、冲厕、消防、景观补充水等非饮用水场所。
6、设备一览表及投资估算
序号
设备名称
型号规格
单价（元）
数量
单位
总价
（万元）
1
生活污水集水池
Φ3.0×3.5m
砖混，业主自建
2
调节池提升泵
TW25/32-1.1
2
台
3
管道及阀门
非标
1
套
4
电器柜及电缆
非标
1
套
5
风机
HZ50-1.5
1
台
6
MBR一体化设备
KX-15
1
套
MBR池主体
3.5×2.5×3.0m
1
套
兼氧及预处理系统
非标
1
套
填料系统
非标
1
套
曝气系统
非标
1
套
膜组件系统
非标
1
套
出水系统
非标
1
套
7
合计
土建部分拟由业主自建，本方案只对设备投资及其他费用进行估算
7、服务指南：
1、本手册技术参数随产品不断的更新而改进，请随时保持与本公司联系；
2、如与本手册技术参数不同，可按要求加工订做。
第三部分、**煤矿除尘处理部分
****煤矿位于******，该矿原有储煤存放处未设置防尘装置，煤场原煤筛分处亦为露天筛分，该公司在生产过程中，会产生一定量生产粉尘和扬尘污染，该污染如未经处理，将严重影响周围环境。
为解决这一问题，当地环保部门要求该矿对该污染进行治理，我公司受委托就该粉尘污染的治理制定本实施方案。
本着保证处理效果，同时遵循“合理、经济、有效”的一贯原则，最大限度地考虑投资效益和节省运行费用的目的，我方编制了该设计方案，提交厂方及相关环保主管部门及有关专家以供审查、参考和决策。
煤场粉尘污染主要来自于工业场地粉尘、储煤场扬尘，对于储煤场扬尘污染的防治措施在煤棚周边设置雾状喷头系统，喷头为丝口连接，口径DN20，主管为￠75ＰVC给水管或PPR管。
采用洒水降尘，抑制扬尘。
如果煤场有破碎煤块需要那么对煤场筛分处增加周围遮挡（特别是下部落煤处和上部出煤处），减少粉尘的扩散，同时在该处增设风机及吸气罩，通过吸气罩，将粉尘吸至湿式沉降室，经过湿式沉降后，尾气通过排气管排空，如果不需要破碎煤块及对对煤筛分，那么该系统可以不需要上，相应的投资也可减少，具体根据业主是否需要上破碎及筛分生产工艺而定。
落煤处增设落煤室一间，该落煤室需具有一定储煤能力，三面围挡，一面留门（便于将煤移至储煤棚内，门宽以方便出煤铲车进出为宜），落煤室后上部留有输送带入口，，室内增设吸气罩一只。
落煤口大小为800mmX800mm（具体尺寸根据输送带而定），降低落煤粉尘污染扩散。
故该落煤室尺寸为6mX6mX4m,（该室具体高度为业主根基自身实际情况而定）材质为砖混。
在出煤处增设出煤棚，其结构形式为三面围挡，一面为井下出煤车进出口，
该棚在原有筛分棚改建而成，材质：
彩钢结构。
棚内增设吸气罩一只。
1.0mX1.0m筛子所需的排风量通常在5500m3/h以上（有挡板），风量为4000－7000m3/h，风压为2000Pa，根据筛分处数量多少来确定风机选型，常用风机型号为：
1、选用T6-48№6.3C转速2240r/min电机功率22kw
风量：
12000-22000m3/h风压：
1700-2500Pa
2、选用T4-72№8C转速1600r/min电机功率30kw
风量：
25000-32000m3/h风压：
1800-2300Pa
吸气罩 大于落料口 1000－2000mm 视安装高度而定， 尽可能靠近落料口。
风管约为 350－450mm
沉降室为4m＊3m＊4m，内置雾状喷头，下有污水收集管道，将除尘产生污水送至沉砂池。
沉降室沉积粉尘定期清理。
经过湿式除尘的尾气经排风管道至排气管排空。
总投资估算（设备部分）
序号
设备名称
型号与规格
单价（元）
数量
单位
总价
（万元）
备注
1
风机
T6－68№6.3c
13800
1
台
风机大小及吸气罩数量根据筛分数量而定
2
吸气罩
L1000*1500
2200
1
只
3
通风管
Φ400
450
16
m
4
主排气管
Φ250
300
15
m
5
储煤场周边喷淋系统
6000
1
套
6
支架及其它辅材
7
沉降室喷淋系统
1500
1
套
8
喷淋自吸泵
Zw25-8-15
2300
1
只
9
电气控制系
统及电缆
不锈钢
户外型
3500
1
套
合计
肆万肆仟元整
构筑物部分
1
落煤室
