煤矿污水处理工程设计及方案

1、煤矿污水处理工程设计方案建设单位：卜岛煤有限公司项目名称：卜岛煤煤矿污水处理工程设计单位:包换环保科技有限公司设计日期：二00年十三月第一章设计单位基本情况 3一、设计单位概况 3第二章岛煤煤矿矿井废水处理设计 4一、概述 4二、设计依据 51、设计水量 52、进水水质 53、排放标准 54、回用水质 55、设计原则 66、设计依据 7三、工艺流程的确定 7四、处理工艺说明 7五、各单体原理 91、格栅井 92、曝气池 93、调节池 94、石灰乳池 95、沉淀池 96、除铁除锰净水器 107、清水池 109、污泥池 10六、主要构筑物 10七、主要设备 10八、电器控制设计说明 12九、投资概

2、算 131、土建部分 132、设备部分 133、工程投资 14十、成本核算 141、成本核算 14第三章 生活污水处理 15一、概述 15二、设计原则、依据和设计范围 151、设计原则 152、设计依据 163、设计范围 16三、设计处理能力 16四、设计水质 161、进水水质 162、生活污水设计出水水质 17五、处理工艺和处理工艺流程说明 171、生活污水处理 172、工艺流程 173、工艺流程说明 18六、处理工艺构筑物及设备配置 201、主要构筑物 202、主要设备配置 20七、投资概算 21八、运行成本核算 211、人员工资 212、电费 213、药剂费用: 21第四章 总体设计 2

3、1一、概况 21二、总体布置 22三、污水处理总平面布置 22四、竖向设计及道路布置 22五、绿化布置 22六、消防 22七、运输设备 23八、维修 23九、建筑、结构设计 23十、电控设计 28十一、污水化验 29十二、管理及定员 29十三、节能及环境保护 29十四、安全卫生和消防 29十五、存在问题及建议 31第一章设计单位基本情况设计单位概况第二章岛煤煤矿矿井废水处理设计一、概述我国的水污染状况愈来愈严重，水资源非常宝贵，保护环境已成 为我国的基本国策。*省煤炭储量位居全国第*位，号称煤海，保有 储量为*亿吨，煤炭工业为省内支柱产业之一。但煤炭行业每年仅乡 镇工业煤矿采选废水排放量就达近

4、几亿吨。 每年因矿井废水污染而造 成的水稻锈水田就达一百多万亩，带来的经济损失约数亿元。在煤矿的开采过程中要排除许多煤矿废水， 排出的煤矿废水由于 含有大量的悬浮物、铁锰、酸性物质等，在与地表水的混合后，煤矿 废水中可溶性的铁锰物质被氧化沉淀析出，使整个地表水成为黄褐 色，严重影响了周边环境，因此，煤矿废水的治理任务迫在眉睫。针 对贵州为数众多的中小煤矿和煤窑排出的高含悬浮物和含铁含锰酸 性矿井废水，我公司开发研制出一套高效废水处理工艺， 适合中小流 量的酸性含铁含锰废水处理。该技术和设备有利于保护环境和宝贵的 水资源，尤其有利于消除对生态和农业的严重影响，使经济得到可持续性发展。由于煤矿水含

5、有高浓度的Fe、Mn SS等污染物，按照相关法律 法规及环保要求，煤矿污水必须经处理达标后方可排放。为了节约水资源，将矿井废水经处理后可用于井下防尘回用和 地表冲洗，或冲厕所用水，可大大缓解矿区的用水紧张状况，节约部 分自来水费用。二、设计依据1、设计水量根据我公司业务员实地考察矿井最大涌水量60 vm/h，业主为了以后发展规模扩大，要求设计能力按照 200nVh设计。2、进水水质根据技术员现场调查，该煤矿为酸性水，水质参照相关的矿井井 下水质，有关的污染物指标如下：PH 3.5 SS 4X3.0m;分两格。结构：砖混结构。5、沉淀池池底设置泥斗，便于积泥排出，积泥通过排泥泵排至污泥浓缩池。L

