矿坑涌水处理及回用技术示范工程设计方案

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX矿坑涌水处理及回用技术示范工程施工图设计第一卷设计说明书（修订稿）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX设计院2014年8月目录第一章概述111项目概况112设计依据113设计范围214设计目的215设计原则216采用的主要规范及标准317自然条件及项目背景4171自然条件4172项目背景718工程建设的必要性9181现状问题分析9182必要性分析10第二章工程规模及水质1221工程规模1222设计进出水水质13221进水水质13222出水水质15第三章工艺方案比选1631污水处理厂厂址16311厂址确定的原则16312厂址的确定1632污水处理工艺比选17321工艺确定原则17322污水特点17323处理工艺介绍18324处理工艺比选22325污水处理工艺流程2533污泥处理工艺比选25331工艺确定原则25332处理工艺比选26333污泥处理工艺流程2634主要污染物的去除率预测2635污水回用26第四章工程设计2841工艺设计28411设计参数28412总平面设计28413高程设计29414工艺流程29415构、建筑物设计3142建筑设计36421设计依据36422建筑技术设计36423设计年限3643结构设计37431设计原则37432工程内容37433工程地质情况37434结构设计3844电气设计40441设计范围及内容40442负荷情况及变电站的设置40443供电电源41444电气设备的选择41445电气系统的控制41446防雷接地保护4145自动化控制及仪表设计42451设计依据42452设计原则42453自控系统设计42第五章环境保护和安全生产4451环境保护44511本工程对环境保护的贡献44512本工程对环境可能的影响44513设计中考虑的环境保护措施4552安全生产45第六章劳动定员及工程实施计划4661管理机构4662劳动定员4663工程实施计划46第七章工程造价4771编制说明47711编制范围47712编制依据4772工程造价47721工程总造价47722资金筹措4773分项造价表4774运行费用分析48741人工费48742电费48743药剂费51744运行总成本51第八章结论与建议5281结论5282建议52第十章附件56101附件56前言XX县XXXX开采历史悠久，采金始于明末清初，历史上有名的老么多金矿属当时云南“七大采金厂”之一。在长期的矿产资源开采加工进程中累积形成的重金属污染逐渐显现，对生态环境和群众健康构成了严重危胁，引起社会广泛关注。拟建项目位于XXX江流域XX大坪XX河段，由于XXX江流域跨XX和金平两县，因而两县作为一个整体的防控单元共同被列入全国138个重金属污染重点防控区之内，同时也被列为云南省11个重金属污染重点防控区中。XXX江在XX县境内未设水质监测断面，仅在下游的金平县境内设有两个水质监测断面，分别为其中三家河勐拉桥州控断面和那发出境国控断面，距离XX县大坪矿区最近的水质监测断面为三家河勐拉桥断面。水质监测数据显示，勐拉桥州控断面水质类别为劣V类，铅超标的频次为100；那发出境国控断面水质类别为劣V类，铅超标频次为83。由于XX县大坪矿区长期的矿产资源采选，XX河水体现状铅超标，矿山废水的排放会进一步加剧XX河的重金属污染。为贯彻落实好国务院、环保部重金属污染防治“十二五”规划精神，切实加强重金属污染企业的环境监管，维护群众环境权益，确保环境安全，促进社会和谐稳定。进一步落实云南省关于贯彻加强重金属污染防治工作指导意见的实施方案关于重金属污染综合防治的要求，XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司根据矿区矿坑涌水现状，决定实施白沙坡矿段矿坑涌水重金属污染治理工程，以最大限度的减少矿坑涌水中重金属的排放量，改善红河出境支流XXX江流域水环境质量。XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX于2012年6月编制了2012年度重金属污染防治专项资金补助项目申报XXXXXXXXXXXXXXXX处理及回用技术示范工程实施方案，并于2013年1月17日通过了由云南省环境保护厅组织的审查。受业主委托，由XXXXXXXXXXXXXXXX设计院与XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX联合承担行本项目的后续设计工作。于2013年3月编制完成了初步设计，并于3月31日在昆明组织了专家评审，与会专家对初步设计提出了修改意见及建议。设计单位在初设修订过程中，由于业主对设计边界条件的变化，因此，重新编制了初步设计（修订版）以供审查。