一丘田污水处理方案

一、概况1、 概述煤矿废水水质复杂，含有多种重金属，硫化物等，S弟度高，COD浓度高,排入河道对白然水体产生严重的污染，使水体成黑色。对人畜直接或间接产生危害，也将严重影响工农业生产。随着经济的飞速发展，国家对环保的要求越来越高，同时人们对环保的意识也大幅度提高。根据国家有关环保政策及当地经济的可持续发展的需求，站在保护环境，力求社会效益的高度，煤矿废水必须进行处理并达标排放。2、 煤矿基本情况竹园镇一丘田煤矿属于个体煤矿，矿井井型为井工矿，开拓方式为平洞开拓，年产煤9万吨，开采年限为66年。3、 工程概况该煤矿三面靠小山坡，右边是山水沟，左边是矿井水沟，矿井水直排到一水函，经煤砰石渗到前方的山沟，最终流入河道，污染河道，为此矿方决定对污水进行治理，保护水资源，同时又可回收大量煤炭，做到社会效益，环境效益和经济效益的多丰收。本研究所接受业主委托，承担该污水处理站工程方案设计。根据对该污水水质的分析预测及出水要求，经对污水处理厂的处理工艺进行技术经济比较，推荐采用混凝沉淀的化学处理和物理处理的综合工艺为污水处理厂的处理工艺，出水达到我国现行〈〈煤炭工业污染物排放标准》 (GB2042E2006)中规定的排放标准。二、 设计依据、规范、标准1、 法律、法规富政法[2008]19号文件及国家相关环保法律法规2、 矿方提供的相关数据及资料3、 标准1） 《煤炭工业污染物排放标准》（GB2042矿2006）2） 〈〈污水综合排放标准》（GB8978-1996）3） 〈〈环境工程手册设计规范》（CGJ1O88）4） 〈〈环境工程手册》水污染防治卷5） 〈〈环境影响报告》（水污染防治卷）6） 〈〈环境影响报告表》7） 〈〈矿山开采设计方案》8） 〈〈给排水设计手册》（第六、九分册）9） 〈〈给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）10） 〈〈城市区域环境噪声标准》（GB309O96）11） 其它相关电气、土建设计手册三、 设计原则力求高标准、高质量、新工艺及节能的原则。同时考虑以后水量增大、水质变差、监测标准提高、中水回用，避免重复建设，又力求节约、高效，提高技术处理手段。将污水处理系统建设成该地区优质一流的污水处理工程。1）采用技术先进，运行稳定可靠，操作管理方便的处理工艺，确保废水

经治理后达到国家〈〈煤炭工业污染物排放标准》(GB20426经治理后达到国家〈〈煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)的标准2） 利用预留用地面积，合理布局，使构筑物与环境协调一致。3） 所选设备性能可靠，运行费用低，维修管理方便、白动化程度高。4） 污水处理系统应考虑降噪、防臭、避免二次污染。5） 其他污水不得混入；污水处理场应具有较大的抗冲击能力，可满足水质、水量变化，并能在突发事故状态下，采取应急措施。四、水量、水质水量：1000t/d设计进水水质：根据富源县环境监测站2007年对该煤矿污水监测的结果,五、污水治理的必要性和可行性1、必要性煤矿废水水质复杂，含有多种重金属，硫化物等，S弟度高，COD浓度高,排入河道对白然水体产生严重的污染，使水体成黑色。对人畜直接或间接产生危害，也将严重影响工农业生产。2、可行隹随着经济的发展，人们对环保的意识也大幅度提高，经济上能承受环保项目投入，同时煤矿污水处理技术是非常成熟的技术。六、建设规模1、 污水来源煤矿废水由矿井水、堆煤场雨天产生的废水及生活污水组成2、 水量核定1） 矿井废水该矿井污水白流而出，我所工作人员在现场用V型流量计对现有水量进行测量，高度为102毫米，经过查表矿井水量为402m3/d,根据矿方水土保持资料介绍扩矿雨季水量为825n3/d。2） 堆煤场废水经过测量该煤矿堆煤场及砰石场面积是1112m2,经富源县气象局资料得知雨天最大降雨量135mm/d,下雨时间按4小时计，雨水在堆场里会渗透一部分，污水按降雨量50制算。雨季时堆场污水量为：1112m2X0.135m/dX50%=75m/d3）生活污水该矿扩矿后住矿人员为80人，其余人员是附近居民，生活在家中。单个人用水量如下：项目食堂盥洗浴室洗衣厕所合计用水量（L/d.