1、*（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一五年九月景翔矿业分公司煤矿废水处理工程 1目 录目 录 1第一章 项目概述 .31.1 项目概述 .31.2 设计水量及水质 .31.3废水治理的必要性和意义 3第二章 设计思路、地点、目标 .52.1、设计思路 52.2、建设地点 52.3、设计目标 5第三章 工艺设计 .63.1、设计依据 63.2、水质水量 63.3、设计原则 73.4、设计要求 73.5、设计内容 8第四章、总图设计 .94.1 站区平面设计 .94.2 高程设计 .94.2.1竖向布置原则 94.2.2 地
2、下管线及管线综合 .9第五章 工艺说明 .115.1治理工艺选择 .115. 2工艺流程图 135.3 工艺流程说明 145.4、工艺技术特点 .145.5、主要构筑物及设备设计参数 .14第六章 投资估算 196.1、土建投资 .196.2、设备材料投资 .19第七章 运行成本分析 217.1、计算依据 .217.2、动力消耗费用（a1） .2127.3、药剂费用（a2） .217.4、吨水直接运行成本（A） 22第八章 质量保证及售后服务 238.1、运行管理 .238.1.1安装 .238.1.2调试和试运行 .238.1.3日常管理 .238.2、工程质量承诺 .248.3、售后服务
3、.248.3.1人员培训 .248.3.2设备运行故障维修 .24第九章 图纸 253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
4、CODCr SS出水指标 69 50 501.3废水治理的必要性和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，4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。5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
5、后达到煤炭工业污染物排放标准 （GB20426-2006）表 2标准。6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） 中华人民共和国环境保护法 （1989 年） ；（3） 中华人民共和国水法 （2002 年 10月 1日） ；（4）中华人民共和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） 中华人民共和国水污染防治法 （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 （GB2042
6、6-2006） ；（10）建筑结构设计标准（BGJ9-89） ；（11）城镇污水处理附属建筑和附属设备设计标准；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 300 m3，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。7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 1253.3、设计原则（1） 根据国家有关规定和甲方的具体要求，合理地确定各项指标的设计标准
7、。（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和便于工人操作。（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）甲方提供的其他资料要求。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
8、。8（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。9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，厂外道路和建筑物朝向并考虑远期发展方便和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.
9、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，以保证安全运行和节省投资。 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是：污水、污泥工艺管道流程顺畅，各种管线的相互平面和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，10小管道让大管道，高程布置将电力
10、、自控管沟放在最上层，中层是给水管、小口径污水、污泥压力管，最下层是大口径污水污泥管、站内污水管。11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的主要是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，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中的煤粉是构成矿井水 COD的主要成分；无论是去除污水中的 COD还是 SS，归根到底是能够有效去除废水中的
11、 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12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、
12、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，即酸性和碱性矿井废水，根据甲方提供资料，该矿井废水出水为碱性废水，PH 一般在 89 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和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
13、。PH 值的大小直接关系到选用药剂的种类，加药量和混凝沉淀效果。2）水中杂质成分、性质和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。13滤排液泵泵（3）斜管沉淀斜管沉淀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，在电中和作用下发生聚集，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
14、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矿井废水调节沉淀池管道混合器斜管沉淀池排放口碱、PAM 、PAC浓缩池达标排放干化池污泥外运混凝反应池145.3 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，分别添加碱液和 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，
15、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调节和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：15.07.02.5m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.