本初步设计编过程中得到了云南省环境保护厅、红河州环境保护局、XX县环境保护局及建设单位的大力支持，对此深表感谢第一章概述11项目概况（1）项目名称XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX矿坑涌水处理及回用技术示范工程（2）建设单位XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司（3）设计单位XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX设计院（4）建设地点白沙坡矿段740坑口（5）建设内容新建1座含铅矿坑涌水处理及回用厂，设计规模为1500M3/D12设计依据（1）XXXXXXXXXXXXXXXX处理及回用技术示范工程实施方案201266XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（2）XXXXXXXXXXXXXXXX处理及回用技术示范工程实施方案审查意见2013117（3）XXXXXXXXXXXXXXXX处理及回用工程的建议（2012128）矿冶院循环经济研究所（4）XXXX黄金有限公司质监测报告红河州环境监测站（6）公司内部水质监测数据XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司质检科（7）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX矿坑涌水处理及回用技术示范工程初步设计评审意见（2013331）13设计范围本工程初步设计范围为有限公司1500M3/D含铅矿井涌水处理及回用工程，主要内容（1）污水处理厂设计总规模1500M3/D，包括污水、中水、污泥处理构筑物及必要的附属建筑物的工艺、结构、建筑、电气、自控、仪表等；（2）污水管线740矿井坑口污水交接点至污水处理厂的污水收集输送管线、一选厂浓密机污水收集输送管线，另中水回用管线及配套系统暂时不考虑。厂区外的供电、供水、通讯线路不属于本工程设计范围。14设计目的在充分调查研究、评价预测和依据必要的勘察资料的基础上，达到下述目的（1）提供审批依据，进一步论证XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司1500M3/D含铅矿坑涌水处理及回用工程的技术先进性、可靠性和经济合理性。（2）对本项目有关的主要因素如水质、水量、污水处理工艺、工程投资及运行成本等进行技术可靠性、经济合理性及实施可行性的多方案综合性研究，进行方案比较和论证。（3）在多方案论证的基础上，提出推荐建设方案，为项目决策提供科学依据。（4）提供施工准备工作及主要设备材料定货要求。15设计原则（1）以国家的有关法令、法规和标准为准则，在总体规划的指导下进行文件的编写工作，使工程建设与企业的发展相协调，最大限度地发挥出工程的社会、经济和环境效益。（2）对处理工艺进行技术经济比较，选择满足进、出水水质要求并适合原场地条件、管理简单、运行可靠、节约能耗、运行费用合理的处理工艺。（3）选择设备力求经济、实用、高效，以达到运行安全可靠，操作方便简单的目的。（4）为确保污水厂的正常运行，运行设备考虑足够的备用率。（5）采用先进可靠的控制系统，提高污水厂的自动化水平。系统分散控制、集中管理，减少人员编制。（6）妥善处理污水处理过程中产生污泥，避免对环境造成二次污染。（7）厂区平面布置力求新颖美观，布局合理，功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证绿化面积。16采用的主要规范及标准铅、锌工业污染物排放标准GB254662010污水综合排放标准GB89781996室外排水设计规范GB500142006室外给水设计规范GB500132006声环境质量标准GB30962008地表水环境质量标准GB38382002建筑给水排水设计规范GB500152003建筑设计防火规范（2001年版）GBJ1687建筑灭火器配置规范GB501402005建筑抗震设计规范GB500112001混凝土结构设计规范GB500102002建筑结构荷载设计规范GB500092001建筑地基基础设计规范GB500072002砌体结构设计规范GB500032001水工混凝土结构设计规范DL/T50571996给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002建筑工程抗震设防分类标准GB502232004建筑地基处理技术规范JGJ792002工业建筑防腐设计规范GB5004695民用建筑设计通则GB503522005工业企业设计卫生标准GBZ1200210KV及以下变电所设计规范GB5005394低压配电装置及线路设计规范GB5005495电力装置的电气测量仪表装置设计规范GBJ6390电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB5006292工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ6583电力工程电缆设计规范GB5021794仪表供电设计规定HG2050992信号报警、联锁系统设计规定HG2051192仪表配管、配线设计规定HG2051292分散型控制系统工程设计规定HG/T2057395工业企业照明设计标准GB500342004通用用电设备配电设计规范GB5005593工业企业噪声控制设计规范GB123489018工程建设的必要性第二章工程规模及水质21工程规模根据业主提供的资料白沙坡740坑口涌水量为12961728M/D（根据云南省XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司XXXX水工环综合勘查报告，一选厂浓密机废水水量为200500M/D，根据业主提供的资料及要求，各污水处理设计参数取下限值，由此本次设计确定设计规模为1500M/D。本项目暂不考虑回用水量，系统中预留回用接口。