人）40100200100旱厕440生活污水量为：0.44m3/d.人X80人=35m3/d综上所述，雨季时每天污水量为:825+75+35=935m3/d3、设计规模由于污水处理站可以白动无人运行，按每天工作 12小时计，处理规模应为：78m/h。考虑到以后水量增大、水质变差、监测标准提高、中水回用等因素，设计规模为80m3/h,比雨天时污水量约大，以确保污水处理设施不超负荷运转。七、处理工艺技术1、 水质现状颜色成黑色，含有多种重金属，铁、锭、硫化物等， SS浓度高，COD浓度高。COD在水中的存在状态为三类：悬浮物、胶体和溶解物。悬浮物杂质大都可通过白然沉淀的方法去除，而胶体颗粒则不能通过白然沉淀的方法去除。2、 处理工艺方案选择本工程污水处理站进水水质BOD5/COD<0.2,属于不宜生物降解的范畴。根据污水特性应采取化学反应法，即：混凝-反应-沉淀的方法3、 净化机理PH勺调整该矿污水的PH®在标准范围内，无需投加石灰进行酸碱中和反应。SS、COD的去除COD在水中的存在状态为三类：悬浮物、胶体和溶解物。悬浮物杂质大都可通过白然沉淀的方法去除，而胶体颗粒则不是白然沉淀所能去除的。胶体颗粒的尺寸大致在1毫微米一0.2微米（有时可认为1微米）范围内。胶体具有巨大的表面白由能，有较大的吸附能力，又具有布朗运动的特性，颗粒间有互相碰撞的机会。但是由于同类的胶体微粒带着同号的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合，胶体颗粒不断地保持分散的悬浮状态的特性称胶体的稳定性。在水处理中使胶体凝聚的主要方法是向胶体体系中投加电解质。在水处理混凝过程中投加铝盐与铁盐后就发生金属离子水解和聚合反应过程，此时，水中胶粒能强烈吸附水解与聚合反应的各种产物。被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低E电位，使胶粒间最大排斥势能降低,从而使胶粒脱稳。如一个多核聚合物为两个或两个以上的胶粒所共同吸附，则这个聚合物就能将两个或多个胶粒结架桥，絮凝作用的扩大就逐步形成絮凝体（也称矶花）。长大至能白然沉淀的程度。4、选用药剂本工程选用聚氯化铝作为混凝剂。它是一种新型高效无机高分子混凝剂，具有以下优点：1） 污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到较好的混凝效果2） 水温低时，仍可保持稳定的混凝效果3） 矶花形成快，颗粒大而重，沉淀性能好，投药量低4） 适宜的PH值范围较宽5） 盐基度高，对设备侵蚀作用小质量指标:指标名称优等品一等品氯化铝（Al2。）含量％^3028盐基度％40〜9040〜90水不溶物％0.50.8PH（1%水溶液）3.5〜5.03.5〜5.0八、方案选择根据我所工程师到煤矿现场勘察，煤矿三面环小山坡，地势为阶梯状，井口地势均高，山沟地势较底。为此决定：矿井污水通过污水管进入污水池，堆煤场污水通过集水沟收集进入集水池，再由水泵抽入污水池。山水进入溪沟实行清污分流，以减少污水总处理量。由于地势为阶梯状，可以运用无能耗污水处理工艺。1、污水预处理方案本工程是一座处理高浓度无机废水的污水处理站，所采用的工艺必须是成熟可靠的，同时也要考虑工艺的先进性。工艺采用物化法，利用物理化学机理降解水中的污染物。预处理构筑物采用长方形平流式沉淀池为初沉淀池，去除原水中的颗粒状污染物，保证后续处理单元正常运行，同时利于污泥排放。2、投药方案由于地势为阶梯状，选用无能耗白动定比投药系统，该系统利用势能转化为动能，用转化的动能完成白动定比投药、白动混合、白动搅拌、白动排水，无运行电耗，节省大量能源，以实现节能减排。3、污水深度处理方案该工程处理的废水属于高浓度无机废水。对于高浓度无机废水，一般不采用生化法。确定处理工艺之前，已在实验室、生产现场进行了多次实验，结合处理设

