XX有限公司污水处理设施升级改造项目设计方案

0 计方案 项目名称： 建设单位： （ 1）依据国家和重庆市有关环保法律、法规及产业政策要求对工业污染源进行治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益； （ 2）按中华人民共和国清洁生产促进法的要求，积极推进企业资源的综合利用，逐步提高企业的清洁化生产水平； （ 3）积极稳妥地采用新技术、新设备，结合企业的现状和管理水平，采用 先进、可靠的处理工艺； （ 4）妥善解决项目建设及运行过程中产生的污染物，避免二次污染； （ 5）处理后外排的废水达到国家相关的标准和要求，处理后回用于工业的水质达到国家标准规定的水质； （ 6）根据公司的子企业总体布局及排水系统现状进行设计方案的编制，充分利用企业现有设施和设备，降低工程建设成本，做到现有资源的合理整合； （ 7）本着进一步保护和节约水资源，减少污染物排放的原则，使矿井废水利用率大于 85% ，实现年节约自来水大于 50万立方米； （ 8） 考虑到煤矿现状和管理水平，采用简便、易行、可靠的工艺流程，使处理后的工业水能满足用户的需求； （ 9）贯彻执行国家环保行业、工业用水处理行业的最新标准、规范； （ 10）妥善处理废水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染； （ 11）采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，尽量减 轻劳动强度，做到技术先进、科学经济。 1 2项目背景、必要性和意义 2 1项目背景 随着城市化进程的不断加快，城市规模也越来越大，但随之而来出 现了资源枯竭、环境污染等问题已经成为了限制人类生存和发展的重要因素之一。特别是日益严重的环境污染、资 源浪费等问题更加重了资源的短缺。如何合理利用资源、保护环境已经成为世界各国共同关注的问题之一。 随着城市的快速发展，水资源缺乏、供水不足、生态失衡等问题不断突出。特别是生态环境的破坏，危及到人类的生存与健康，并影响城市的进一步发展。为了扭转生态失衡的局面，改善生存空间环境，各种世界性的环境保护会议、组织等也相继成立，提出人口、资源、环境协调发展，走资源化可持续发展的道路已经成为 2 当今世界一大主题。我国自上世纪 70年代末就开始重视环境保护工作至今，环境保护已经成为我国的一项基本国策。当今城市发展与环境保护就已经 成为我国环保工作的一大重心，国家在城市环境保护上不断加大投入。但随着我国城市工业的飞速发展，城市生态仍在不断恶化。 在环境污染中，水污染是较为严重的部份。据统计，重庆市每年废 水排放量就达 09 T，其中约有 0 8 致水环境质量不断恶化，长江污染逐渐加重。特别是三峡水库蓄水后，长江水流速度缓慢，滞留时间长，水力条件改变，河流的输送、扩散稀释自净能力将大大减弱，从而会造成水污染物浓度增加，岸边污染带加宽。如果现有污染源不能有效治理，伴随经济发展，工业企业 规模加大，废水排放量增加，治理不力可能导致水污染加剧。 目前，全球水资源匮乏，我国的水资源人均拥有量只有世界人均水资源拥有量的 1/4，而且我国的水资源历来分布极为不均，北缺南丰。但随着南方城市经济的快速发展，环境污染导致水环境的不断恶化导致南方许多城市也出现 “水荒 ”。因此，在保护环境，减少污染物向环境中排放的同时，应尽量做到资源化利用废水资源。针对矿井水资源化处理已经有的成熟工艺和工程实例。由于我国经济的持续快速的增长，用水量大幅度上升，而水资源又严重匮乏，将影响经济的发展速度。矿井水的资源化处理可以从不同 程度上缓解当地用水紧张的局面。 市场用水需求随着城市化进程的不断加快而增加，城市的规模也越来越大，特别是中梁山地区的城市人口增加和大中型工业企业的不断建设，使原本就紧张的水资源更加呈现出严重不足的状况，制约了地区经济的发展，与此同时，生态失衡和水环境污染等城市问题也随之加剧。 中梁山地区是九龙坡区煤炭、汽车、摩托车、橡胶、电力设备和机械加工较集中的工业区。在 2002年的重庆市总体规划中，将九龙坡区华岩镇的半山、幸福、联合、齐团、朝阳村等片区，规划为机械加工、镁冶炼、摩托车装配等行业集中的大型工业企业基地（即 九龙工业园区西区）。工业用水量大幅度增加，而企业为降低生产成本，在满足生产用水的前提下，如何降低生产用水成本是用水量大的企业必须考虑的问题。中梁山地区的现有供水量严重不足，见中梁山周边用水调查表 水，是一般工业企业生产必须的，而高能耗企业更是离不开水 ,如发电厂、橡胶制品、镁冶炼、煤炭洗选加工、煤气化和煤化工等行业。