16、5m15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=80m 3/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 LFS DN100 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：3.03.04.0m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：4.014.04.0m建筑结构：钢筋混凝土建筑形式：地上
17、式16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：1.46 m 3/m3.h停留时间： HRT=1.7h主要配套设施：斜管填料：规格：80 数量：47.8m 2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=10m 3/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 LFS DN40 数量：1 台（4）规范出水口建筑尺寸：1.04.0m1.0m建筑结构：砖混结构建筑形式：地上式主要配套设施：17
18、巴歇尔流量槽：型号：5 号流量：Q=9-900m 3/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：1.53.01.5m 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：3.04.50.8m 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：1632mm 数量：5.0T碎石：规格：1020mm 数量：3.0T（7）加药设备间建筑尺寸：3.0m6.0m3.0m18建筑结构：砖混
19、数量：1 间主要配套设施：PAM药剂泵：型号：CQF25-15-125流量：Q=1.6m 3/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=1.6m 3/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=1.6m 3/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 LFS DN25 数量：3 台加药箱：规格：1.31.31.3m材质：PVC 数量：3 套19第六章 投资估算6.1、土建投资序号 构筑物名称
20、 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 15.07.02.5 （m 3） 263 0.08 21.04 新建2 絮凝反应池 3.03.04.0 （m 3） 36 0.08 2.88 新建3 斜管沉淀池 4.014.04.0 (m2) 224 0.08 17.92 新建4 排放井 4.01.01.0 （m 3） 4 0.06 0.24 新建5 污泥浓缩池 3.01.51.5 （m 3） 6.75 0.06 0.42 新建6 污泥干化池 3.04.50.8 （m 3） 10.8 0.04 0.43 新建7 加药设备间 3.0m6.0m （m 3） 18 0.1
21、 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 其他附属土建 批 1.0 1.00 新建11 人工清淤 1572.51.3 （m 3） 341 150 5.1212 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 56.93 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 潜水提升泵 型号：100WQ80-15-7.5 2 台 12000 2.4002 调节阀 DN100 2 套 860 0.172调节沉淀池浮子流量计 LFS DN100
22、2 套 882 0.1763 絮凝反应池 管道混合器 DN100 3 套 895 0.2684 斜管 80 48 m3 420 2.0165 斜管支架 碳钢 1 套 6000 0.606 污泥泵 40WQ10-7-0.55 1 台 1800 0.1807 浮子流量计 LFS DN40 1 套 225 0.2258 溢流槽 300300， PVC 28 米 160 0.4489 溢流槽支架 碳 钢 1 套 4800 0.48010 排泥系统 DN80 PVC 3 套 3200 0.96011斜管沉淀池浮球控制器 KEY-03 2 套 250 0.05012 排放井 巴歇尔流量槽 5号 1 套 3
23、000 0.3002013 浓缩池 泥水控制系统 化工 PVC 1 套 2500 0.5014 卵石 16-25mm 5 m3 250 0.125 含转运15 碎石 10-20mm 3 m3 228 0.68416干化池排水系统 化工 PVC 1 套 2500 0.2517 PLC控制器 YL-11 1 套 5500 0.5518 药剂泵 CQF25-15-125 6 台 1250 0.75019 浮子流量计 LFS DN25 3 套 65 0.19520设备间加药箱 1.31.31.3m 3 套 4500 1.35021 电线电缆 国标 1 批 6000 0.60022 管件管道 国标 1
24、批 15000 1.50023其它辅助材料 国标 1 批 2000 0.20024 小计 14.97925 运输费 24 项8% 1.19826 设计费 24 项10% 1.49827 安装调试费 24 项12% 1.79728 管理费及利润 （ 24+-+27）项15% 3.23929 备案验收 - 1.200 水质监测甲方支付30 税金 （24+-+29）项4.3% 1.11931 合计 （24+-+30）项 25.03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。21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
25、 单位 基本数据 备注1 电价 元 0.52 聚丙烯酰胺单价 元/吨 8000 600万分子量3 聚合氯化铝 元/吨 12004 氢氧化钙 元/吨 4007.2、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 20 150.02 污泥泵 台 1 0.55 0.55 0.55 6 3.33 药剂泵 台 6 1.10 6.60 3.3 20 66.04 PLC控制器 套 1 0.05 0.10 0.05 24 1.2026 合计 22.25
26、 11.4 220.5本工程总装机容量 22.25KW，其中备用功率 11.4KW。日耗电量为 220.5KWh。电费：220.570%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：77.1815000=0.051 元/m 3即，a10.051 元/m 37.3、药剂费用（a2）22本工程使用药剂主要是调节废水 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/m 31500m38元/Kg=120 元PAC：0.05kg/m 3
27、1500m31.2元/Kg=90 元氢氧化钙：暂不计a2=（120+90+0）/1500=0.14 元/m 37.4、吨水直接运行成本（A）电耗（a1）(元/m 3)药剂费用（a2）(元/m 3)总费用（A）(元/m 3)0.051 0.14 0.194即，直接运行费用 A0.194 元/m 3 。23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和良好的运行效果。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和设备所需电气安装。8.1.2调试和试运行污水站调试和试运行是污水处
28、理工程建设的重要 阶 段，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。调试分为无负荷和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，使他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24在日常运行
29、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和操作人员，使管理和操作人员掌握工艺设备的性能、管理、操作和定期维护保养知识、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。25第九章 图纸污水处理工艺流程图 。景翔矿业分公司煤矿废水处理工程 12