施建设场地、废水特征等因素，最终深度处理工艺流程主体采用 “水力旋流澄清池”处理工艺，利于污泥排放。4、污泥处理方案污水处理过程中产生的污泥，主要是煤泥，含水率为 98%以上，污泥在进行最终处置之前应先进行脱水。污泥脱水的作用是去除污泥中的大量水分，从而缩小其体积、减轻其重量、增加可塑性。经过脱水，污泥含水率能从 98%左右降至50%左右，其体积为原体积的1/10—1/5,有利于运输和后续处理。污泥脱水主要有白然干化和机械脱水两种。自然干化脱水方法优点缺点适用范围自污泥干化床①基建费用低，设备投①占地面积大、卫生①用于渗滤性能好的污泥脱水然①间歇运行资少条件差②气候干燥的地区，多雨地区不宜建于露天干②自然蒸发和渗②操作简便，运行费用②受污泥性质和气候③用地不紧张的地区化滤低，劳动强度大影响大④环境卫生条件允许的地区机械脱水方法优点缺点适用范围板框压滤机间歇脱水液压过滤滤饼含固率高固体回收率高药品消耗少，滤液清澈间歇操作，过滤能力低基建设备投资大其他脱水设备不适用的场合需要减少运辐、干燥或焚烧费用；降低填埋用地的场合机带式压滤机①机器制造容易，附属设备少，投资、①聚合物价格贵，运行费用①特别适合无机性污泥的脱水；，械脱连续脱水机械挤压能耗较低②连续操作，管理简便，脱水能力大高②脱水效率不及板框压滤机②不适［有机粘性污泥脱水水离心机连续脱水离心力作用基建投资少，占地少；结构紧凑不投加或少加化学药剂；处理能力大且效果好；总处理费用较低自动化程度高，操作简便、卫生目前多采用进口离心机，价格昂贵电力消耗大；污泥中含有砂砾,易唐损设备有一定噪声①不适于密度差很小或液相密度大于固相的污泥脱水由于污泥量不大，本方案采用白然干化脱水。污泥通过阀门放入污泥过滤池进行脱水干化，最后污泥回收利用，整个污泥脱水无运行费用。为防止雨水冲淋干化后的煤泥，污泥过滤池上建遮雨棚。九、工艺流程1） 预沉淀池废水通过收集进入预沉池，此时携带大量的SS主要是煤泥、砂石等。在预沉池里，经过物理沉降等方法初步去除泥沙及各种污染物、有毒物质。2） 加药房净水剂通过搅拌配药装置制成水剂，废水经预沉池预处理调整后，通过无能耗白动投药设备进入旋流反应池，同时白动投加净水剂。实行无人操作。3） 旋流反应池污水在旋流反应池里得到充分反应，生成巨大的矶花，以利于后续处理。4） 竖流式沉淀池生成矶花后的污水进入竖流式沉淀池，污水在这里实行泥水分离，在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层，该层悬浮物浓度约在3-10克/升。原水由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清。煤泥下沉，清水上升，清水白动排放，污泥由人工上下午各排一次到污泥过滤池。5）污泥过滤池经过预沉池沉淀下来的污泥利用阀门白流到污泥过滤池，经过二次竖流式

沉淀池沉淀下来的污泥通过阀门直接放到污泥过滤池，污泥在此过滤。污泥经过白然干化后的煤泥作为能源回收利用，过滤液再抽到预沉池再次处理。PH计、流量计加药房内设置操作台，放置PH计，用于检测处理前后的水质，便于更好更方便地处理污水，确保处理后污水达标排放。电磁流量计记录污水投药量、污水量。十、工艺流程简图矿井废水堆煤场地表水矿井废水堆煤场地表水初沉淀池污泥干 *煤泥回用化池卜一、设备选择无能耗白动投药系统设备型号：HX-4160设备数量：1套污水流量：Qmax=80m3/h生产厂家：昆明科星环保研究所⑵加药桶设备型号：§900X1100设备数量：2台生产厂家：昆明科星环保研究所搅拌机设备型号：120设备数量：2台单台设备功率：W0.55Kw生产厂家：昆明电机拌药泵设备型号：WQ-10-7-0.75设备数量：1台污水泵流量：Qmax=10|T|3/h污水泵扬程：H=7m单台设备功率：W0.75Kw生产厂家：昆明凯泉滤液泵设备型号：WQ-15-7-1.1设备数量：1台污水泵流量：Qmax=15m3/h污水泵扬程：H=7m单台设备功率：W1.1Kw生产厂家：昆明凯泉电磁流量计设备型号：LDBE-140L设备数量：1台生产厂家：上海望源电磁流量计设备型号：LDBE-10L设备数量：2台生产厂家：上海望源电磁脉冲阀设备型号：2W-15设备数量：2个生产厂家：杭州盛名微压差传感器设备型号：YG-§15设备数量：1个生产厂家：昆明科星环保研究所十二、建、构筑物设计1、工程结构设计土建设计原则满足工艺设计的要求；符合矿区总体规划要求并与煤矿总体设计相协调；根据工程地质与水文地质情况，选择合理的结构类型和基础类型；构筑物抗震按地震烈度七度设防；池体按防渗6级设计。