6、X BX H=11.0X1.0 X5.0m;结构：钢混结构。6、除铁除锰净水器本设计方案设计采用一体化自动除铁除锰净水器1套，处理能力为2003/h.7、清水池清水池水可作反冲用水和回用。 清水池配反冲泵1台，把水提升 到除铁除锰装置作反冲水源。尺寸：LX BX H=66X5m结构：钢筋混 凝土结构。9、污泥池污泥浓缩池用于收集沉淀池、调节池产生的污泥，上清液回流至调节池重新处理。尺寸：LX BX H=88X3.5m;结构：钢筋混凝土结构。六、主要构筑物1）、石乳池：4.0mX 4.0mX 3.0m，分两格。2）、曝气池：6.0mX 6.0mX 5.0m3）沉淀池：11.0 X 11.0mX

7、5.0m4）、调节池：12.0 X 6.0mX 5.0m6）、污泥浓缩池：8.0mX 8.0mX 3.5m7）、清水池： 6.0m X 6.0mX 5.0m8） 、设备操作间：36m2，砖混结构，含电器控制系统、药剂控制系统、消毒系统、值班室、库房，设为 3格。9）、设备基础地面钢筋混凝土结构。10）、绿化：草坪、树苗等。七、主要设备1、主要设备1）、一体化脱铁锰净水设备 1台处理水量；Q=200 m /h2）、投药装置设计选用进口型号为GM010投药成套装置，含计量泵,两套。3 ）、电气控制系统 含自动控制设施1套4）、搅拌系统：PAC投药桶容量：500L, 2个。石灰搅拌投加系统2套。5

8、）、提升泵3台型号： WQ100-100-15-7.5 N=7.5KW Q=100m 3/h H=15m 考 虑前期水量少时用一台泵工作，后期达到设计水量时，两台泵同时工 作，两用一备。6）、离心式潜水曝气机选用QXB15型离心式潜水曝气机，进气量量Q=200mh , N=15KW1台7）、污泥泵2台型号：WQ30-10-4.5 N=4.5KW Q=30m 3/h H=10m8） 、蜂窝PVC斜管选用巾50聚丙烯材质斜管，75m9、压滤机WSQ500-A,带宽 500mm 功率 1.5Kw。2、污水处理站安全防护设计污水处理站设2.2米高围墙，调节池、污泥池、清水池等设有不锈钢防护栏，池内设检

9、修梯八、电器控制设计说明1、电气自动控制电控柜低压电器动力设备系统均设有缺相、过流、过载、过热保 护功能。自动控制系统由自动和手动组成，自动控制经可编程程序控 制，程序设定后，系统将稳定按设定的工作程序进行工作，当污水处 理系统情况发生变化，可重新进行编程控制适应新的控制要求。自动 程序运行时，系统可实现无人职守，手动控制在非正常情况或自动控 制有异常的情况下可切换成人工控制，保证污水处理系统正常工作， 系统自动运行可节省人力并保证系统控制和运行的稳定性，减少人为 因素影响，并减轻操作人员劳动强度。2、主要自动控制对象操作说明污水提升泵设置一备一用，在自动控制状态时，由安装在调节池 内的液位控

10、制器自动启动和停止（高水位开启和低水位停止）污水泵 的工作状态，当调节池中水位处于高位时，自动启动污水提升泵、一 体化净水设备、投药装置等，低水位时自动停止运行；在一体化净水设备中设计有自动定时排泥系统，当排泥时间周期 到时，一体化净水设备自动启动排泥系统，污泥排自污泥浓缩池 ；在 一体化净水设备装置中设计有自动反冲和强制反冲系统，当一体化净水设备装置中清水箱中水质悬浮物多时由设备自动反冲或强制反冲，反冲洗排水进入污泥浓缩池，污泥浓缩池中池内安装有液位控制器自 动启动和停止（高水位开启和低水位停止）污水泵的工作状态，当池 中水位处于高位时，启动自动控系统，污泥用泵提升至污泥干化池自然 过滤或压