一些企业将水作为产品生产的中间体，参与生产；一些企业将水作原料，直接加入到产品生产中。 3 中梁山煤矿矿井水由于涌水量大，水源点位置较高等特点，给该类废水 利用提供了一定的方便（如：可以降低取 水成本）。矿井废水经过适当处理后，可作为城市用水辅助水源，而且特别适合作为用水量大的企业的工业用水补充水源，由此缓解中梁山地区用水紧张的矛盾。 用矿井水作为工业用水补充水源，有不需要建设取水工程，用户输水距离短，工程造价低，维护管理简单，运转费用少的优点。在销售价格上与自来水（ /吨）相比，其水价只有其 40（定位在 吨），有较大的价格竞争优势。 由于中国经济的高速增长，用水量大幅度上升，而水资源又严重匮乏，将影响经济的发展速度，政府为平衡供水失衡问题，水价不断攀升将 成为必然。中梁山地区的自来水主要由沙坪坝水厂提供。在 2003年沙坪坝水厂的自来水水价为：民用 吨，工业 吨，建筑 吨，商业 吨。据有关报道，由于城市污水处理成本大幅度上升，重庆的自来水水价仍有上调的趋势，企业使用自来水的成本也将大幅度增加。 表 中梁山周边的企业用水调查表 序 号 企业名称 用新鲜水量 （吨 /日） 备 注 1 佳通轮胎公司 4000 改扩建完成后 2 重庆庆铃汽车有限公司 2000 3 800 有自备水井 4 新时代环松 摩托车有限公司 400 5 起重机厂 200 生活后勤 6 建设摩托车有限公司 1500 在建设中 7 重庆隆兴镁业有限公司 3000 在建设中 8 中梁山煤电气公司北矿井下气化项目 1500 工业实验中 9 中梁山煤电气公司发电厂 2500 10 中梁山煤电气公司选煤厂 800 合 计 16700 2 2企业污染现状 2 2 1污染物排放现状 4 重庆中梁山煤电气有限公司拥有两个煤矿井：南矿井、北矿井。两矿井 排放的矿井水为带有行业特征的煤炭水，存在的主 要问题是：在清理井下水仓和巷道时，水中的悬浮物、 度等指标有不同程度超标，悬浮物最高浓度达 800 L，最小浓度为 60 L，平均浓度达 400 L； 0 L，最小为 20 L，最高达 L。废水排入磨滩河，对磨滩河及周边的水体造成了一定的污染。以下根据该公司生产工艺流程以及在生产过程中产生污染物的环节、种类、浓度及产量；对环境的污染程度和危害两方面来进行阐述。 （ 1）生产工艺流程及产生污染物的环节、种类、浓度及产量 企业生产工艺流程 该公司南北两矿 属于典型的煤炭开采企业，其生产工艺流程为：原煤采掘 装车 运输出井 装车 外运。 产生污染物的环节 在该煤炭开采的过程中由于含水层受到破坏，产生大量涌水，在煤、岩粉等作用下形成矿井污水，产生污染物的环节主要有以下几点： 两矿区含煤地层为二迭系龙潭组煤层，顶板为长兴灰岩和阳新灰岩、底板为茅口灰岩，含水层的含水性较强，工作面开采过程中，井下产生大量涌水。该部分井下水主要受煤、岩粉污染。 由于中梁山两煤矿开采历史悠久，井下采空区面积大，而且大部分位于煤层埋藏浅部，与地面相互沟通，暴雨期间，大量雨水通过裂缝渗入井 下采空区，继而转为井下水。这部分水在由地面渗入地下的过程中，带入一 些泥砂，再与井下冒落矸石长期浸泡，逐渐汇入井下排水系统。 矿井水水量情况 根据中梁山煤电气有限公司提供的资料显示，该公司下属南北两矿井的废水产生量情况如下： A、重庆中梁山煤电气有限公司南矿 根据矿井水检测统计，该井最大涌水量为 1500h，最小涌水量为 200 h，全年平均涌水量为 420 h。为确保出水达标排放，处理站水处理能力不应低于 500 h。（即日处理能力为 12000 d） B、重庆中梁山煤电气有限公司北 矿 根据矿井水检测统计， 该井最大涌水量为 1200 h，最小涌水量为 150 h，全年平均涌水量为 360 h。为确保出水达标排放，处理站水处理能力不应低于 400 h。（即日处理能力可达到 9600 d） 重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水处理厂的总处理能力确定为 900 h，日处理量 矿井水中主要污染物种类及产生量 由于中梁山煤电气有限公司南北两矿所处的区域为酸雨区域，矿井排出的废水一般呈现出一定的酸性。该废水属于比较典型的矿井废水，其产生的矿井废水中主要污染 物种类有：悬浮物（ 铁、锰、 时由于废水在流经井内排水系统时会引入一定量的细菌等微生物污染物质。 