甘洛县毕一市洗沙场废水设计方案.docx
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甘洛县毕一市洗沙场废水设计方案
Documentnumber：
PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
甘洛县毕一市洗沙场废水设计方案
甘洛县毕一市洗砂厂150t/d洗砂废水
环
保
污
染
治
理
设
计
方
案
成都市鼎阳环保科技有限责任公司
二○一五年十一月
1.工程概述-----------------------------------------------------------------------3
2.设计依据与原则---------------------------------------------------------------5
3.设计参数-----------------------------------------------------------------------7
4.水量平衡-----------------------------------------------------------------------9
5.工艺流程-----------------------------------------------------------------------10
6.主要设备及建（构）筑物---------------------------------------------------13
7.电气工程-----------------------------------------------------------------------16
8.土建工程-----------------------------------------------------------------------19
9.总图布置-----------------------------------------------------------------------20
10.职业卫生与环境影响评估--------------------------------------------------21
11.人员编制----------------------------------------------------------------------23
12.生产成本估算----------------------------------------------------------------24
13.项目进度计划----------------------------------------------------------------25
14.投资概算---------------------------------------------------------------------26
15.设计附图---------------------------------------------------------------------26
1.工程概况
工程概况
（1）项目名称：
甘洛县毕一市洗砂厂150t/d
环保污染治理工程（洗砂废水）
（2）项目地点：
四川省凉山彝族自治州甘洛县新市坝镇
（3）生产规模：
生产水洗砂产品150吨/天
（4）项目性质：
改扩建
（5）作业时间：
8小时工作制，年生产时间按300天计
（6）污染治理项目：
洗砂生产废水及泥渣
处理规模：
洗砂废水300m3/d，泥渣30m3/d
该洗砂厂位于甘洛县新市坝镇，距甘洛县城约10km。
主要生产建筑用水洗砂初级产品。
日生产能力为150吨的水洗砂生产线一条，将附近砂岩、硅岩等进行破碎、筛分、洗涤加工生产建筑用水洗砂产品。
项目生产过程中主要产生的环境污染问题是冲洗砂岩、硅岩等所产生的泥渣废水和生活污水。
根据相关法律法规要求，砂石洗选废水和生活污水必须经处理达标排放或循环利用，洗选泥渣应妥善处置，尾矿石可作为良好的铺路碎石外销。
参照工业污染源产排污系数手册，该项目水洗砂日产生洗选废水量约300m3/d，泥渣30m3/d。
生产工艺及产污环节
（1）生产工艺
图1：
生产工艺流程图
（2）产污环节
图2：
生产工艺流程图
2.设计依据与原则
2.1.设计遵循的规范与标准
（7）《中华人民共和国环境保护法》
（8）《中华人民共和国水污染防治法》
（9）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）
（10）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
（11）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）
（12）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2014版）