6mX6mX4m
砖混，业主自建
2
出煤棚
6mX3mX4.5m
彩钢，业主自建
3
沉降室
3mX3mX4m
砖混，业主自建
4
储煤棚
业主根据企业自身生产能力确定其相关尺寸
彩钢，业主自建
5
主排气管基础
0.8mX0.8mX0.6m
钢砼，业主自建
6．施工组织设计
6.1主要施工技术措施
土建施工：
步骤包括开挖、预埋管道、垫层、扎钢筋、浇混凝土、回填土方严格要求按照施工规范进行操作。
安装施工：
对于各种专用和通用设备，按照产品或设备的随机技术文件来安装，同时结合其他管道、电气、自控专业的安装技术要求搞好施工技术配合。
一般设备安装施工重要包括以下的主要程序：
（1）设备开箱、点件、验收。
（2）设备基础测位、划线，检查
（3）设备吊装、就位，初平灌浆验收。
（4）设备精平、清洗检查，加注润滑油。
（5）设备试运转。
主要设备安装配合：
（1）水泵的安装，应该在泵房内的工艺管道安装前就作好泵的精平工作。
而泵的试运转必须在管道和电气装置安装完毕，水压试验、电气测试结束通水后进行。
（2）设有独立的混凝土基础，预留地脚螺栓孔采用二次灌浆安装的设备。
在土建基础施工前，安装应配合核对基础与设备底座尺寸。
核对无误后方可浇灌混凝土。
（3）所有设备的安装标高都应该来源于土建设计的绝对标高，因此在交接和确认设计高程时，要有交接手续并且与土建、安装签字。
对埋地管道本着先深后浅，先重力流管道后压力流管道的原则。
所有钢制支架和管道必须按工艺要求进行简单防腐处理。
6.2工程质量保证措施
质量方针：
科学管理、质量第一、产品和服务顾客满意
质量承诺：
①保证履行合同，工程产品符合设计和规范要求，为业主做好服务工作，满足业主需求。
②遵守国家主管部门发布的质量、方针、政策、法规。
我单位质量体系的各有关职能部门将在人员组成、思想教育、技术保证、质安监督、材料、机具供应及其他专业管理上为本工程提供保证。
将建立起以项目经理部，项目经理部建立以工序质量控制为主要工作内容的工程质量控制体系，并与单位的质量保证系统和技术监督系统组成完整的质量保证体系。
具体有如下几点措施：
（1）作好原材料、半成品、设备的检查把关
由质量工程师负责重点把好钢材、水泥进场前的检验关，不符合质量标准的材料一律不准进场，由物资、质检、试验、技术干部组成原材料验收小组经办此项工作。
进场原材料的质量、型号、规格、品种必须符合设计要求，且出厂合格证或试验资料齐全。
仓库管理员，必须对进场原材料进行外观质量检查，核对品名、规格型号、尺寸，材质不合规格不得签收。
未经仓库保管员签收的原材料不准使用在工程中，加强砂、粗骨料检验。
（2）认真执行自检、互检和交接检查的三检制度和专检制度。
三检制度由质检部负责，在班组工序之间进行。
认真填写三检表，并履行签字手续。
专检制度由质检部专职质检员进行，项目部配工程师1人、质检员1人，现场检查施工技术、质量、试验资料，对工艺及工序进行质量评定。
选配先进的质量检测和计量设备，使检测结果准确无误。
（3）认真控制混凝土质量
混凝土施工是整个工程的重点，应该重点进行质量管理，确保该工程质量合格。
钢筋混凝土施工质量关应该严格把握，确保按标准配置。
6.3保证施工安全、文明施工的主要措施
安全文明施工的工作重点：
①搞好大型设备搬运吊装安全措施的制定和管理
②搞好施工机械安全装置配备及安全操作规程的悬挂，进场的机械性能必须良好可靠，并搞好机械保养工作，杜绝机械带病工作。
③搞好施工临时用电线路的维护检查，保证各用电设备具有可靠的保护接地。
④保证施工现场有齐备完好的安全设施提供使用
⑤进行安全教育。
6.4主要施工机具配置及检测设备计划
①施工期间配备的主要机械大致如下：
1.混凝土搅拌机，1台
2.挖掘机，1台
3.砂浆搅拌机，1台
4.水泵2B36，1台
5.震动器，1台
6.电焊机，1台
7.钢筋加工设备
8.经纬仪，1台
9.水准仪，1台
10.机械千斤顶，1台
11.配电箱，1套
②设备检测
为确保工程产品质量，对本工程的原材料和设备建立起有效的质量控制措施，确保投入使用的均为合格原材料和设备。
原材料和设备必须有齐全的质量保证书。
避免未经检验、实验的原材料、半成品、成品和设备相互混淆，确保只有合格的产品才能进库及交付使用。