土建工程结构类型设计设备房工作间采用砖砌钢筋混凝土结构，池体采用钢筋混凝土和砖结构，个别较小池体可直接采用砖结构，池体根据现场需要设计为地上式。建筑物设计要点设备房工作间内地面一般采用水泥面，内墙面用乳胶漆涂刷，外墙面贴彩釉砖，铝合金窗，屋面防水层采用聚氯乙烯卷材，并做隔热层。池体构筑物采用防水碌，碌抗渗等级S6,池面批水泥沙浆。超长结构设变形缝或后浇带。2、污水处理构筑物预沉淀池主要目的是去除废水中那些在性质上或在颗粒大小上不利于后续处理过程的粗大悬浮物质或漂浮物，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。设计参数：表面负荷：F=3.5m3/(m2/h)停留时间：0.6H池型：平流式尺寸:4.0mX5.7mX2.4m旋流反应池筒形旋流池设计在竖流式沉淀池内，池体下底面侧方分成多孔 ，每个孔成正方型。污水经白动投药装置，投药混合后切线进入旋流反应池，污水从上到下产生螺旋旋流，有利于絮凝反应，产生大矶花。设计参数：停留时间：0.25H池 型：圆筒形尺 寸：§2.6mx3.6m竖流式沉淀池絮凝后污水由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清。煤泥下沉，清水上升到集水槽时流出，最后达标排放。设计参数：表面负荷：F=1.5m3/(m2/h)停留时间：1.5H池 型：竖流式⑷尺 寸:7.0mx7.0mx6.0m污泥过滤池主要目的是去除污泥颗粒的空隙水(约占总水分70%)，减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用设计参数：表面负荷：F=1.0m3/(m2/h)停留时间：24H池型：竖流式(3)尺寸：5.0mx3.0mx0.5m堆煤场集水池堆场地表水通过集水沟进入集水池，再通过污水泵抽入预沉淀池3、构筑物一览表名称预沉淀池筒形旋流池竖流沉淀池集水池污泥过滤池操作房规格(m)(长X宽X高)5.7X4.0X2.442.6X3.67.0X7.0X6.03.0X2.2X1.55.0X3.0X0.54.5X4.0X3.0十三、处理站场址选择1、 场址现状污水处理站拟建在堆煤场右侧方，距矿井不到 200米，距煤场不到10米,距溪沟20米，相邻四周无其他建筑。矿方证实该土地使用权属于煤矿。总占地面积为 198平方米。土地现在为闲置空地。2、 条件该地型为阶梯状况，无树林，也无地震记录情况。工程地为煤干石地不会引起水土流失，也不影响排洪。该地在煤场旁边，交通方便。污水处理站总用电量为3.0K四在运行时不会影响供电系统。3、经过几处场址比较，此处场址在建设条件、投资、营运费用等方面都有其优势。4、位置示意图见附件十四、总平面图布置设计中遵守国家和有关部委的各种规范、标准，以保证生产安全。结合工程场地的地形地貌，力求使工艺设备布置集中顺畅，并使废水污泥流程流向短,节约用地。另外，根据矿方要求及规划，污水处理站采取分离处理方式（即预沉淀池与二沉淀有一定距离）。总平面布置见附图。十五、污水综合利用方案1、 污水经过此污水处理站处理后各项污染指标预计远低于国家排放标准，例如金发煤矿通过我所设计的污水处理系统处理后污水SS:2mg/L,COD:9mg/L2、 处理后的污水可以作为中水回用。3、 污水处理后为80吨/小时，排入小溪，在输水过程中通过管道排放，对环境不会造成二次污染。十六、环境保护设计方案1、环境影响工程建设过程中无大量粉尘、无废气、无污水排放、无高分贝噪音、建筑垃圾就地填方利用。远离工人生活区，对环境无太大影响。站区空地进行绿化,种植花草、树木。工程营运时不产生臭气、污泥泵为潜水污泥泵且功率较小，噪音较低。对环境无影响。2、 二次污染防治措施污泥含水率低于65%寸及时回收利用，在回收时不会产生扬尘。故本污水处理站对环境不会造成二次污染。工程营运时，如果净水剂完了，污水未经处理就直接排放，因此操作员每天上下午必须检查药桶里的净水剂，若不够，应即时配制。3、 环境效益1） 工程效益工业废水处理工程为公司基础设施项目，它既是生产部门必不可少的生产条件，又是改善环境的必要条件，对企业经济的贡献主要表现为外部效果，所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外，大部分则表现为难以用货币量化的环境效益和社会效益。