图1一选厂旱季生产水量平衡图单位M3/D图2一选厂雨季生产水量平衡图单位M3/D22设计进出水水质221进水水质1、740矿井涌水水量及水质根据业主提供的资料白沙坡740坑口涌水量为12961728M/D，2010年11月9日10日、2012年1月16日及2012年2月25日环境监测站矿井涌水水质监测结果统计表212010年11月9日10日矿井涌水监测结果单位MG/L（PH、水温、大肠菌除外）高位水池磨矿、重选、浮选尾矿浓密8763740376精矿浓密脱水尾矿水500尾矿库厂前沉淀池785精矿带水91289411蒸发2502尾矿截留14208外排23690606降雨501514高位水池磨矿、重选、浮选尾矿浓密8763743760精矿浓密脱水尾矿水500尾矿库0厂前沉淀池785精矿带水91289411白沙坡矿段矿井涌水尾矿截留14208蒸发289548数值序号监测指标9日10日平均值备注1水温22222PH777693CODMN3133293214SS1591271435氨氮0120110126石油类0020020027氟化物041039048硫酸盐1987209920439大肠菌群23023023010铁40583377533916811锰01232011370118412镉00002L00002L00002L13汞000005L000005L000005L14锌00199001870019315六价铬0004L0004L0004L16铅1937180618715注L表示低于检测限以下表222012年2月25日矿井涌水监测结果单位MG/L监测项目砷铁汞锰铅铜锌镉740坑口涌水0105253000005L1551523029014100025740坑道内涌水004232000005L1620585210500500035表232012年1月16日矿井涌水监测结果单位MG/L监测项目740坑外矿仓溢流水740矿井涌水2740矿井涌水3铅996124232132注L表示低于检测限以下2、一选厂浓密机废水水量及水质根据业主测试一选厂浓密机废水水量为200500M/D，2012年8月2013年5月公司内部分析结果统计表24一选厂浓密机废水水质分析结果单位MG/L分析时间分析项目铜铅六价铬20128200170232300006201294005325502000720129140042019400012012109005510981027820121013002319120059201210170031293860030320121130011104650013201212120116574340012201333003901720003201331700174043000632013421004019400812013429053684000062013570055202200032013516003791670001根据上述情况，本项目的考虑设计进水水量为1500M/D，740矿井涌水与一选厂浓密机废水混合水质进水设计指标如下表25污水厂设计进水水质单位MG/L序号水质指标设计值备注1PH792SS1903铅354砷055锌506铜10222出水水质经处理后的1500M3/D污水中PH、总铅、总砷、总锌、总铜、悬浮物（SS）优于GB89781996污水综合排放标准，第一类污染物执行表1标准、第二类污染物执行表4二级标准。汇总各项标准如下污水厂出水污染物排放标准（单位MG/L）序号污染物标准值1PH692SS3003总铅104总砷055总锌506总铜10第三章工艺方案比选31污水处理厂厂址311厂址确定的原则污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境卫生、污水厂基建投资及运行管理都有很大影响。在考虑规划的总体布局的基础上，污水处理厂的厂址选择还需考虑如下原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游；（2）污水处理厂要靠近受纳水体并考虑防洪问题；（3）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价，方便施工；（4）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量；（5）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地；（6）还应考虑交通、供水和供电等方面的条件；312厂址的确定本污水厂选址位于740矿井东侧，原址为矿仓用地，东侧紧临公路及XX河。32污水处理工艺比选321工艺确定原则污水处理厂是水污染控制的关键环节，其建设和运行意义重大。由于耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中污水处理工艺方案的优化选择对确保污水处理厂的运行性能和降低费用最为关建，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。污水处理厂工艺方案选择的一般原则为（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放或回用要求；（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益；（3）运行管理方便，运转灵活，在一定的负荷变化范围内，可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力；（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟；（5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。322污水特点根据业主提供的资料及水质分析检测报告，本工程污水具有以下特点水量变化较大矿井涌水量是指流入矿井巷道内的地表水、裂隙水、老窿水、岩溶水等的总量。矿井涌水量呈季节性周期变化，雨季达高峰，最大涌水量可为正常涌水量的15倍或更多。一选厂浓密机废水产生量也和选矿厂运行操作有关，废水产生量变化大。