王堰煤礦酸性廢水處理工程方案設(shè)計(jì)

　　湖南泰景環(huán)保科技有限公司

　　二○○九年四月

　　目 錄

　　1 概況 1

　　2 設(shè)計(jì)依據(jù) 2

　　3 廢水水質(zhì)、水量及治理要求 2

　　3.1 廢水水量、水質(zhì) 2

　　3.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量及出水水質(zhì)要求 3

　　4 設(shè)計(jì)原則 4

　　5 設(shè)計(jì)范圍 4

　　6 廢水處理工藝流程設(shè)計(jì) 4

　　7 工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 6

　　8 工程投資概算 9

　　9 相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì) 10

　　10 運(yùn)行管理與費(fèi)用 14

　　11 售后服務(wù)承諾及培訓(xùn) 15

　　附：1、工藝流程圖 2、平面布置圖

　　1 概況

　　石門王堰煤礦位于湖南省石門縣，該煤礦煤炭礦藏在地下含水層之下，在煤炭開采過程中，地下水流向井筒和采掘巷道匯集于礦井集水池，形成礦井排水。礦井污水即具有地下水特征，又受到生產(chǎn)過程污染，通常呈黃褐色，SS(懸浮物)、Fe、Mn、CODCr等出現(xiàn)不同程度的超標(biāo)，還可能含有氟化物及其他重金屬。相當(dāng)部分礦井污水由于與煤層中含硫化合物接觸氧化形成H2SO4而使廢水呈酸性。

　　該酸性廢水懸浮物濃度高，外觀呈黃色，礦井污水直接排放將對(duì)農(nóng)田及流域造成嚴(yán)重污染。為了保護(hù)環(huán)境，消除污染，避免工農(nóng)糾紛，該公司決定對(duì)王堰煤礦外排廢水進(jìn)行治理。我公司受王堰煤礦委托特此編制本方案。

　　2 設(shè)計(jì)依據(jù)

　　2.1《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理條例》;

　　2.2《給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》;

　　2.3《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 14-87);

　　2.4《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20426-2006);

　　2.5《給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ69-84)

　　2.6《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5004-92)

　　2.7 業(yè)主提供的其它相關(guān)技術(shù)資料。

　　3 廢水水質(zhì)、水量及治理要求

　　3.1 廢水水量、水質(zhì)

　　1)水量：據(jù)業(yè)主提供資料及要求和我司現(xiàn)場(chǎng)考察情況，該煤礦酸性廢水水量大，懸浮物濃度高，pH值較低(2~5左右)，污染嚴(yán)重，礦井礦下排水采用D型多級(jí)泵，目前每天抽水時(shí)間為8h，水泵正常排水量為155m3/h。

　　考慮到煤礦發(fā)展要求，每天流量按2000m3/d計(jì)，時(shí)設(shè)計(jì)流量按200m3/h計(jì)。

　　2)水質(zhì)：由于業(yè)主未提供具體水質(zhì)情況，本方案參照類似煤礦廢水水質(zhì)，具體指標(biāo)如下表所示：

　　4 設(shè)計(jì)原則

　　4.1充分考慮該廢水處理的實(shí)際情況，采用實(shí)用、可靠、先進(jìn)的工藝技術(shù)，并確保廢水處理系統(tǒng)投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定，易于操作、管理和維護(hù)。

　　4.2 處理設(shè)施操作維護(hù)方便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、處理效果穩(wěn)定。

　　4.3在確保治理效果的前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝，降低工程投資和運(yùn)行成本。

　　4.4處理設(shè)施適應(yīng)廢水水量的季節(jié)性變化(充分考慮豐水期水量)。

　　4.5優(yōu)化總體布局、采用低噪設(shè)備，避免二次污染。

　　5 設(shè)計(jì)范圍

　　5.1本設(shè)計(jì)處理范圍為王堰煤礦酸性采煤廢水;

　　5.2本設(shè)計(jì)包括工藝、總圖、土建以及電氣專業(yè)設(shè)計(jì)，充分利用王堰煤礦原有污水池;