根据九龙坡区环境监测站在 1997 2001 年期间对两煤矿井下水的水质监测统计，重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水所含主要污染物为悬浮物和 浮物每年排放量为 1314 t a，悬浮物超标倍数最大为 12倍，悬浮物浓度与地面降水有较大关系。 1999年 6月 15日井下水悬浮物浓度高达 800 L；井下水 高 呈酸性；受煤尘、岩粉及泥土污染影响，井下水中含有悬浮物质而显黑；在暴雨高峰期时，井下水呈黄色；水中 与 当水中悬浮物浓度为 800 00 L，主要受地面水渗漏影响，去除水中的悬浮物，色度、 （ 2）对环境的污染程度和危害 目前，中梁山煤电气有限公司南北两矿所产生的矿井水，除一部分矿井废水只是在井底巷道中经过自然沉淀和另一部分矿井水在井地水仓中进行简单沉淀处理以后，废水直接排入磨滩河进入长江。同时，在清理采矿巷道、水仓的时候产生的大量废水也是直接排如长江水系，对磨 滩河乃至长江造成比较大的污染。根据对废水的长期监测结果计算。该公司南北两矿每年向环境排放的污染物质总量如下表 名称 平均涌水量 南矿 420m3/h 800 a 80 a 北矿 360m3/h 800 a 80 a 6 合计 780m3/h a a 由表 以看出，由于矿井水水量很大， 度也很高，直接排放对周边环境必将形成不利的影响。大量的悬浮物（ 入磨滩河中使磨滩河中泥沙淤积，同时破坏了磨滩河周边的生态环境，对周围居民的生产和生活造成极为不利的影响。 2 3项目建设的必要性和意义 重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水处理工程是磨滩河流域水污染综合整治规划中所确定的重点治理项目之一，因此，必须确保井下水处理效果达到九龙坡区环保局规定的治理目标，即达到污水综合排放标准 (996)中二级标准。该煤矿井下排水，水量、水质随季节性变化大 ，悬浮物含量高。长久排放甚至会加剧磨滩河泥砂淤积，为保护磨滩河水体水质和生态环境，维护人民身体健康，进行废水治理势在必行，进行水污染控制、水环境保护，是功在当代，利在千秋的大事。 煤炭工业作为重庆九龙坡区的一大支柱产业，承担着发展本地经济 的重任。只有不断把企业做大、做强，才能肩负起党和政府交给的带动本地区经济发展的历史使命。但随着企业的不断发展壮大，产量增加，污水量会越来越大；由于水资源缺乏，必然导致产品成本增加，势必会影响产品市场竞争力；而且目前全球水资源匮乏，为保护水资源、节约用水，实现清洁生产，降低 成本，实现可持续发展，兴建废水治理工程势在必行，刻不容缓，工程实施将会产生巨大的经济效益、社会效益和环境效益。 为此重庆中梁山煤电气有限公司决定实施 “重庆中梁山煤电气有限公司矿井废水综合利用 ”项目。项目包括：在地面分别修建两座矿井废水处理站，调节水池及加压泵站，输水管网；矿井下修建矿井水预处理池，进行巷道排水沟改造等。 本项目建设投产后，矿井废水经过处理后通过管网系统输送到 通轮胎公司、庆铃汽车公司等公司作工业锅炉用水等以及农田灌溉、骑龙穴补充水等，废水实现零排放。每年减少向水体环境中排放 到 ，减少 再对周边环境造成污染。工程运行投产后，由于不再产生污染环境的废水，企业不再缴纳排污费和超标罚款。同时也不产生因环境污染而导致的解决环境纠纷的费用。同时，由于处理设施处理水质稳定，供水价格便宜，每年可给佳通轮胎、 公司和中梁山煤电气有限公司锅炉供给大量合格的水资源，可以产生大量可预期的经济收益。 7 因此，无论是从资源的节约的角度来看还是从环境污染治理的角度来看，本项目的建设都是相当有利和极为迫切的。本工程项目的建设，充分考虑了治理环境污染和进行资源综合利 用的统一；是国家提倡的可持续发展经济的具体落实；是功在当代，利于千秋的大事。 3、建设思路、地点、目标及内容 3 1建设思路 两煤矿矿井废水的特点是 机物含量较低，废水中含有过量的铁、锰等无机物质，废水呈酸性。单纯从废水的达标治理上来看是比较容易的。但是，由于该矿井废水如果仅仅进行达标治理，就意味着大量的资源浪费，达不到废水的资源化处理的目的，同时也无法使本项目建设后产生可预期的经济收益。使废水处理最终还是成为企业的一大负担。无法调动企业对该废水处理站运行管理的积 极性。 因此，本项目的建设思路是：对该废水进行资源化处理，使废水处理设施能够为企业带来一定的经济收益。以便充分调动企业对该废水处理设施运行维护的主动性和积极性。 根据以上建设思路以及对中梁山地区水资源状况的调查和重庆中梁山煤电气有 8 限公司提供的资料情况，本项目建成投产后，所处理出水主要供给周边企业作为部分替代自来水的补充水源。