（13）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）（2014版）
（14）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
（15）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
（16）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（17）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
（18）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）
（19）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
（20）《建筑设计防火规范》GB50016-2006
（21）《低压配电设计规范》GB50054-2011
（22）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011
（23）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008
（24）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
（25）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
（26）《》GB/T50065-2011
（27）《》GB14050-2008
2.2.施工遵循的验收规范
（28）《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
（29）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
（30）《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）
（31）《混凝土质量控制标准》GB50164-2011
（32）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-2009）
（33）《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252-2010
（34）《电气装置安装工程：
电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006
（35）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006
（36）《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-2006
（37）《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254-96
2.3.其他资料
（38）《给水排水设计手册》（第1册、第2册、第4册）
（39）《工业污染源产排污系数手册（第一分册）》
（40）建设单位提供的原始资料
2.4.设计原则
（1）认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规、规范、标准。
（2）根据污水水质和处理要求，选择合理治理工艺路线，要求处理技术适宜可靠，处理出水水质达到环保要求。
运行稳定，在满足处理要求的前提下减少投资。
（3）设备选型要综合考虑性能、价格因素，要求高效节能，噪音低，运行可靠，维护管理简便，并且尽量利用原有设施和设备。
3.设计参数
3.1.设计范围
本设计范围为生产洗砂废水处理工艺、建构筑物、机电设备；污水处理工艺管道、电气控制及回用水管等。
3.2.设计规模
3.2.1.洗选废水设计水量
参考《工业污染源产排污系数手册（第一分册）》1019粘土及砂石采选业中对砂石采选产排污系数：
洗砂废水吨/吨产品，生产规模按150吨沙/d计，则日产冲洗废水约300吨，洗选废水需处理达到二级排放标准后排放或循环利用。
根据设计规范，污水处理设备的处理能力应按以下公式计算：
q=（1+n）Q/t
其中：
q设施处理能力
n设施自耗水系数
Q最大日污水处理量
t处理设施日运行时间
q=（1+5%）300/8
≈h
考虑生产过程中不均匀系数取，则按总用水规模为h设计，其中，筛分机冲洗废水量约h，洗砂机废水量约h，以实际用水量为准。
3.2.2.生活污水设计水量
洗砂厂及矿山作业人员、管理人员等合计按照设计定员10人计，生活用水量按照150升/d.人计。
生活污水按照人均排水量150*0.9L/d计，则项目污水排放量为d，年生活污水排放量405t/a。
3.3.进出水设计水质
（1）洗选废水进水水质