因此，要求处理工艺有较大的耐水量冲击负荷。污染成份复杂本工程740矿井涌水中的污染物主要是各种重金属离子、悬浮物和大肠菌群；一选厂浓密机废水重金属铅浓度高，而且含有其他选矿药剂成分。混合后污水超标的重金属离子主要是铅，铅为有毒有害重金属，很容易被生物吸收和积累，对机体的损伤呈多系统性、多器官性，对儿童的健康和智能的危害更为严重。323处理工艺介绍根据进出水水质指标分析，本工程废水最主要的污染指标为铅指标，对含铅的废水主要有以下几种处理工艺3231化学沉淀法化学沉淀法是铅废水常用的处理方法，其原理是在含铅废水中加入沉淀剂进行反应，使溶解态的铅离子转变为不溶于水的沉淀物而去除。优点是设备简单，操作方便。目前，对浓度高、大流量的含铅废水的处理应用较普遍但化学沉淀法费用高，污泥量大，若污泥不加以综合利用，会造成二次污染。1）中和沉淀法在废水中加人NAOH，CAOH2，MGOH2，BACO3，等中和剂，通过中和反应形成氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。工艺简单，中和剂来源广，价格低廉，沉渣脱水性能好，在除铅的同时能中和各种酸及其混合液，适于处理酸性含铅废水。但缺点是沉渣量大，含水率高，出水硬度高，会使土壤、水体碱化，造成二次污染。而且铅是两性金属，操作时对PH值要求严格，PH值在接近L0时最为有效，高PH值时有再溶解倾向。相关实验表明，PBPH11时去除率随PH增加而下降，计算PH值为920。2）硫化物沉淀法在含铅废水中投加硫化剂，使铅离子与S2形成硫化物沉淀而去除。与中和沉淀法相比，此方法优点是铅的硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，只需加入少量的沉淀剂就可使废水中铅离子浓度达到排放标准，反应的PH值在79之间，处理后废水一般不用中和，沉渣含水率低，不易返溶而二次沉淀。早期研究中，利用人工合成硫化物作为硫化剂。缺点是硫化物沉淀细小，易成胶体，且本身有毒，处理酸性废水过程中可能产生硫化氢气体，造成二次污染。有研究表明，利用资源丰富的硫铁矿制成的硫化剂，可以避免硫化物沉淀过程中产生H2S，排水可不再处理，降低了成本。3）高分子重金属离子捕集剂法又称螯合沉淀法，重金属离子捕集剂为长链高分子物质二烃基二硫代磷酸的铵盐、钾盐或钠盐，活性基团给电子基团为二硫代磷酸，因活性基团中的硫原子电负性小、半径较大、易失去电子并易极化变形产生负电场，故能捕捉阳离子并趋向成键，生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸盐。当捕集剂与某一金属离子结合时，均通过其结构中的2个硫与金属离子形成四元环，故形成的化合物为螯合物。由于捕集剂与不同价键轨道的金属离子形成张力较小的空间构型，因此捕集剂与金属离子反应生成的螯合物具有较高的稳定性。捕集剂不受共存重金属离子的影响，在常温下能与废水中HG2、CD2、CU2、PB2、MN2、NI2、ZN2、CR3等多种重金属离子迅速反应，在生成不溶于水的螯合盐后再加入少量有机或（和）无机絮凝剂以形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属离子的目的。利用捕集剂处理含铅废水方法简单，去除效果好，絮凝效果佳，污泥量少且易脱水，而且PH值适用范围宽，在PH311范围内有效。常用螯合剂DTCR螯合沉淀法是利用重金属离子捕捉剂DTCR能在常温下与废水中H、CD2、CU2、PB2、MN2,NI2、ZN2、CR3等各种重金属离子迅速反应，生成不溶于水的螯合盐，再加人少量有机或和无机絮凝剂，形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属的目的。DTCR是一种长链的高分子，含有大量的极性基NCS。该极性基中的硫离子原子半径较大，带负电，易于极化变形，产生负电场，捕捉阳离子，同时趋向成键，生成难溶的氨基二硫代甲酸盐汀DC盐而析出。同一金属离子螯合的配价基极可能来自不同的DTCR分子，这样生成的氨基二硫代甲酸盐TDC盐的分子是高交联、立体结构的，原DTCR的分子量为1015万，而生成的难溶螯合盐的分子量可达到数百万甚至上千万，故此种金属盐一旦在水中生成，受重力作用，即有很好的絮凝沉析效果。将DTCR稀释到520WT的浓度，可以连续或分批投加废水中，工艺条件为根据上述犯方法确定的量，反应时DTCR和废水必须充分搅拌均匀，搅拌时间约为1015分钟。金属沉淀物与水分离在工业上可采用沉降、过滤等固液分离方法，所得清液为达标排放液。DTCR的特点1）处理方法简单只要投放药剂可除去重金属离子，方法简单，且不增加设备。2）去除效果好DTCR与重金属离子强力螯合，生成不溶物，且形成絮凝，达到去除重金属离子的目的。A不论废水中重金属离子浓度高低，均能发挥去除效果。B多种重金属离子共存时，也能同时去除。C对重金属离子以络合盐形式（EDTA、柠檬酸等）存在的情况，也能发挥良好的去除效果。D胶质重金属也能去除。E不受共存盐类影响。3）絮凝效果佳因为DTCR是高分子制品，所以能够生成良好的絮凝，以致沉降快速，过滤性好。A污泥量少且稳定B污泥中的重金属不会再溶出（强酸条件除外），没有二次污染，后处理简单。C安全性高4）污泥脱水容易传统化学沉淀法和低分子捕集沉淀剂处理时，大量使用助凝剂，致使污泥量增多，不易脱水甚至粘在脱水机滤带上，造成脱水困难，而DTCR无此类现象。3232电解法电解法是指应用电解的基本原理，使废水中铅离子通过电解过程在阳一阴两极上分别发生氧化和还原反应而富集。电解法是氧化还原、分解、沉淀综合在一起的废水处理方法。该方法工艺成熟，占地面积小，能回收纯金属。缺点是电流效率低，耗电量大，废水处理量小。