即主要作为工业锅炉用水，冷却用水，生活杂用水等。以达到降低耗水大户的运行费用、减轻企业生产成本的目的。本项目已经不在是简单的 达标型 治理项目，而是废水 资源化 型治理项目。 因此，根据 该矿井水的涌水变化情况，选择适当的处理工艺就尤为重要。根据该矿井水涌水量的变化特征，本可行性研究报告建议采用工艺成熟稳妥，同时要有一定的稳定性、科学性的处理工艺，在保障涌水淡季时工业企业用水稳定的情况下，同时还要保证在丰水期供给工业企业的矿井水水质稳定以及多余废水的达标排放。根据该矿井水用户对矿井水的使用要求，依据锅炉水质（ 准中对水质的要求和污水综合排放标准（ 规定的一级排放标准的要求；同时依据室外给水设计规范（ 工业循环冷却 水设计规范（ 高浊度水给水设计规范（ 排水工程设计规范等标准、规范的规定以及工程实践，针对该矿井废水水质情况选择目前对矿井废水处理比较先进和成熟的工艺。本可行性研究报告采用的矿井废水处理采用 “凝沉淀 除铁锰滤池 精密过滤 消毒 ”处理工艺，处理后出水达到锅炉用水等工业用水水质标准。当丰水期水量大时，多余矿井废水通过 水综合排放标准（ 规定的一级排放标准排放或回灌。 水处理过程中产生的污 泥通过压滤后可以作为固体垃圾添埋或焚烧后作为建筑材料处理。尽量做到不对周边环境带来不利影响或危害。 3 2建设地点 根据布局合理、符合规划要求并与周边环境相协调的原则，并对相应的选址位置进行建造成本和运行费用进行优化的前提下，选择废水处理站建设地点和管网走向线路。 鉴于南矿和北矿矿口均有一相对比较平整的空地，地势较平坦，地形坡度不大，场地地面布置土石方工程量较小。该地块属于工业用地范围，没有进行其他用地规划；而且目前土地权属情况明晰，不存在土地权属纠纷，目前没有大量的拆迁工作和费用 。将废水处理站选择在该地块（两块地）进行建设，矿井废水引水管道（沟渠）相对较短，造价低。 因此，本可研报告推荐两煤矿井的废水处理站均采用矿井井口布置方案。该方案拟建设地点选在距重庆市中心 18 九龙坡区中梁山田坝，在南矿井和北矿井 9 井口各建一废水处理站，处理各自煤矿排出的矿井废水。 3 3建设内容 根据重庆中梁山煤电气有限公司提供的资料和国家相关产业政策以及重庆市政府主管部门的要求，本项目建设内容包含矿井内排水管沟的以及水仓的维修改造，两座矿井水处理厂的新建，供水主管道和泵站的建设等内容。 3 3 1南矿 矿井水处理厂 以南矿矿井废水作为水源，枯水期处理水质全部达到工业锅炉用水要求，通过管道全部输送到相关企业替代自来水使用。废水中大肠杆菌指标和管网末端余氯均达到相关工业用水标准。该处理厂需要全部新建，主要分水处理构筑物、厂房等辅助设施的建设、以及系统设备、自动控制系统等设备的采购和安装。建成投产后，由于大量采用计算机控制技术，该矿井水处理厂整体工艺和设备的运行管理水平可达到国内 90年代先进水平。 设计规模： 500 m3/h 回用水处理处理工艺：水质调节 混凝沉淀一除铁锰滤池 精密过滤 消毒 企业用水； 丰 水期富余矿井废水达标处理工艺：水质调节 混凝沉淀 达标排放； 场地位置：南矿井口外空地； 工程内容：井下预处理工程、汲水管道工程，地面矿井废水处理厂内水处理池体、附属房屋、清水储存池以及厂内道路的施工，机械设备的采购、安装和调试，水厂附属加压泵站的施工、设备安装和调试，以及输水管网等工程。 污泥处理：经压滤机脱水后外运至矸石山堆放。 劳动定员：由于大量采用计算机控制技术，可以大大地减轻劳动强度和运行控制的难度。本处理厂最低要求安排 9 人，其中，厂长 1 人，副厂长 1 人（主管质量和安全），运行控制技术人员 4人，维修 保全 2人。水质分析人员 1人。 工程总投资： 3 3 2北矿矿井水处理厂 以北矿矿井废水作为水源，枯水期处理水质全部达到工业锅炉用水要求，通过管道全部输送到相关企业替代自来水使用。废水中大肠杆菌指标和管网末端余氯均达到相关工业用水标准。该处理厂需要全部新建，主要分水处理构筑物、厂房等辅 10 助设施的建设、以及系统设备、自动控制系统等设备的采购和安装。建成投产后，由于大量采用计算机控制技术，该矿井水处理厂整体工艺和设备的运行管理水平可达到国内 90年代先进水平。 设计规模： 400 m3/h 回用水处理处理工艺：水质调节 混凝沉淀一除铁锰 精密过滤 消毒 企业用水。 丰水期富余矿井废水达标处理工艺：水质调节 混凝沉淀 达标排放。 场地位置：北矿井口外空地。 