洗砂场洗选废水主要为含泥废水，日排放总量为300m3/d。
根据类似洗选废水的监测数据，其废水污染物浓度见下表2-1。
表2-1设计进水水质
项目
BOD5
（mg/L）
CODCr
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
PH
指标
10
50
800-1000
5～10
6–9
因此，洗砂厂洗选废水主要污染因子为泥沙等悬浮物，经沉淀固液分离后可达标排放，为节约水资源应循环使用。
（2）洗选废水出水水质要求:
根据环境保护要求：
外排洗选废水须达到GB8978—1996《污水综合排放标准》（二级排放标准），执行标准详见下表2-2。
表2-2《污水综合排放标准》GB8978-1996
污染物名称
排放标准
污染物名称
排放标准
PH值
～
CODCr（mg/L）
≤150
BOD5（mg/L）
≤60
悬浮物（SS）（mg/L）
≤150
色度（度）
≤80
动植物油（mg/L）
≤10
（3）生活污水出水水质要求
生活污水排入厂区内设置的化粪池进行酸解腐化，出水作为厂区绿化及农用地用水，化粪池底泥每年定期清掏用作农用地肥料填埋。
4.水量平衡
4.2.总量平衡
废水总量：
洗选生产废水约300m3/d。
主要污染物特征是砂岩、硅岩中含大量泥土及粉沙，经破碎及水冲洗后，水中含泥土、细沙等，悬浮物及胶体物含量高，色度高等，如果直接外排，对周围环境造成污染。
洗选废水经初次沉淀、混凝沉淀后作为砂场冲洗用水循环使用或达标排放，沉淀的污泥经压滤机压榨脱水后填埋。
废水经沉淀处理后循环利用，循环率按照90%设计，蒸发及损失水量按照10%进行补充。
生活污水经化粪池处理后作为厂区绿化及附近农用地用水。
4.3.水量调节
由于洗选废水量在生产过程中因受原矿含泥量的影响较大，存在洗选时用水量不均匀的情况，同时也产生洗选废水排放不均衡，并且废水中泥沙含量高，浓度变化大，因此，本方案设计利用原预沉池对泥沙进行初沉和水量调节，预沉池有效容积为50m3，当泥沙堆积满后，停止制沙洗砂生产，进行人工清渣作业，清出的泥渣运至污泥干化场进行干化。
预沉池废水进入沉淀池，为便于废水处理，利用现有沉淀池分割为混凝池、二次沉淀池和清水池，混凝池有效容积为5m3，二次沉淀池有效容积为150m3，清水池有效容积为50m3，沉淀后的清水通过循环水泵抽送至洗砂厂循环使用，不外排。
沉淀池内的污泥通过泥浆泵抽送至压滤机进行处理，压榨后的泥饼和干化泥渣一并运至采砂场回填区就近填埋。
5.工艺流程
5.2.工艺概述
处理工艺的选择是污水处理工程建设的关键，处理工艺是否合理直接关系到处理站的处理效果、出水水质、运转稳定性、投资及运转成本和管理操作水平等。
因此，结合洗砂厂实际情况，综合考虑各方面因素，选择沉淀固液分离处理工艺，以满足生产实际需要。
按水处理所采用的学科技术的不同可将水处理方法分为两大类:
一是物理化学法，二是生物（生化）处理法。
本设计采用物理化学法中的混（絮）凝沉降法：
洗选废水经初次沉淀，去除废水中的大颗粒物质，出水进入混凝反应池，在废水中投加混凝剂或絮凝剂，使水体中的微小颗粒和溶解于水体中的污染物产生聚合反应，形成较大的团粒絮状物（俗称“矾花”），由于“矾花”的比重大于1，因此在自身重力的作用下沉淀于水体底部，使污染物与水体分离。
混凝沉淀法具有投资少、占地面积小、操作简单、运行稳定、运行费用低等优点。
针对生活污水，由于洗砂厂位于山区，周围是农用山地，因此，本设计采用应用广泛的化粪池进行处理，处理出水作为场区绿化及农用山地用水。
化粪池属于生化法中的厌氧处理：
在无氧条件下，借助厌氧微生物的新陈代谢作用分解废水中的有机物的处理方法。
生化（细菌微生物）处理法对于有机废水具有处理效果好、抗冲击负荷能力强、污染物去除率高、出水稳定等优点，是处理高浓度有机废水的有效手段。
5.3.工艺流程
本设计为洗砂废水处理项目，降低废水中的悬浮物和色度是本方案主要解决的问题，针对洗砂厂生产实际情况，洗砂废水处理工艺流程见下图2:
洗砂废水设计最大处理量：
60m3/h，污染特征主要是泥沙含量高、悬浮物含量高、色度高呈灰色，预沉池内堆积的泥沙清渣方式采用人工定期清渣，清出的泥渣运至污泥干化场进行干化，定期清出外运至采矿回填区填埋。
预沉池出水加入絮凝剂后进入二次沉淀池进行泥水分离沉淀，沉淀池内的泥浆采用泥浆泵输送至压滤机进行脱水处理，清水回到清水池循环利用，泥饼随同干化场泥渣一并外运至采砂场回填区就近填埋。
5.4.工艺流程说明
洗砂废水经排污沟进入平流沉砂池进行预处理，最长沉淀时间11小时，去除废水中的大颗粒泥沙等，出水自流至混凝池，此时投加混凝剂，将废水中的杂质聚集在一起并产生“矾花”，出水进入沉淀池，“矾花”被沉淀于池底部，池底污泥通过潜水泥浆泵定期清淤，沉淀池出水进入清水池，通过循环水泵回用或达标排放。
混凝剂可采用聚合硫酸铁、聚合氯化铁或碱式氯化铝（俗称明矾），参考投加量约20mg/l；或辅助采用广泛应用于净水处理的聚丙烯酰胺阴离子型高分子絮凝剂，参考投加量约4-5mg/l，具体以实际出水水质调整加药量，确保出水水质清澈。
5.5.处理效果测算