合理地设计电解反应器是解决电流效率低的方法之一。3233吸附法吸附法实质上是利用吸附剂活性表面吸附废水中的PB2。制备吸附剂的材料种类很多，大致可分为两类无机矿物材料和生物质材料。无机矿物吸附材料有沸石、粘土（如膨润土和凹凸棒石）、海泡石、磷灰石、陶粒、粉煤灰等，原料来源广，制造容易，价廉，缺点在于重金属吸附饱和后再生困难，难以回收重金属资源。目前的研究方向在于通过改性提高吸附剂的吸附效果和可再生性。生物质是指任何可再生的或可循环的有机物质，包括专用的能源作物与能源林木，粮食作物和饲料作物残留物，树木和木材废弃物及残留物，各种水生植物、草、残留物、纤维和动物废弃物、城市垃圾和其它废弃材料生物质材料包括动物类、植物类和微生物类三类。其中最常用的是活性炭，活性炭可以同时吸附多种重金属阳离子，吸附容量大。3234离子交换法离子交换法是重金属离子与离子交换剂发生离子交换作用，分离出重金属离子。树脂性能对重金属去除有较大影响。常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂和腐植酸树脂等。离子交换法处理容量大，出水水质好，可实现铅的回收，无二次污染。但树脂易受污染或氧化失效，再生频繁，反应周期长，运行费用高。提高树脂的强度和耐用性，延长其连续使用时间，是解决该技术在废水处理方面普及问题的前提要求。3235膜分离法利用特殊的半透膜将溶液隔开，以压力为驱动力，废水流经膜面时，其中的污染物被截留，而水分子透过膜，废水得到净化。利用膜分离法处理含铅废水的方法有电渗析、液膜、反渗透和超滤等方法。与常规废水处理技术相比，膜技术具有高效、无相变、节能、设备简单、操作方便等优点。适用于处理浓度较低的废水，截留率较高，处理后的水可以回用，通过浓缩液实现纯金属的回收。膜分离技术在使用中也存在一些问题，如膜组件的造价成本高和使用过程中膜的污染和膜稳定性差。微滤和超滤是目前应用范围最广最为成熟的膜分离技术，具有操作简单、能耗低、通量大等特点。微滤和超滤都是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程。由于孔径的关系，超滤或者微滤一般不能截留无机金属离子，若借助于其他物理或者化学过程，将重金属离子转变为粒径较大的离子，就可以与微滤或者超滤相结合来分离重金属。目前主要有沉淀微滤、胶束强化超滤、聚合物强化超滤/微滤等工艺用于重金属废水处理。（1）沉淀微滤法沉淀微滤法处理重金属废水的基本原理是用碱中和使溶液中的重金属离子反应生成沉淀或胶体，再通过微滤膜过滤，以实现分离浓缩。缺点是膜污染严重，且因大多数处理须在强碱或硫化物条件下进行，所用膜的种类也受到了很大的限制。（2）聚合物强化超滤技术聚合物强化超滤的基本原理是重金属离子与水溶性聚合物以静电吸引或配位键作用形成聚合物金属配合物包括络合物和缔合物，通过超滤膜分离，从而达到去除或浓缩水体中重金属离子的目的。浓缩液可通过解络反应使聚合物和金属离子发生解离，再通过超滤获得高浓度的重金属溶液并循环利用聚合物。324处理工艺比选3241几种处理工艺对比序号工艺类型工程应用费用优点缺点1化学沉淀法对浓度高、大流量的含铅废水的处理应用较普遍投资低，运行费用低工艺简单，操作方便，药剂剂来源广，价格低廉，沉渣脱水性能好。沉渣量大，含水率高，出水硬度高，会使土壤、水体碱化，造成二次污染。2电解法适用于浓度高，水量小的工程投资高，运行费用高电解法是氧化还原、分解、沉淀综合在一起的废水处理方法。该方法工艺成熟，占地面积小，能回收纯金属。电流效率低，耗电量大，废水处理量小。3高分子重金属离子捕集剂法适用范围广投资低，运行费用较高方法简单，去除效果好，絮凝效果佳，污泥量少且易脱水，而且PH值适用范围宽，在PH311范围内有效。会带入S，使出水硫上升，控制不当，易造成二沉污染。4吸附法常用的是活性炭吸附投资低，运行费用高原料来源广，制造容易，吸附容量大缺点在于重金属吸附饱和后再生困难，难以回收重金属资源。5离子交换法受树脂再生限制投资高，运行费用高离子交换法处理容量大，出水水质好，可实现铅的回收，占地面积小，无二次污染。树脂易受污染或氧化失效，再生频繁，反应周期长。6膜分离法处理浓度较低的废水，截留率较高投资高，运行费用较低具有高效、无相变、节能、设备简单、操作方便等优点，通过浓缩液实现纯金属的回收。使用过程中膜的污染和膜稳定性差。3241处理工艺选择根据上述介绍，处理含铅废水的工艺较多，各有利弊，既要考虑处理效率还应顾及经济费用的合理，应加强现有处理技术的综合应用与回收利用相结合的方法，减少或避免对环境造成二次污染。根据以往的实际工程经验和实验研究结果表明，单独采用某一种方法治理，难以达到较好的效果，本工程中含铅浓度低，但当地纳污河流中铅严重超标，无环境容量，对铅处理要求高。本方案考虑多种处理工艺联用，以保证处理效率，推荐化学沉淀法吸附法工艺。（1）化学沉淀法化学沉淀法主要采用中和沉淀为主，辅以重金属离子捕集剂法。主要目的是保证处理效果，并有效节约运行费用。本工艺中和沉淀时需投加碱，碱可采用石灰、电石、烧碱等。采用石灰、电石等可以达到以废治废的目的，一定程度上降低运行费用，但是增加了设备投资，并可能引起设施设备加速磨损。本项目碱的投加量较小，为了减少设备投资，降低设备磨损，延长设备使用寿命，因此采用烧碱。重金属离子捕集剂法常用的捕集剂为DTCR。DTCR在前文已有叙述，DTCR重金属捕捉剂在电子电镀行业应用广泛，实践证明其处理效果稳定可靠。本工艺投加DTCR的量小，不至于导致有机物超标，不会造成二次污染。本工艺在化学沉淀阶段产生的污泥主要以PBOH2为主；螯合沉淀产生的污泥主要以PB2螯合物为主。在中和沉淀中，为了更好的使化学反应形成的细小的铅化合物颗料沉淀，通常加入PAC和PAM，以形成较大的矾花，提高沉淀效率。