　　5.3本設(shè)計(jì)從污水處理站的進(jìn)水口開始到處理設(shè)備排放口為止;

　　5.5主電源到污水處理站配電控制柜的動(dòng)力配線由業(yè)主負(fù)責(zé)，本設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)配電控制柜至各電器使用點(diǎn)的配電和控制。

　　6 廢水處理工藝流程設(shè)計(jì)

　　根據(jù)上述水量水質(zhì)情況，對(duì)于煤礦污水的處理，重點(diǎn)在于以下幾個(gè)方面：1)降低懸浮物含量;2)中和污水酸度，去除SO42-;3)去除污水中鐵、錳等金屬離子。

　　針對(duì)該酸性采礦廢水排水量大、懸浮物濃度較高、PH值較低等特點(diǎn)，本方案設(shè)計(jì)采用化學(xué)中和、混凝沉淀工藝對(duì)該廢水進(jìn)行綜合治理，污泥采用機(jī)械加速澄清濃縮后壓濾脫水工藝處理。

　　工藝說(shuō)明：廢水經(jīng)礦井內(nèi)提升泵一次提升后，沿現(xiàn)有排水溝進(jìn)入調(diào)節(jié)曝氣池，通過風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣一方面吹脫廢水中的H2S等酸性物質(zhì)，另一方面也起到攪拌均勻水質(zhì)的目的，確保后續(xù)處理單元連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，在調(diào)節(jié)池后段設(shè)置中和反應(yīng)區(qū)，在中和反應(yīng)區(qū)投加石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)，石灰乳量根據(jù)廢水pH值采用pH自控裝置自動(dòng)投加，由于石灰乳也有助凝作用，同時(shí)投石灰乳本身有少量石灰渣產(chǎn)生，本工藝設(shè)初沉池可去除一部分較易沉淀的中和反應(yīng)生成物和泥沙等, 這樣減少后序單元負(fù)荷，初沉池出水再進(jìn)入混凝反應(yīng)池，同時(shí)向混凝反應(yīng)池投加混凝劑與助凝劑，廢水在混凝反應(yīng)池充分反應(yīng)后，使廢水微小懸浮物顆粒生成礬花絮體進(jìn)入斜管沉淀池，混凝池反應(yīng)生成的硫酸鈣、氫氧化鐵等沉淀物以及廢水中原有的懸浮物得到沉淀分離，沉淀池出水達(dá)標(biāo)外排。

　　沉淀池分離出的污泥含水率高，須進(jìn)一步脫水固化才能裝車外運(yùn)。沉淀池分離出的污泥含水率高，泥量大，若直接進(jìn)行脫水，則要求脫水設(shè)備處理能力大，運(yùn)行費(fèi)用高。本方案設(shè)污泥濃縮池，斜管沉淀池分離出的污泥經(jīng)污泥泵輸送至污泥濃縮池，污泥在濃縮池內(nèi)濃縮、減量，然后進(jìn)行機(jī)械脫水。脫水設(shè)備采用帶式壓濾機(jī)。濃縮池上層清液與帶式壓濾機(jī)濾液回流至調(diào)節(jié)池，脫水后的污泥不含有毒、危險(xiǎn)物質(zhì)，可經(jīng)軌道輸送與礦渣一并處理，或運(yùn)入廢礦坑中。

　　7 工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

　　1、調(diào)節(jié)曝氣池

　　設(shè)計(jì)流量：200m3/h

　　停留時(shí)間：2h

　　有效容積：V=400m3

　　規(guī)格： 10.0×10.0×4.5m

　　結(jié)構(gòu)：新建，鋼筋砼，內(nèi)襯玻璃鋼防腐

　　數(shù)量：1座

　　設(shè)置穿孔管鼓風(fēng)攪拌，均勻水質(zhì)同時(shí)防止沉淀

　　攪拌風(fēng)量：5m3/m2.h

　　配置設(shè)備：

　　PH控制儀 1臺(tái)