工程内容：井下预处理工程、汲水管道工程，地面矿井废水处理厂内水处理池体、附属房屋、清水储存池以及厂内道路的施工，机械设备的采购、安装和调试，水厂附属加压泵站的施工、设备安装和调试，以及输水管网等工程。 污泥处理：经压滤机脱水后外运至矸石山堆放。 劳动定员：由于大量采用计算机控制技术，可以大大地减轻劳动强度和运行控制的难度。本处理厂最低要求安排 9 人，其中，厂长 1 人，副厂长 1 人（主管质量和安全），运行控制技术人员 4人，维修保全 2人。水质分析人员 1人。 工程总投资： 3 3 3本项目建设规模 工程量：井巷管沟长度约 4000m，地面建筑约 2600 ，地面管网长度约4500m。 劳动定员： 18人 运行费用： 工程总投资： 3 4建设目标 由于中梁山煤电气公司南北两矿产生的大量矿井废水直接排放会破坏周边生态环境，对周边环境造成极为不利的影响。根据国家法律 、法规的规定和当地政府的要求，必须对该矿井废水进行达标治理，由于中梁山地区工业企业规模的迅速增长导致该地区现有自来水资源已经不能满足企业的需要。同时由于该地区众多耗水企业的用水量也在不断增加，使该地区水资源日趋紧张。 按照现有的矿井水处理技术水平，矿井废水经过处理后完全能够达到工业锅炉 11 用水和清洗等工业锅炉用水标准，以之替代自来水可以大大地降低耗水企业的用水成本。 因此，本项目建成投产后，在丰水期的一部分矿井水和枯水期的全部矿井废水经过深度处理工艺处理达到工业锅炉用水标准后，通过管道输送到重庆中梁山煤电气公司 电厂、 司、佳通轮胎公司、重庆庆铃汽车公司等大型工业企业作为工业用水，枯水期矿井水的利用率达 100。因该部分水主要是用在工业锅炉上，所该部分矿井水要求达到工业锅炉水质（ 定的给水水质标准，具体标准值如下表 表 般蒸汽和汽水两用锅炉）水质（部分） 项目 给水 锅水 额定蒸汽压力， 浮物， 5 5 5 总硬度 5 ) 7 7 7 1000解氧， 含油量， 2 2 2 含铁量， 该部分水主要控制指标为 硬度、 铁量和含油量。 同时，本部分矿井废水处理后由于涉及到冲地等生活杂用水功能，在满足上述指标要求后，还必须满足生活杂用水的水质标准要求。即在满足表 且要求，总大肠菌群个数不超过 3个。锰含量不超过 。 由于工业企业用水量一般情况下有一定的稳定性，丰水期矿井涌水量很大，在短时间内企业无法消耗大量的水源，因此，对于多余部分矿井废水，经过处理达到污水综合排放标准（ 规定的一级排放标准后用做农田灌溉用水和骑龙穴水库补充水。 12 根据九龙坡区环境监测站监测报告，原生产废水中主要超标污染物为 大值 8001)。 丰水期多余部分矿井废水经过处理后达到国家一级排放标准后作为水库补充水或灌溉用水。该部分矿井废水经过处理后达到的水质情况表 表 序号 污染物名称 排放浓度 单位 备注 1 0 l 2 0 l 3 本项目对废水污染的治理率要求达到 100%，预计具体的污染物削减量和污染物削减率可以达到下表 表 a a 由表 于大部分废水采用深度处理达到工业锅炉用水水质标准后输送到工业企业使用而不再外排，只有当丰水期无法完全使用使才有很少量的废水经过达标处理后作为水库补充水而进入自然水体。从而不再对环境造成污染。 3 5建设地点概况 3 5 1地理位置 本项目建设地点为重庆市九龙坡区中梁山，位于主城区一环高速外，二环高速内；距重庆市中心 18公里，交通十分方便。南北两矿井水处理厂分别建在两矿井井口外空地上，处理后清水通过管网 就近接入周边的工业用水企业使用。加压泵站建设在两矿井水集中的位置，使矿井水在泵站进行汇合，对两矿井涌水量变化进行互补，达到均衡水量的目的。 3 5 2地形、地貌、地质 九龙坡区位于川东南平行岭谷低山丘陵地区，大体分 3 个区域：东部为丘陵谷地；中部为中梁山低山槽谷，海拔 350698米，林地面积 部为丘陵平地。 13 3 5 3气象 两煤矿隶属于重庆中梁山煤电气有限公司，位于重庆市九龙坡区中梁山田坝。该区属亚热带温湿气候，年均气温 ，年均降雨量 1315 重庆直辖市 位于长江上游，属中亚热带湿润季风气候。年平均气温 平均降雨量 582 年雾日接近 100天。平均相对湿度 33，平均风速为 12 m s，静风频率和逆温频率高。重庆主城区常年主导风向为北风。 重庆森林资源丰富，约有树种近千种，其中珍稀树种近 30 种。自然植被属亚热带常绿阔叶林。土壤主要由耕作土壤和自然土壤组成。其中紫色土和水稻土所占比例较大。 3 5 4水文 流经九龙坡区的主要河流是长江，其水资源丰富，长江最大流量为 43700 立方米 /秒，多年平均流量为 8670立方米 /秒，平均流速为 秒。