PBOH2污泥在PH过高或过低时都会溶解，PB2重新进入水中，因此送入污泥储池后，还要保持PH90，以防沉淀溶解。上清液PH9，送入调节池后，可以减少PH反应池中NAOH的投加量。（2）吸附法经化学法沉淀处理后的废水，由于受水质、水量冲击负荷、加药量及控制等因素影响，很难达到理论上的去作效率，因此，在化学沉淀法处理后采用机械过滤活性炭吸附处理工艺，进一步去除水中呈胶体状，不易通过沉降去除的细小颗粒。工艺过程中的设备反冲洗水经收集后返回系统再处理。325污水处理工艺流程33污泥处理工艺比选331工艺确定原则本工程污水处理过程中将会产生一定量的化学污泥，因含有重金属等，因此需妥善处置，以防止二次污染。污泥处理的要求如下应本着综合利用，化害为利，保护环境的原则进行妥善处理；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒有害物质；机械过滤调节池混合反应池NAOH、DTCR、PAC、PAM斜管沉淀池污泥贮池污泥PH回调池活性炭过滤放流回用水池返回系统再处理达标排放反冲洗水PAC矿坑涌水絮凝反应池格栅中间水池HCL332处理工艺比选污泥脱水目前使用较多的有三种方式，一是板框（厢式）压滤机，二是离心脱水机，三是带式压滤机，就脱水效果看，板框（厢式）压滤机脱水后污泥的含水率最低，可达7075，离心脱水机和带式压滤机相当，含水率可达80左右。离心脱水机及带式压滤机可连续工作，故比较适全污泥脱水量较大的项目；板框（厢式）压滤机采用批次脱水，比较适合污泥脱水量较小工项目。由于本工程规模较小，且污泥产量较少，故推荐采用板框（厢式）压滤机。333污泥处理工艺流程34主要污染物的去除率预测各处理单元处理效率分析如下表序号名称项目SSMG/LPBMG/L进水19035出水76211加药反应及斜管沉淀池去除率6094进水7621出水3040842机械过滤及活性炭吸附去除率60603排放标准3001035污水回用我国是水资源缺乏的国家，推广污水回用、实现污水资源化，对社会发展具有促进作用。污水经深度处理后回用作工业用水、生活杂用水、景观河道用水、农业污泥贮池板框（厢式）压滤机安全处置压滤液回至系统再处理灌溉用水和地下水回注等方面，不仅使得淡水资源紧张得到缓解，而且使有限的淡水资源得到合理利用。根据本项目的特点，可考虑处理出水回用于选矿厂用水，以及污水处理站内生产用水如污泥压滤机的冲洗水、设备清洗/冲洗水、药剂配制用水均可采用处理后的出水回用。本项目放流（回用）水池预留回用接口，在本项目投入运行后，业主根据实际情况安装回用配套系统。第四章工程设计41工艺设计411设计参数4111设计污水量根据污水量预测，污水处理厂设计规模为1500M3/D。4112设计进、出水水质表41设计进出水水质及处理效果表单位MG/LSSMG/LPBMG/L进水19035出水30010去除率984113建、构筑物一览表表42建、构筑物一览表序号主项号子项号项目名称设计分工备注1101综合水池（格栅槽调节池、混合反应池、絮凝反应池、斜管沉淀池、PH回调池、中间水池、污泥池、放流回用水池）2102综合处理间（过滤及加药间、药库、配电室、污泥脱水间）412总平面设计4121布置原则（1）污水、污泥处理构筑物应尽可能分别集中布置。各处理构筑物应布置紧凑、合理，并应满足各处理构筑物施工、设备安装和埋设各种管道以及养护维修管理的要求；（2）各处理构筑物布置还应充分利用厂区原有地形，力求土方工程量最小，同时使污水、污泥的流向简单便捷，减少提升、降低能耗；（3）厂区内应设置通向各处理构筑物和附属建筑物的必要通道；4122总图布置污水处理厂平面布置见附图，由于本工程规模较小，且污水厂址位于山坡地带，可用地面积较小，因此，本工程构、建筑物考虑采用组合设计，整个污水厂包括1座综合处理池、1幢综合处理房、围墙及厂区大门。总平布置时综合考虑周边环境，将污水处理综合水池设于厂区西南侧的山坡下方，由于本段山坡未做护坡，因此，综合水池设于此可作为挡土墙使用，防止山坡塌方冲击污水厂厂区；综合用房设置于厂区北侧紧临厂外道路，可方便人员进出。整个厂区布置较为紧凑，便于操作管理。413高程设计本工程740矿井坑口污水交接点位于740矿井坑口，由于此位置标高约为7345，与厂区地坪标高7135有大约21米左右的高差；一选厂污水交接点位置标高在7467，与厂区地坪标高7135有大约33米左右的高差；因此两处污水经管道自流输送至污水处理厂厂区。厂内各构、建筑物高程布置的原则是污水经一次提升后，通过重力流经各个处理构筑物。整个高程设计要满足工艺要求的基础上，本着水、泥、气路各线简洁畅通、节约能源、经济可行。414工艺流程污水处理采用调节PH调节加药反应絮凝反应斜管沉淀机械过滤活性炭吸附工艺；污泥处理采用均质板框（厢式）压滤脱水填埋处置工艺。根据水质监测结果，白沙坡740矿井涌水在部分时段存在未处理就以达标的情况，因此本工程在740矿涌水进水管道上安装PB2浓度在线检测仪，并设置阀门切换井和配套超越管，当进水未处理就已经达标时通过超越管直接排至放流/回用水池，不进入综合水池处理系统。为了防止突发情况（如进水PB2浓度突然升高）导致出水不达标，本工艺在放流（回用）水池设置回流管路，当出水因突发情况不能达标时回流到调节池，再次进行处理，直至出水达标。