11、滤设备作脱水处理。3、设备设置自动和手动转换系统通过切换开关，使系统的工作状态可在自动和手动控制模式 之间转换，自动控制实现无人职守，手动控制状态下可对每台设备单 独控制，方便系统调试和非正常状态下运行，同时方便电控系统检修 和维护。4、设计中对设备有防雷接地措施。九、投资概算1、土建部分土建部分由乙方提供设计，甲方负责施工 。2、设备部分主要设备一栏表编号名 称规格型号单位数 量单价（力兀）合计（力兀）备注1一体化脱铁锰成套设备3Q=200m/h套130302投药装置GM0100套21.53.0米顿 罗3搅拌系统非标套20.51.04电气控制系统套12.52.5上海5提升泵WQ100-100

12、-15-7.5台60.301.8上海6污泥泵WQ30-10-4.5台20.450.9上海7曝气机QXB15台113.513.58石灰投加系统WSQ500-A套113.013.09PVC斜管巾50聚丙烯M75m30.0755.62510压滤机WSQ500-A台112.012.011电动蝶阀3组0.752.2512反冲系统含自控系统1套1.11.113管件、材料、线缆4.54.514处理站2米范围管道1.51.515小计92.67516运输费1.7安装、调试费1.7合计96.0753、工程投资本工程除土建部分总投资为：玖拾陆万整（Y: 96.0万元）十、成本核算1、成本核算1）、人员工资：污水处理

13、站设制2名操作人员，工资按照1200元/月，即运行成本为 1200X 2 + 30/（200 X 24）=0.0167 元/ 吨（污水）2）、药剂费用：矿井废水混凝剂选用高效聚氯化铝（PAC ,投加量按20g/m3计算,则药剂费用为：20g/m 3X 3200元/T=0.064 元/ （吨水）3）石灰投加量按0.9Kg/m3计算:0.9Kg/mx 0.28 元/ Kg =0.25 元/ (吨水)4) 、电费：本系统装机总容量为82.4KW,每天每小时运行功率45.3KW， 运行费：45.3 X 0.50 元/KW/200 =0.11 元/ (吨污水)5) 、吨水运行总成本：废水处理成本：0.1

14、67+0.064+0.25+0.1 仁0.591元/ （吨污水）第三章生活污水处理一、概述现根据我公司技术人员实地踏勘、了解得知，煤矿建成投产后 产生的生活污水为 50nVd。按照相关法律法规及环保要求和矿方需 要，该矿需建生活污水水处理站。遵循工艺技术先进、成熟、可靠； 处理排放达到污水综合排放标准(GB8978-1996 级标准。二、设计原则、依据和设计范围1、设计原则(1) 、采用先进合理的处理工艺，确保处理后出水达标排放；(2) 、因地制宜，布局合理，尽量少占地或不占绿地；(3) 、投资省、运行费用低、操作管理和维修方便；(4) 、避免对周围环境造成二次污染。2、设计依据(1) 地表水

15、环境质量标准(GB3838-2002(2) 中华人民共和国水污染防治法实施细则(2000年3月20 日)(3) 污水综合排放标准(GB 8978-1996)(4) 室外排水设计规范(GBJ 14-87)(5) 我公司业务员提供资料3、设计范围处理工艺流程、平面布置、污水处理站所需的构建筑物及相应的 工艺设施、设备选型、电控、设备供应及安装、调试交付业主使用的 污水处理工程。三、设计处理能力根我公司技术人员实地调查得知，该煤矿产生的生活污水量按照 5mi/h设计。一天运行10小时。四、设计水质1、进水水质生活污水指标(参照山西省一般生活污水水质标准)：项目数值范围项目数值范围COD300mg/L

16、BOD100mg/LSS200mg/L氨氮35mg/LTP3mg/L2、生活污水设计出水水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996表四一级标准:项目数值范围项目数值范围COD100mg/LBOD30mg/LSS70mg/L氨氮15mg/LTP1mg/L五、处理工艺和处理工艺流程说明1、生活污水处理针对生活污水中含有高浓度的 SS COD BOD NH-N等污染物的 特点,本方案拟采用“水解+生物接触氧化+沉淀+消毒”处理工艺，经 多年的实践证明该处理工艺具有出水水质可靠，运行效果良好，运行 成本低，管理方便等特点。先采用水解酸化和生物接触氧化法对生活污水进行预处理，接触 氧化池内设曝气装