控制施工过程中的不合格品，防止由于疏忽而使用或安装不合格品或使不合格转序。
有效地防止实际或潜在的不合格品的发生并对其实际或潜在原因采用有针对的纠正和和预防措施。
6.5工程进度计划
时间d
项目
10
15
20
25
30
35
40
45
60
90
施工图设计
土建施工
设备采购
设备安装
人员培训
测试验收
6.6劳动力投入计划
本工程配备以下工种及人数（不含民工）：
测量工：
1人；混凝土工：
2人；钢筋工：
2人；架子工：
2人；钳工：
1人；焊工：
1人；普工：
4人
合计约13人
6.7施工管理组织架构
本工程管理施工具体的组织架构由公司领导直接安排。
7.环境保护、节能、安全
7.1环境保护
污水处理工程的建设，本身就是治理污染，保护环境，污水处理站建成后，对站外排污单位严格执行有关污水排放标准，对站内污水应一并处理，在正常情况下污水处理站不排未经处理的污水。
污水站主要噪声源是鼓风机房内的鼓风机。
鼓风机是本设计中噪声控制的主要对象，应选择低噪声鼓风机，并采取降噪消音措施，最大限度地降低噪声。
同时站区绿化也有一定的降噪作用。
站界围墙外1米处噪声应昼夜均低于60dB（A），满足《城市区域环境噪声标准》（GB3096—93）中：
有关环境噪声标准值。
7.2节能
目前我国的能源十分紧张，对污水处理站来说，能耗是污水处理站运行的主要开支之一，占总运行费用30%左右，而且随着可利用能源的减少，能耗在总运行费用中所占的比例会逐渐升高，因此污水处理站设计中应充分考虑节能。
本工程主要选用高效先进设备和工程设计中考虑节能措施来达到节能的目的，具体做法如下：
7.2.1节能型设备
1）风机房内采用低噪音回转式风机，使风机的工作效率始终处于高效区。
2）曝气搅拌设备采用微孔曝气器底部曝气，充氧效率高，降低能耗。
3）采用新型补偿装置，提高功率因数，达到节能目的。
4）风机可考虑采用变频，具体以业主要求而定，以降低能耗。
7.2.2工程设计中的节能措施
在污水站平面布置时，应严格控制处理工艺流程的总水头损失，以降低进水的提升高度，达到节能的目的，本工程工艺流程短，构筑物少，水处理系统总水头损失较少。
在设计中尽量用渠道配水使水头损失最低限度，以节约能源。
9.3劳动、安全、卫生
污水处理站在运行前制定相应安全规章制度，以确保污水处理站正常运转。
各种用电设备均按国家标准及有关安全规范设计，并作为零接地保护。
各生产性构筑物均设有便于操作行走的操作平台和走道以及安全护栏、扶手，防落水急救设施，机电设备布置留有足够的安全操作距离和空间。
在污水处理站设计中，应符合《工业企业设计卫生标准》等有关规定。
对有害气体的单元设计中考虑风向和排除有害气体的措施。
建筑物的设计要考虑给排水、通风、采光、照明等卫生要求。
站区内充分利用空地和隔离地段进行绿化，绿化面积不少于全厂占地面积的30%，以调节空气和美化环境。
9.4消防
污水处理站的消防设施按我国公安部发布“GBJ16—87建筑设计
防火规范”配置站内消防设施。
1、站区设有室外消火栓。
2、建筑物内根据规范设置相应灭火器。
3、站区内道路四周环通，满足消防部门要求。
Ø附件质量保证和服务承诺
1、本工程为煤炭污水处理工程，我公司负责工艺设计、非标设备制造及设备采购、安装调试。
2、为贵公司提供全套设计、安装、调试及技术资料、图纸。
向贵公司提供调试使用说明及相关技术资料。
3、我公司严格按照ISO9001国际质量体系的要求，控制设计、采购、水电安装、系统调试每一环节，确保实现公司质量目标，即“工程一次性交验合格率达100%，顾客满意率达98%。
4、任命项目经理，成立项目管理班子，明确工程目标与阶段目标，施工过程中与验收结果均有记录，决不放过任何隐患。
5、负责为甲方培训两名操作人员。
6、工程保修期一年，终身维护。
7、保修期内提供免费维修，保修期后只收取材料成本费、人工费。
8、接到用户报修电话，维修人员24小时内达到现场排查事故。
9、公司每年1次回访巡查，免费提供技术咨询并检查设备运行状况。
售后服务机构：
******
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