具体工艺流程框图见附图415构、建筑物设计（1）格栅渠主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H外形尺寸300610M主要配套设备A简易粗格栅数量1台型号规格5501000MM，B20MM材质SS304（2）调节池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H停留时间HRT3H外形尺寸125245M主要配套设备A污水提升泵数量2台型号规格100WQ65154参数Q65M3/H，H15M，N4KW（3）混合反应池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H单格停留时间HRT70S外形尺寸240813M（分为三格）主要配套设备A桨式搅拌机数量3台型号JBJ450参数D450MM，N136R/MIN，N075KW（4）絮凝反应池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H单池停留时间HRT38MIN外形尺寸442245M（分为两格）主要配套设备A框式搅拌机数量2台型号JBK1700参数D1700MM，N8R/MIN，N11KW（5）斜管沉淀池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H表面负荷052M3/M2H外形尺寸131245M，池底方结圆主要配套设备A中心传动刮泥机数量1台型号规格ZG12参数12M，N15KWB斜管填料数量120M3型号规格50，斜长L1000MM，安装角度60材质聚丙烯C填料支架数量120M2材质Q235防腐D排泥泵数量2台型号规格50GW153022参数Q15M3/H,H30M,N22KW（6）PH回调池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H单池停留时间HRT26MIN外形尺寸32545M主要配套设备A桨式搅拌机数量1台型号规格JBJ600，双层桨叶参数D600MM，N136R/MIN，N15KW（7）中间水池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H单池停留时间HRT35MIN外形尺寸403045M（8）放流/回用水池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H单池停留时间HRT24MIN外形尺寸313045M主要配套设备回流水泵数量2台型号规格SLA100100参数Q100M3/H，H125M，N55KW（9）污泥池主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H外形尺寸283045M主要配套设备A潜水搅拌机数量1台型号规格QJB260参数N085KW（10）综合设备间主要设计参数设计流量Q1500M3/D，625M3/H外形尺寸1509060M1009045M主要配套设备A机械过滤器数量2台型号规格2600X3800参数Q32M3/H,V6M/H石英砂22T配套电动四联阀B活性炭过滤器数量2台型号规格26003800参数Q32M3/H,V6M/H活性炭95T配套电动四联阀C过滤进水泵数量3台型号规格ISG80160B参数Q34M3/HH32MN55KWD反冲洗水泵数量2台型号规格ISG200250参数Q240M3/H,H20M，N185KWE碱投加装置数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q5L/H,N025KW数量3台F酸投加装置数量1套型号规格JYB803参数800X1000MM,037KW配套加药泵Q5L/H,N025KW数量3台GDTCR投加装置数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q65L/H,N025KW数量2台HPAC1投加装置数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q10L/H,N025KW数量3台IPAC投加装置数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q120L/H,N037KW数量2台JPAM投加装置1数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q80L/H,N037KW数量2台K厢式压滤机数量1套型号规格XAMY50/800参数A50M2N15KWL进泥螺杆泵数量2台型号规格G351参数Q8M3/H,H60M，N3KWMPAM投加装置数量1套型号规格JYI参数N037KW配套加药泵Q200L/H,N037KW数量2台N水平螺旋输送机数量1套型号规格LS260参数L47MN22KWO倾斜螺旋输送机数量1套型号规格LS260参数L6MN22KW2542建筑设计421设计依据（1）总图制图标准（GB/T501032001）（2）建筑制图标准（GB/T501042001）（3）民用建筑设计通则（JGJ3787）（4）建筑设计防火规范（GB500162006）（5）建筑设计文件编制深度规定422建筑技术设计（1）厂区主要路口处采用不锈钢电动伸缩式大门。围墙临路侧采用欧式铸铁透空栏杆，其它采用砖彻围墙。（2）厂区道路为混凝土面层，人行道采用彩色水泥方砖铺砌。（3）建筑外墙面采用白色涂料，局部饰以浅蓝色涂料。（4）外门窗采用塑钢窗，室内外栏杆均为不锈钢制。（5）室内装修各单体室内地面楼面均采用地面砖，中心控制室采用抗静电地板。423设计年限本工程所有构、建筑物合理使用年限均为50年。43结构设计431设计原则本工程结构设计遵循国家基本建设有关方针、政策，在国家现行规范、规定及标准的指导下，本着“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的原则进行设计，同时满足工艺、建筑、电气、自控等专业的要求。