枯水期平均流量 2753立方米 /秒，平均流速 秒， 90%保证率设计流量为 2300立方米 /秒。该地区排水主要经地区排污沟排入磨滩河支流，经伏牛溪最后汇入长江。磨滩河在区内流域面积为 用功能为农业用水。 3 5 5工程地质 本工程场地构造裂缝不发育，无断层、滑坡、边坡失稳、软弱夹层等不良工程地质现象，地质构造简单。但本项目在进行施工设计之前应对工程所涉及区域进行详细的工程地质勘探。 3 5 6征地拆迁及移民安置 本项目主体工程建设 地点现为空地，不存在拆迁安置费用，仅有供水管网敷设经过地域存在少量的拆迁安置及青苗补偿等工作量。 3 5 7其它建设条件 本项目主体工程建设地点（南、北两矿井废水处理厂）现为该公司临时堆煤空地，有一条运煤公路可直接进入该建筑工地，现有动力电源位置位于该采煤矿井井口，可以作为施工用电。 14 4、实施方案 4 1工艺技术方案的比较和选择 目前，在国内对煤矿矿井废水处理通常采用的是 “混凝 沉淀 ”或 “混凝、沉淀 过滤 ”的处理工艺。该工艺主要是针对矿井废水中悬浮物含量高、 工艺方案的主要工艺构筑物为混凝沉淀池和过滤池。 矿井废水在混凝沉淀池中的反应过程主要分两个步骤，第一步为混凝，第二步为沉淀。混凝能有效地降低原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和 混凝一般适用于粒度在 100基本原理是：水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性。带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。吸附层的离子随胶核一起运动表现出来的电位称为电动电位或 电位，其数值可以根据电泳或电渗实验结果用下式求得： =4u/（ 液体的动力粘度， 15 u颗粒电泳迁移的平均速度或液体电渗的平均移动速度， cm/s； D液体的介电常数； E两电极间单位距离外加的电位差，绝对静电单位 /1 绝对静电单位=300V。 要使胶体脱稳与凝聚，必须降低 电位和破坏水化膜，并提供胶粒碰撞动能。造成胶体碰撞的主要原因是布郎运动、流速梯度和涡流紊动。但对于颗粒直径在 1朗运动已基本不起作用。因此必须进行机械搅拌使其保持较高的碰撞速度。 当细小的颗粒在絮凝剂和搅拌的作用下迅速凝集成比较大的稳定的固体颗粒（或胶体） 后，在其自身重力的作用下慢慢沉淀到沉淀池的底部后被泵所抽走。从而使废水和悬浮物相互分离达到固液分离的效果。在悬浮物下沉的过程中，悬浮物所吸附的部分有机物（表现为 同时得到了一定的处理效果。在絮凝沉淀以后用石英砂过滤可以保证出水 果仅进行达标处理，一般采用普通快滤池即可使出水达到国家规定的排放标准。 本工艺对北方地区煤矿采掘废水处理效果较好，但对于西南地区煤矿产生的矿井废水处理效果则较差。这主要是因为西南地区煤炭中含硫量比较高，而且这一地区土壤呈酸性从而导致该地区矿井废水一般都呈现出酸性特征 。因此，对于南方酸性废水则必须进行 时，由于酸性矿井水中通常含有溶解性的铁和锰等，如果要将该类废水处理后回用，则必须按照相应设计规范设计除铁和锰的措施。 同时，如果要同时满足生活杂用水水质标准和工业锅炉用水水质标准的要求，则本项目在废水回用作工业用水部分矿井水必须进行除铁锰和消毒，在满足工业用水的指标的前提下，使矿井水中大肠杆菌群指标以及余氯指标符合生活杂用水水质标准的要求。 根据上述的分析可以得出，由于重庆中梁山煤电气公司南北两矿所排出的矿井废水程酸性特征，可以将土壤和煤 层中大量的金属化合物等物质溶解在水中，仅仅经过混凝沉淀是无法使废水达标排放，更无法使废水达到回用于工业用水的要求。 因此，本报告书建议采用 “节 混凝沉淀 除铁锰 精密过滤（也可称为高效过滤） 消毒 ”的处理工艺处理工业用水部分，对于丰水季节多余的废水则采用“混凝沉淀 ”的工艺处理可使多余废水达标。 16 在水处理过程中产生的污泥，通过浓缩和压滤形成固体后，与煤矸石堆放在矸石场，或进行其它处置。 4 2工艺技术方案设计 本设计在根据中梁山煤电气公司提供的南北两矿井的涌水量和季节变化情况以及该矿井水水质和 矿井水的用途要求。严格按照国家法律、法规和地方行政主管部门的要求以及行业设计规范；同时大量采用先进、科学的处理工艺进行设计。 4 2 1进水水质 目前，中梁山煤电气公司还没有对南北两矿井废水水质情况进行全面的分析，目前可供参考的进水水质依据是重庆九龙坡区环境监测站在 1997 2001年期间对两煤矿井下水的水质监测统计数据。