17、置，污水在氧气充足的条件下，通过填料上附着的 好氧微生物作用，将污水中的有机污染物浓度降低，处理后的水进入 斜管沉淀池内通过斜管的拦截作用，沉淀物与水分离，上清液排入消 毒池内进行消毒，消毒后的水达标排放，或作矿区绿化及冲厕用水。2、工艺流程排放 上清液污泥油1污泥外运,3、工艺流程说明生活废水经人工格栅拦截块状漂浮物后自流进入调节池均质均量，进入水解酸化池内，在水解酸化池中大分子难降解有机物被转变 为小分子易降解的有机物，水解酸化出水自流进入接触氧化池并进行 曝气处理，污水在鼓风供氧的条件下利用好氧微生物对复杂的有机物 进行分解，转化为稳定无害的无机物如 CQ、H2O等，CODC去除率可 达

18、90%以上，在水解酸化池中废水悬浮物去除率达 80%以上，BOD5 去除率达20-30%。生物接触氧化池出水进入斜管沉淀池进行泥水分离，处理后的上 清出水进入消毒接触池，在消毒接触池中污水与消毒剂充分混合和接 触反应，杀灭污水中的各种致病菌，消毒接触池出水达标排放，沉淀 污泥定时用泵打入污泥池，经过干化处理后外运。4、各单体原理1 ）、调节池调节污水水量、水峰和均衡水质，以削减高峰负荷，利于下一步 后续处理，同时用污水提升泵将污水提升，满足污水处理构筑物高程 布置。在进水口设置栅网。尺寸：LX BX H=5X3X3m结构：钢筋混凝 土.配置设备潜水式无堵塞污水提升泵 2台，一用一备。2）、水解

19、酸化池尺寸：LX BXH=5X3X3m结构：钢筋混凝土。配置主要设备材料:池中装半软性填料，上下用钢条牢固，池底排泥管。3）、接触氧化池尺寸：LX BXH=5X3X3m结构：钢筋混凝土。配置主要设备材料： 池中装好养填料，上下用钢条牢固。4）、斜管沉淀池调节池规格为：3.0mX 2.0mX 3.0m,钢混结构。 池子内安装18m斜管。5）、清水池尺寸：LX3X H= 3X3X3m,结构方式：钢筋混凝土结构；6）、污泥浓缩池外排污泥流到污泥浓浓池后，上清液回流至污水池前端继续处理，污泥经消干化后外运处理。尺寸：LX BX H=2X 2X3m结构方式： 砖混结构；7）干化池规格为：2.0mX 1.

20、0mX 1.5m，砖混结构。8）、污水处理综合房新建污水处理房一间，砖混地上式结构，占地面积：LX BX H=4X 3X 3m房间内放置设备水泵机组、风机、自动控制系统、配电箱六、处理工艺构筑物及设备配置1、主要构筑物主要构筑物由乙方提供设计，甲方负责施工。2、主要设备配置序号名称规格数量单价（万兀）总价（万元）一、土建部分（由乙方设计，甲方组织施工）二、设备部分1电气控制系统1套1.11.12污泥泵3Q=5m/h， H=10mN=1.1Kw1台0.300.303提升泵3Q=5m/h， H=10mN=1.1Kw20.30.64加药装置计量泵GM00501套0.600.605蜂窝PVC斜管L=1

21、000 5012m0.141.686好氧填料30 m30.092.708曝气机QXB4 N=2.2kw1台3.53.59消毒液配置系统1套1.201.2010线缆线管等1套1.581.5811管道阀门等1批1.51.5小计14.7612安装、调试费0.513运输费0.814合计16.06七、投资概算工程投资：壹拾陆万零陆佰元整（Y:16.06万元）八、运行成本核算1、人员工资因该矿已建有矿井废水处理站，故人员可以由矿井废水处理站人 员共同管理，故不再计算人员工资；2、电费本系统装机总容量为11.7kw,每天每小时负荷6.5KW,每天运行10 小时算，运行成本费：2.5 X 0.50 - 5 =