根据工艺单元的去除率，对洗选废水的主要污染物处理效果测算如下表4-1示：
表4-1处理效果测算表
污染物
名称
进水浓度
平流沉淀去除率
混凝沉淀
去除率
出水浓度
排放标准
SS（mg/L）
1000
~70％
~20％
~100
150
6.主要构筑物及设备
6.1主要构筑物
（1）预沉池
Ø功能：
去除废水中大颗粒泥沙悬浮物。
Ø尺寸：
××，有效水深，有效容积100m3
Ø结构形式：
半地下式钢砼结构，利用现有预沉池
ØHRT：
Ø数量：
1个，定期停止生产进行清渣作业
（2）混凝池
Ø功能：
絮凝剂与废水中的胶体物充分进行混合反应。
Ø尺寸：
××，有效水深，有效容积约
Ø结构形式：
砖混结构，防水砂浆抹面，利用现有沉淀池进行改造
ØHRT：
约3分钟
Ø数量：
1格，出水设穿孔花墙
Ø配套设备：
叶片式搅拌机1台
（3）沉淀池
Ø功能：
固液分离，使污泥与水进行分离。
Ø尺寸：
××，有效水深，有效容积约
Ø结构形式：
钢砼结构，利用现有沉淀池改造，设1%反坡和集泥坑
ØHRT：
大于2hr
Ø数量：
1格
Ø配套设备：
立式泥浆泵2台
（4）清水池
Ø功能：
储存清水以备回用或排放
Ø结构形式：
钢筋砼结构，利用现有沉淀池进行改造
Ø尺寸：
××，有效水深，有效容积125m3。
Ø配套设备：
清水回用水泵
（5）污泥干化池
Ø功能：
进行污泥干化去除水分，渗滤水回到预沉池内
Ø结构形式：
C25钢砼结构，新建
Ø尺寸：
××，有效高度，有效容积15m3。
6.2.主要设备
（1）沉淀池泥浆泵
Ø功能：
平流沉淀池集泥坑底部泥浆排出
Ø数量：
2台,1用1备
Ø型号:
IB-10-30
Ø流量：
10-15m3/hr
Ø扬程：
25-30m
Ø电机功率：
（3）清水池立式自吸循环水泵
Ø功能：
清水池回用
Ø数量：
2台,1用1备
Ø型号:
100WFB-C2
Ø流量：
60m3/hr
Ø扬程：
18米
Ø电机功率：
11KW
（4）絮凝剂投加设备
Ø功能：
定量投加絮凝剂
Ø数量：
1套
Ø型号:
DFD-09-03-L
Ø流量：
9L/hr
Ø电机功率：
（5）搅拌机
Ø功能：
絮凝剂搅拌
Ø数量：
1套
Ø型号:
JBJ-400，功率：
（6）厢式压滤机
Ø数量：
1套，配套电控柜
Ø型号:
XAY30/800-U
Ø过滤面积：
30m2
Ø材质：
增强聚丙烯
Ø压力范围（MPa）：
功率（KW）：
Ø容积（m3）：
Ø产品规格：
800×800mm
Ø重量（kg）：
3470kg
Ø外形尺寸（m）：
4080×1200×1205mm
（7）控制箱
Ø数量：
4套
Ø型号:
400×300
6.3.主要构筑物及设备一览表
主要构筑物一览表见表6-1，主要设备一览表见表6-2。
表6-1主要构筑物一览表
序号
名称
规格尺寸（m）
单位
数量
结构
备注
1
预处理沉砂池
××
座
1
钢砼结构
利旧
2
混凝池
××
座
2
砖混结构
新建
3
沉淀池
××
座
1
钢砼结构
利旧改造
4
清水池
××
座
1
砖混结构
利旧改造
5
污泥干化池
××
座
1
C25钢砼
新建
表6-2主要设备材料表
序号
设备
规格型号
单位
数量
材质
1
立式自吸水泵
100WFB-C2,Q=h,H=18m,N=11kW
台
2
铸钢
2
立式泥浆泵
IB10-30,Q=h,H=30m,N=
台
2
铸钢
3
加药系统
DFD-09-3-L，N=
套
1
组合
4
搅拌机
JB-400,N=
套
1
铸钢
5
电气控制箱
实现手动/自动控制
套
1
组合
10
管道阀门
配套管道及阀门等
组
1
PPR/碳钢
7.电气工程
7.2.设计依据
1、《低压配电设计规范》GB50054-2011
2、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011
3、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008
4、《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
5、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
6、《》GB/T50065-2011
7、《》GB14050-2008
8、其他相关专业提供的条件和要求等。
7.3.用电负荷
本工程供电为380V\220V，装机总容量约为，设备电源由配电间引低压开关柜接出至设备接线端。
7.4.主要电器设备选型
设备选型：
室外电气设备选用防水防爆型电气设备。
机械设备选用国内主流节能减振低噪声设备。
动力开关柜选用XM-33型，低压配电柜GGD型，动力配电箱选用XL21型，室外控制箱选用防腐防雨型。
柜、箱内电气元器件、启动设备选用国内主流产品，先进可靠。
电缆选型及敷设：
配线电缆按GB标准选择，对于低压电缆选用交联聚乙烯绝缘铜芯电缆，动力电缆绝缘电压等级为1000V，,控制电缆绝缘电压等级为500V,选用。
电动机配线选用四芯铜芯电缆。