但该统计数据只对环境敏感的 从该矿井废水所呈现的黄黑色等表观特征，分析，该矿井废水中可能还含有大量的铁锰以及硫等物质。因此，本设计进水水质入下表 表 计进水水质 名称 铁 锰 硫 南矿 800 80 48 北矿 800 80 48 4 2 2处理规模 本项目分南北矿分别进行治理。 南矿设计处理规模为 500m3/h，为保证丰水期处理厂仍然能够稳定运行，本处理系统最大处理容量可以达到 1500m3/h。最小涌水量达到 200 m3/水处理成本上涨不到 10%。 北矿水处理厂设计处理规模为 400 m3/h，最大处理容量可达到 1200 m3/h，当最小处理水量达到 120 m3/能体现处理系统的经济性和稳定性。 两座理厂总设计处理规模为 900 m3/h，可处理最大容量为 2700 m3/h，对于在设计处理规模以上的部分作为达标治理设计，不作为工业用水处理。 17 4 2 3处理方法 由于本章第一节已经对传统的矿井废水治理工艺进行了简要的分析说明，并确定了本项目中矿井废水的主要工艺流程。根据用水水质要求和相关设计技术规范的要求，本项目矿井水处理厂工艺流程如后图 矿井废水通过自流或在提升泵的作用下进入矿 井外处理厂的调节沉砂池内进行水量和水质的调节。在调节沉砂池内安装有行车式泵吸砂机一台，将沉淀入池底部的泥砂吸出后直接进入污泥脱水机房进行脱水。 当调节池内废水水位达到设定的取水高度时，根据矿井涌水情况调节一级泵站内相应的污水污物泵，将废水提升进入混合池。根据调节池内废水的 废水的 水进入辐流式沉淀池进行沉淀。为加快药剂和水之间的混合速度，本设计中采用空气搅拌的方式强制混合以达到较好的混合效果，同时对废水中低价态的金属离子进行氧化。以便 提高后续处理设施对金属离子的处理效果。 废水进入辐流式沉淀池内进行沉淀，此阶段，废水中的绝大部分悬浮物和 过混凝沉淀处理后的废水各项指标已经达到 空气 空气 矿井废水 调节沉砂池 一级泵站 辐流式沉淀池 混合池 混合池 混合池 辐流式沉淀池 辐流式沉淀池 缓冲水池 混合池 混合池 除铁锰滤池 除铁锰滤池 达标排放 污泥浓缩池 污泥脱水机房 药剂 药剂 18 污水综合排放标准（ 规定的一级标准，当丰水季节矿井涌水量达到最大的时候，多余的矿井水经过混凝沉淀处理后达标后引入骑龙穴水库作为补充水或作为灌溉水使用，或者直接排入受纳水体。 但是，此时的矿井水水质还没有达到工业锅炉用水水质标准和生活杂用水 水质标准。必须进行后续的深度处理后才能作为工业用水供给企业使用。因此，废水经过混凝沉淀处理后进入缓冲池，在二级泵站提升水泵的作用下进入深度处理的混合池，此阶段的混合池还是使用空气搅拌系统搅拌，将药剂和矿井水充分混合后进入除铁锰滤池进行过滤除铁锰等金属离子。经过除铁锰滤池处理出来的矿井水再自流进入精密过滤池进一步过滤。由于精密过滤池内滤料颗粒直径很小，矿井水经过精密过滤池过滤以后，矿井水中几乎没有 度低于 5）。矿井水此时已经达到了工业锅炉用水水质标准要求的指标。但是由于要求同时达到生活杂用水水 质标准，因此在经过精密过滤池处理出水需要加氯使供水管网末端余氯含量和大肠杆菌群达到该标准的要求。 矿井水经过消毒后，进入储水池，储水池能够储存清水量为矿井水处理站处理 19 能力水量的 2 小时以上的水量，储水池出水管道接入供水泵站，泵站根据两座水处理厂处理水量的变化情况进行调配，使两水处理厂供水量达到一定程度的互补。同时根据泵站后供水主管道内水流压力变化调整水泵功率。在满足供水能力的情况下尽可能地减少电力消耗。 沉淀池产生的污泥通过污泥泵站进入污泥浓缩池内进一步浓缩后经过污泥脱水机进行脱水处理后外运处置。 本项目除矿 井内管沟和水仓是在原有设施上改造外，其余全部为新建工程。 4 2 4治理后的污染物排放及要求 本项目建设投产以后，矿井废水经过处理后达到相应的标准后不再排入磨滩河，对水体环境不产生不利的影响。根据本报告书采用的工艺设计流程，矿井废水经过深度处理后可以同时达到生活杂用水水质标准和工业锅炉用水水质标准以。具体出水指标如下表 表 梁山煤电气公司南、北煤矿矿井废水处理厂出水水质指标（供给工业用水） 序号 污染物名称 出水指标 1 5 2 79 3 含油量 2 4 5 6 总大肠杆菌群 三个 /L 7 余氯 管网末端不低于 8 总硬度 9 溶解氧 4 3环境监测、监控 本设计中由于废水实现零排放，矿井废水不再向磨滩河水体排放，而且由于项目地点的选择等已经考虑到该项目的建设对周边环境没有不利影响。不需要安装无法使用）。 