432工程内容本工程设计主要建、构筑物见下表表43主要构建筑物一览表编号名称外形尺寸单位数量容积M3/面积M2备注一构筑物101综合处理水池21812045M座11177M3二建筑物102综合处理间259M座1225M2过滤及加药间159M，层高6M座1135M2其它房间109M，层高45M座190M2433工程地质情况4331场地地形、地貌本项目位于云南省南部，地处三江褶皱系，哀牢山脉南东段西侧地带，为构造侵蚀中中低山地貌区，山脉多呈北西南东方向延伸，与构造线方向一致。区域主要为沟谷、斜坡地形，沟谷内植被发育，总体地势东西高，中部低。污水厂位于缓坡地带，斜坡倾向北东，总体南西高，北东低，地面标高713718M，相对高差500M，总体属一缓坡场地。拟建场地南西侧（斜坡后缘）表面为耕地，东面有道路通过；场地内已填平整，并有废弃旧厂房建筑物分布，现状基本稳定。4332岩土单元结构与类型由于本项目厂址未做地质勘探，相关参数初步设计阶段参照临近地区选矿厂地勘报告。434结构设计4341结构体系（1）综合处理池、污泥池为半地下式现浇钢筋混凝土结构水池；反冲水收集池为全埋地式现浇钢筋混凝土结构；（3）综合处理房为现浇混凝土框架结构；4352结构抗震措施（1）所有构、建筑物单体均按抗震设防标准及抗震等级进行结构选型与布置、结构计算（含地震组合）和构造处理措施，采用符合抗震要求的防震缝布置及结构措施。（2）污水管道尽量采用埋地式钢管和钢筋混凝土管，钢管为焊接，焊接要求和焊接质量及检测须满足国家现行颁布的有关规范要求，钢筋混凝土接头为承插式橡胶圈柔软性接口，钢管与构筑物之间的接口采用柔性连接。（3）贮液池采用现浇钢筋混凝土结构。（4）房屋建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构基础，填充墙与框架之间采用拉结筋连接。（5）对于厂内单体当遇较厚、软弱土地基时，其基础为筏板基础、柱下条形基础、墙下条形基础等形式。（6）楼面板，屋面板均采用现浇钢筋混凝土梁板结构。4353控制构、建筑物沉降重要措施结合我院地基处理的设计与工程实践，在本工程中，采取四方面措施，控制构（建）筑物的最大沉降、倾斜及沉降差等变形。（1）建筑措施A在满足使用、工艺流程、机械设备的运转以及有关的管道结构和管道接口构造要求的前提下，构（建）物体型应力求简单。B控制构（建）筑物长高比及合理布置墙体。C设置变形缝。D控制相邻构（建）筑物基础间的净距。E构（建）筑物与设备之间，应留有足够的净空。当构（建）筑物有管道穿过时，应预留足够尺寸的孔洞，或采用柔性的管道接头等。（2）上部结构措施A减轻构建筑物的自重包括选用轻型结构、减轻墙体自重、减少基础和回填土的重量等。B设置圈梁圈梁应设置在外墙、内纵墙和主要的内横墙上，并宜在平面内联成封闭系统。（3）施工组织实施措施合理安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到减少或调整部分不均匀沉降的效果。具体方法是A当相邻构（建）筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，一般应按照先重后轻的程序进行施工；有时还需要在重构（建）筑物竣工之后间歇一段时期后，再建造轻的相近建筑物。B在已建成的轻型建筑物周围，不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物，以免地面堆载引起构（建）筑物产生附加沉降。C在构（建）筑物基坑开挖中，进行井点降水时，应密切注意对邻近构建筑物可能产生的不良影响。4354结构抗渗措施（1）贮液池及需抗渗的地下构筑物采用抗渗混凝土，抗渗等级为S6。（2）控制结构构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度MAX02MM。（3）预埋管、预埋螺栓设置止水环。（4）与液体接触的钢筋混凝土表面用防水砂浆或防水涂层处理。（5）施工过程中设置的施工缝设置止水条来达到抗渗要求。4355主要结构材料（1）框架结构混凝土强度等级A框架柱为C25。B框架梁、板为C25。C基础垫层C10。（2）砖混结构混凝土强度等级A柱、梁、板为C20。（3）其它构（建）筑物混凝土强度等级A筏板、壁（板）、梁、柱均为C25，抗渗等级为S6。B基础垫层C15。（4）钢筋及焊接用焊条钢筋为HPB235、HRB335、热轧钢筋；焊接用焊条HPB235钢为E43，HRB335钢为E50，HRB400钢为E60。（5）砖墙及砌筑砂浆材料A建筑0000以下砖墙为240MM厚MU10烧结普通砖，并用M75水泥砂浆砌筑。B建筑0000以上框架填充墙为240MM厚MU75的加气砼砌块，并用M5混合砂浆砌筑，砖砌体结构为240MM厚烧结普通砖，M50混合砂浆砌筑。44电气设计441设计范围及内容本工程电气设计只包括污水厂内与本次工艺过程设计有关的设备的供配电设计，电源外线不在本次方案设计范围。设计分界点为厂区围墙。设计内容（1）低压配电及配电间设计；（2）各用电设备的配电、控制及保护；（3）电缆敷设设计；（4）照明设计；（5）配电装置及构筑物防雷接地设计；442负荷情况及变电站的设置本工程中所有用电设备均为380/220V低压设备，主要负荷为动力负荷。工艺设备用电采用需用系数法进行计算，需用系数按照全国给排水设计手册及有关给排水电气设计规范选取；辅助构筑物的照明用电采用单位面积功率法进行计算。污水厂负荷估算见下表表44负荷估算表项目数值装机容量KW10331计算容量KW752最大单机容量KW185443供电电源本污水处理厂用电引自740矿井，电源为380V，总容量为250KVA。444电气设备的选择鉴于本工程的重要性，为了保证配电系统的可靠运行，设备必须选用国内外优质产品。低压开关柜选用GGD型开关柜。低压器件选用目前使用的可靠性高的元