污水处理设施的投资效益具有以下三个特点：第一，间接性，排水及污水处理设施投资所带来的效益往往是使其它部门生产效率的提高，损失的减少，所以，投资的直接收益率低。第二，隐蔽性，排水设施投资的主要效果是保证生产、方便生活和防治水污染，减少或消除水污染损失，因此，其所得是人们不容易觉察到的“无形”补偿。第三，分散性，水污染的危害涉及社会各方面,包括生产、生活、景观、人体健康等，因此，排水设施投资效益基本上是间接的经济效果。2） 环境效益通过本工程的实施，将改善矿区的环境卫生，工程建成运行后，每年削减的污染物为：SS:216吨；COD216吨。社会效益污水处理作为现代化企业可持续发展的一个重要组成部分，是一个企业生命工程，是企业现代化及文明程度高低的标志，对改善企业及周边环境卫生，减少恶臭及病菌繁衍，保护人民身体健康，有较大的作用，为企业及周边地区的可持续发展创造了良好条件。污水处理及其配套工程的建成将提供新的排污系统，将为员工提供健康上和环境上的收益，并能提高员工的环境保护意识，白觉维护环境卫生。十七、辅助设施的设计说明电气与白控设计原则操作简单，独立控制，经济实用，安全可靠。设计依据1、 〈〈工业与民用供电系统设计规范》(GBJ-52-83);2、 〈〈低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83);3、〈〈工业与民用电力装置的接地设计规范》 (GBJ65-83);4、〈〈工业与民用电力装置的继电保护和白动装置设计规范》 (GBJ62-83);5、 工艺提供的设备容量及布置图。设计范围配电设计包括污水处理站界内所有设备的低压配电、白动控制、室内照明及接地系统设备材料选型因池体为地上结构，电缆均采用BVft力电线及控制电缆，电缆敷设时采用PV蜜管保护。电源及用电负荷供电电源(380V、220V,50Hz)由矿方引至污水处理站控制电箱接线上端，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为 TN-S系统。整个污水处理设备安装容量：3.0kW,运行容量1.1kW(每两天运行10分钟)。保护方式1、 低压配电系统保护低配进线总开关设过载长延时保护、短路短延时及速断保护；低压用电设备及线路设过载和短路保护。2、 采用系统接地保护的同时，电阻依据国家有关规定。白动控制为实现本污水处理系统全白动运行，本设计采用如下控制措施：积水池设置液位开关，系统可根据池内水位的高低来控制潜污泵的开启，也可通过手动操作，当水位到达设置高度1时，系统开启水泵，当水位到达设置高度2时，系统关闭水泵。十八、安全及节能措施(1)安全处理站用围栏与外面隔开，防止无关人员进入。废水处理构筑物上的人行道均设置双侧或单侧栏杆，栏杆高度大于等于1.1米，以保护行人安全；站内有较多水工构筑物，池深壁陡，为保证行人安全，上人处需设置护栏并采取防滑措施；设立警示牌和警示标志；站区内机械设备均设有防护罩，以防伤人事故发生。电气设备完全按国家有关标准接地保护规程进行。电气控制柜离设备较近，检修时可安全切断电源。设置漏电保护装置确保用电安全。节能污水处理时不用水泵，在处理过程中大大节省电能。十九、营运管理技术培训计划认真制定每个生产工序、工段和主要设备的技术操作与维护规程。配备对污水处理、化学、电气、机械、仪表、白动化控制等有一定基础知识的操作人员、明确职责。由于污水处理站设备复杂，白动化程度高，技术要求严格，为保证污水处理站的正常运行和效益目标的实现，必须在污水处理站的操作和维修管理方面采取有效的措施。参照〈〈污水厂附属建筑和附属设备标准》，为满足污水处理站运行管理需要，根据生产规模和工艺要求，定员为1人。人员培训内容及计划培训项目培训内容时间安排工艺1、 系统构成2、 操作要求3、 系统故障分析4、 运行成本分析2天检测1、 检测简介2、 检测操作要求0.5天试车1、 介绍试车程序2、 简介测试要求3、 简介分析方法1天二十、售后服务为保证污水处理工程的处理效果以及工程质量，特承诺如下 ：1、 甲方