但为保证本项目中的两座矿井废水处理厂提供的工业用水稳定可靠，同时减少运行控制人员的劳动强度，减少运行 管理人员。本项目中大量采用了自动控制设备。在调节沉砂池安装 时对精密过滤池出水流量和进水流量 20 进行严格控制。对水处理厂主要构筑物采用现场摄相头监控。运行控制人员在总控室可以观察到各主要水处理构筑物的现场情况。对水质分析采用定期化验分析和不定期抽查相结合的原则，确保工业用水水质稳定。 4 4管网设施 由于本项目中所涉及的压力管道直径比较大，目前对大口径的压力供水管道，如果采用工程塑料材质的造价成本太高。虽然其安装和维护相对要比钢管简单，但是如果本项目全部采用工程塑料管道安装，将会使本工程 的建造成本大幅度提高。从经济上并不合算。因此，本项目中压力管道以钢管为主。在混凝沉淀处理以前的汲水管道采用球墨铸铁管道安装；其余管道采用无缝钢管安装。 其中南矿矿井废水处理厂主管道最大直径为 之管道最大直径为度处理部分分之管道直径为 管道为 北矿矿井废水处理厂主管道最大直径为 之管道最大直径为度处理部分分之管道直径为 管道直径为 4 5主要设备方案 根据重庆中梁山煤电气公司提 供的资料和相关设计规范进行本矿井废水综合利用项目设计。工艺设计中包含标准设备的选型以及非标设备的设计等内容。 以下分别根据该公司南矿和北矿两个矿井废水处理厂的设备进行统计汇总。由于设计资料尚没有完善，本设计中所统计的设备不包含矿井内排水设备的增加部分。只对两座矿井水处理厂的设备及其附属的变频供水泵站设备等主要部分的设备进行统计。 表 矿井废水处理厂主要设备一览表 序号 名称 规格 单位 数量 装机功率 备注 1 扫描式泵吸泥机 1 装在调节 沉砂池内 2 支敦式双 周边传动刮吸泥机 3 安装在辐流式沉淀池中 3 立式污水污物泵 4 三用一备 4 立式污水污物泵 3 11 两用一备 5 立式污水泵 500 2 110 两用，相互 备用 21 6 清水泵 3 45 两用一备， 配变频器 7 污泥泵 4 11 四 用 8 渣浆泵 台 3 11 三用 9 污泥脱水机 3 三用 10 鼓风机 2 一用一备 11 二氧化氯发生器 2 两用 12 自动加药机 8 两台之间相 互备用 13 中央控制系统 套 1 W/台 配一套应急 系统 14 视频监视系统 套 1 对厂区灵敏 点监控 15 调节池 套 1 16 空气搅拌系统 套 5 17 水质化验仪器 套 1 工业用水全分 析全套仪器 18 配电系统 套 1 含变压器 19 空调器 台 2 3 办公室用 20 合计 50 表 矿井废水处理厂主要设备一览表 序号 名称 规格 单位 数量 装机功率 备注 1 扫描式泵吸泥机 1 装在调节 沉砂池内 2 支敦式双周边传动 刮吸泥机 3 安装在辐流式沉淀池中 3 立式污水污物泵 4 15 三用一备 4 立式污水污物泵 3 两用一备 5 立式污水泵 500 2 110 两用，相互 备用 6 清水泵 3 45 两用一备， 配变频器 7 污泥泵 4 11 四用 8 渣浆泵 台 3 11 三用 9 污泥脱水机 2 三用 22 10 鼓风机 2 一用一备 11 二氧化氯发生器 2 两用 12 自动加药机 8 两台之间相 互备用 13 中央控制系统 套 1 W/台 配一套应急 系统 14 视频监视系统 套 1 对厂区灵敏 点监控 15 调节池 套 1 16 空气搅拌系统 套 5 17 水质化验仪器 套 1 工业用水全分 析全套仪器 18 配电系统 套 1 含变压器 19 空调器 台 2 3 办公室用 20 合计 50 4 6工程设计方案 根据本章第二节确定的工艺流程图，结合重庆中梁山煤电气公司提供的现场基础资料以及该公司提供的矿井废水水质情况确定本工程设计方案参数。根据工艺设计参数确定两矿井废水处理厂各具体构筑物的详细尺寸和结构。以下分别就南、北两矿井废水处理厂主要土建构筑物进行列表说明。具体见下表 表 矿井废水处理厂主要建筑物（构筑物）一览表 序号 名称 规格 单位 数量 结构 备注 1 调节沉砂池 12000600004500 座 1 钢混 2 混合池（ 1） 700070004500 座 3 钢混 3 辐流式沉淀池 260004500 座 3 钢混 4 缓冲水池 700080005000 座 1 钢混 5 混合池（ 2） 500070004000 座 2 钢混 6 除铁锰滤池 500070004000 座 2 钢混 7 精密滤池 500070004000 座 2 钢混 8 储水池（清水） 10000200005000 座 2