配电室内电缆沿电缆沟或电缆桥架敷设，引出室外后穿管埋地敷设。
7.5.系统控制与保护
本项目所有机械电气设备采用集中和就地2层控制，正常生产运行时，废水处理等设备在操作室内集中控制操作，检修维护及调试时在机旁就地操作。
低压进线总开关设过载延长时，短路速断保护；低压设备及馈电线路设短路及过负荷保护；低压开关柜设超压、欠压、相序保护。
（1）水泵：
清水池循环水泵的启动受液位控制。
A、高液位；报警，同时启动备用泵；
b、中液位：
一台水泵工作，关闭备用泵
c、低液位：
报警，关闭所有水泵；
d、水泵中一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作。
（2）加药装置：
加药装置通过人工控制，加药量根据水质进行手动调节。
（3）沉淀池泥浆泵采用人工定时启动进行排泥。
（4）厢式压滤机采用人工现场控制。
（5）其他：
各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。
7.6.动力部分
低于15kw电机均采用直接起动。
除注明外，壁挂式操作箱距地面1.5米明装，以10#槽钢为基础。
所有参与生产工艺过程控制的设备采用集中手动控制与就地手动控制。
当选择开关位于就地位置时，可对设备进行就地操作，主要用于单机就地检修、维护、调试，正常生产时，选择开关应选至集中联动位置。
7.7.防雷与接地
所有电气设备工作接地、保护接地、建筑物防雷接地均共用一套TN-S接地系统，进线电源重复接地保护，所有不带电金属外壳、穿线钢管、金属建筑物等应可靠与接地系统有效连接，接地电阻值小于1欧姆，达不到应加装人工接地极。
8.土建工程
8.1设计依据
1、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
4、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
8.2.结构设计说明
1本水处理池利用现有水池进行改建；
2新建混凝水池及清水池采用M10水泥砂浆砌筑，防水砂浆抹面；
3沉淀池设1%的坡度，坡向集泥坑，泥浆泵设置于集泥坑处；
4厢式压滤机基础采用C30混凝土基础，基座采用钢结构平台，压滤机电控柜设置于平台上，平台搭设防雨棚防雨水淋湿电气设备；
5搅拌机及泥浆泵、立式自吸水泵等设备基础采用C30混凝土浇筑并预埋设备固定钢板或螺栓；
6钢结构及支架、预埋件等采用红丹防锈底漆涂刷1道，面漆2道，雨棚采用轻钢屋架结构，彩钢瓦屋顶。
9.总图布置
9.2.平面布置
（1）充分利用厂区场地，尽量节省占地，降低造价。
（2）与厂区整体绿化结合，和周围环境协调一致、整体美观。
（3）满足规范对各处理建筑物平面布置要求。
9.3.高程布置
（1）在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。
（2）尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。
依据建设方提供的地形图和设计要求，生产废水处理设施设备集中布置于厂区西南辅助区域，具体参见总平面布置图。
10.职业卫生与环境影响评估
10.2.职业卫生
1）、规范标准
《工业企业设计卫生标准》GBZ-2002
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ19
《工业企业厂内运输安全规程》GB4387
《生产设备安全卫生设计总则》GB5083
《安全标志》GB2894-96
2）、设计原则
本项目存在的危险因素有：
机械伤害、触电、物体打击、摔伤等；存在的有害因素为粉尘、高温、噪音等。
为保证劳动者在生产过程中的安全和健康，对上述生产中可能造成的危害因素，要依照相关生产规程、规定和要求严格执行。
转动设备和部件安装防护罩和护栏，对噪音较大的设备尽量采取隔音和消音措施，对产生粉尘的设备和部位设置密封罩或洒水处理，上岗人员均须穿戴劳保用品作业。
10.3.环境保护
1）、法律法规和标准
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国大气污染防治法》
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》
《污水综合排放标准》
《工业企业厂界噪声标准》
《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》
2）、粉尘治理措施
本项目生产过程中无组织粉尘污染源主要是页岩、硅岩等装卸进料、破碎过程中产生的无组织扬尘。
采取的措施：
原矿卸料、破碎周围设喷雾器喷雾洒水，防止扬尘产生。
3）、生产废水
本项目的洗砂废水经处理后作为洗砂水回用，不外排。
4）、固体废弃物
本项目产生的固体废弃物为废水处理产生的泥渣，属于一般固体废物运至采矿回填区填埋。
5）、噪声防治
本项目机械设备选用低噪声设备及采取隔
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