22、0.25 元/ （吨水）3、药剂费用：混凝剂0.06元/m3 ,每吨污水处理需消毒剂二氧化氯 25g, 1 g二氧化氯需氯酸钠0.65 g和盐酸1.3 g，水处理成本为0.1元/m3;则总污水处理成本为：0.25 + 0.06 + 0.1=0.41元/ （吨水）第四章总体设计一、概况本方案涉及的矿井废水处理200吨/天，生活污水5吨/小时的工程 项目；污水处理采用半地上式建设，有利于防灾、防洪和管理，以及 污泥外排与回流。二、总体布置1）、污水处理池周围除通道外全部做绿化。2）、设备综合房一间，共45mi三、污水处理总平面布置本着满足工艺流程顺畅，合理布局，使运行便捷，节省工程投资 的原则下进

23、行总体布置。四、竖向设计及道路布置竖向设计：该构构筑物单体均为办地上，污水处理周围自然地平， 地上种植花草。场地排水：道路中心按2%横坡坡向路面两侧雨水口，在适宜位置 作排水沟（沟底纵坡5%,室外场地按3%。5%。坡度坡向排水沟或雨 水口，最后汇入雨水井，由雨水管将雨水排出，流入管道。五、绿化布置为美化矿区景观，在污水处理站周围种植适宜的奇花异草， 在绿 化用地上可作绿篱、花草的高低错落造型，使立面窨造型丰富，变化 多彩，成为绿色环境矿区。六、消防污水处理站的消防通道加固设计， 并畅通无阻。按生产的火灾危 险分属戊类生产，中控屋属丙类生产，房屋结构为砖混或框架结构， 总图布置均满足建筑防火间距

24、要求， 站内距用户消防设施远时，设地 上式消防栓进行防火保护，确保安全生产。七、运输设备污泥量少，不设专门的运输设备，污泥消毒后干化存放在储存间,定时外运。八、维修由于本工程规模小，设备需维修时考虑外协，不设置大型维修机具。九、建筑、结构设计1、设计依据民用建筑隔声设计规范GBJ11J 88屋面工程技术规范GB50207- 94建筑内部装饰设计防火规范GB50222- 95工程建设标准强制性条文房屋建筑部份工程建设标准强制性条文城乡规划部份工程建设标准强制性条文城市建设部份房屋建筑制图统 标准GB/ T50001 2001总图制图标准GB/ T5010 2001建筑制图标准GB/T50104-

25、 2001建筑抗震设防分类标准GB5022 95建筑火火器放置设计规范（1997修订版）GBJ140 90建筑地面设计规范GB5003 96建筑物防雷设计规范（2000年版）GB5005 94地下工程防水技术规范GB5010 2001民用建筑设计通则JGJ37 87办公室建筑设计规范JGJ67 89城市道路设计规范CJJ37 90标准图西南地区建筑标准设计运用图(CJ112- 821)合订本建筑防腐蚀构造98J333楼梯建筑构造99SJ403屋面检修钢梯89J432作业台钢梯及拦杆87J432钢梯86J435推拉钢门96J645变压器钢门窗94J652常用硬聚氯乙烯（vpvc塑料门窗西南J60

26、4.704建筑结构荷载规范GB5000 2001砌体结构设计规范GB500- 2001砼结构设计规范GB5001 2002建筑地基基础设计规范GB5000 2001建筑抗震设计规范GB5001 - 2001房屋建筑制图统 标准GB/ T50001- 2001屋面工程技术规范GB5020 94汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067- 97各专业提供的工艺设计图本工程抗震设计烈度为7度。2、建筑设计本污水处理站工程属于V类，建筑美学方面，在满足实用、经济 的前提下，考虑绿化美观。绿化设计与各类建筑物和构筑物达到和谐 一致，绿化设计简洁、朴实、明快，具有环境保护意识的建筑环境。建筑使用年限

27、50年，耐火等级二级。建筑标准：建筑设计标准以污水站安全生产、操作为准则，按工 程建设强制性条例以及环境保护，职业安全规定来设计。建筑装修：除防噪音、防腐蚀的特殊建筑材料外，一般均用普通 装修材料。2.1、建筑主要统一措施建筑装修及其材料的选用，按其使用部位和功能、耐潮性来划分， 分别采用不燃性A级及难燃性材料B级。绿化：绿化标准较高，覆盖率根据本设计 98%!定。要求四季有 景：以草坪为主配以乡土树林花卉。要求污水处理站竣工之时，相应 绿化风景。道路：矿区内道路为砼路面，运输和消防图纸设计时，根据实际 情况和业主方情况一并考虑。2.2、建筑设备空调：仅在配电设计时将空调的用电负荷考虑在内，预

28、留插座及位置。通风：在生产车间，以机械排自然进通风方式，换气次数4-10次/时。2.3、建筑防火：污水站内除放置消火栓外，还放置磷酸氨盐 4kg8A手提干粉灭火2.4、建筑防雷：建（构）筑物设置安全可靠的防雷装置。2.5、环境保护和安全卫生：首先工艺在总体布置时及设备选型时考虑了环境保护及安全，建筑设计配合针对的进行防护设计。噪音控制：有噪音源的房间，采用吸音体及隔音措施防止噪音外 溢。防腐蚀：在有腐蚀性的车间的地面、池子设计有氰凝为主体的防 腐蚀措施。地面设有坡度，以利于冲洗。铁件和建筑构件采用热浸锌 防腐。在各水池放置安全栏杆、防滑梯及救生设施等安全措施以保证维 护人员安全生产。3、结构设

29、计3.1、设计依据按照国家颁布的现行设计规范和技术标准：1）室外排水设计规范（GBJ314-87.2004版）；2）初步岩土工程勘察报告；3）其它有关各专业提供设计资料。3.2、地震烈度：抗震设防烈度为7度，场地中硬土，属II级场地。3.3、工程地质概况场地位置：业主提供地形图纸，根据现场情况布置。在业主指定 的污水处理站界区内，进行工艺设备、工艺管道及安装工程的设计。工程地质条件：甲方提供地质资料或其它基础后，乙方参照设计。4、构造要求钢筋砼结构的最大裂缝宽度对池体构筑物： WmaxX 0.25mm 对建筑构筑物： Wa换0.30mm现浇钢筋砼构筑物的伸缩缝间距，室内或土中当土基不大于30m

30、时，露天构筑物不大于20m5、采用材料混凝土 ：垫层C10,水泥C30,抗渗等级S6,条基C15,其余C20;钢筋：直径V 12用I级钢（）直径12用II级钢（）；砌体：地面以下米用MU1机制砖、M1冰泥砂等。地面以上米用MU1机制砖、M5昆合砂等。6、主要建（构）筑物结构形式格栅槽、调节池为钢筋砼、地下式结构；曝气调节池、中和反应 池、混凝沉淀池、中间集水池、污泥浓缩池、清水池均为钢筋砼、地 下式结构，根据工程地质详勘资料，各子项考虑抗浮。7、构筑物防腐、防渗措施土建部分容水池子均采用聚氨酯进行防水和防腐。钢梯、栏杆各刷防锈和石漆一道。8地基基础和地基处理 设计要求：一般构（建）筑物主要受力

31、层范围内，天然地基持力层标准值不小于150Kpa。本工程场地：若上部软弱土层，埋芷较深厚未经处理不能作天然 地基基础持力层。特别是粉细砂层，地震时为液化土，必须挖除，再 作砂卵石分层夯实。或C1（块石砼回填，密实处理方可满足。设计要求：在图纸设计考虑其它建筑或基础或地质报告。十、电控设计1、设计依据工艺、公用工程、土建、总图、自控等专业提供的有关电控设计 资料及供电要求；有关电气设计的规程和规范；污水处理站提供的供 电设计所需资料。2、设计范围电气部分设计范围包括污水处理站界区内的电控箱，配电系统， 各车间用电设备的供电、控制、照明、建筑物防雷、接地及道路照明 等（不包括高压部分设计）。3、控制方式中控室：采用日本三菱公司的PLC智能化控制系统，具有人机界 面、触屏操作、程控运行、自动报警、智能转换、无需繁琐的操作， 实现智能