　　石灰乳投加裝置 1套

　　加藥裝置含：計(jì)量泵，溶藥桶，攪拌裝置等

　　鼓風(fēng)攪拌，攪拌風(fēng)量5m3/m2.h

　　2、初沉池

　　設(shè)計(jì)流量：200m3/h

　　停留時(shí)間：1h

　　有效容積：V=200m3

　　規(guī)格： 10.0×5.0×4.5m

　　結(jié)構(gòu)：新建，鋼筋砼，內(nèi)襯玻璃鋼防腐

　　數(shù)量：1座

　　配置排泥閥2個(gè)

　　3、混凝反應(yīng)池

　　設(shè)計(jì)流量：200m3/h

　　反應(yīng)時(shí)間：40min

　　有效容積：V=133m3

　　規(guī)格： 10.0×3.5×4.5m

　　結(jié)構(gòu)：新建，鋼筋砼

　　數(shù)量：1座

　　配置設(shè)備：

　　分流控制流量計(jì) 2臺(tái)，防腐蝕

　　流量范圍：150~250m3/h

　　混凝劑投加裝置 1套

　　絮凝劑投加裝置 1套

　　加藥裝置含：計(jì)量泵，溶藥桶，攪拌裝置等

　　鼓風(fēng)攪拌，攪拌風(fēng)量3m3/m2.h

　　4、一段斜管沉淀池

　　設(shè)計(jì)流量：200m3/h

　　表面負(fù)荷：2.0m3/m2.h

　　有效沉淀面積：A=100m2

　　規(guī)格：10.0×11.0×4.5m，分兩座

　　結(jié)構(gòu)：新建，鋼筋砼

　　配置設(shè)備：

　　斜管填料100m3

　　排泥閥4個(gè)

　　5、二段斜管沉淀池

　　設(shè)計(jì)流量：200m3/h

　　表面負(fù)荷：2.5m3/m2.h

　　有效沉淀面積：A=80m2

　　規(guī)格：20.0×4.0×4.5m，分兩座

　　結(jié)構(gòu)：原有池改造加高

　　配置設(shè)備：

　　斜管填料80m3

　　排泥閥4個(gè)

　　6、清水池

　　規(guī)格： 4. 0×2.0×3.5m

　　結(jié)構(gòu)：利用原有池改造

　　數(shù)量：1座

　　7、污泥濃縮池

　　規(guī)格： Φ4. 0×3.5m

　　結(jié)構(gòu)：利用原有池改造

　　數(shù)量：3座

　　配置污泥泵3臺(tái)。

　　8、污泥脫水機(jī)

　　選用帶式壓濾機(jī)

　　帶寬：1m

　　數(shù)量：1臺(tái)

　　配套設(shè)備

　　絮凝劑投加裝置 1套

　　管道混合器 1臺(tái)

　　清洗裝置 1套

　　調(diào)理槽 1套

　　9、設(shè)備間

　　規(guī)格： 3. 0×10.0×3.5m

　　結(jié)構(gòu)：磚砌，地上式

　　內(nèi)置羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于曝氣和攪拌用

　　風(fēng) 量：7.71m3/min

　　出口風(fēng)壓：49kPa

　　功 率：11kw

　　數(shù)量：2臺(tái)(一用一備)

　　其他設(shè)備：混凝劑加藥裝置、絮凝劑加藥裝置、石灰乳溶藥投加裝置

　　8 相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)

　　8.1 平面布置及高程

　　8.1.1 建設(shè)用地

　　廢水處理站水池及機(jī)房占地面積約550m2;

　　8.1.2.廢水處理站平面布置

　　調(diào)節(jié)池、混凝池與一段斜管沉淀池為新建，其他處理設(shè)施則利用現(xiàn)有水池改造，污泥脫水部分設(shè)置在原有池上方、出廠道路旁邊，便于污泥運(yùn)輸。

　　8.1.3.廢水處理站高程設(shè)計(jì)

　　廢水均采用重力流經(jīng)各處理構(gòu)筑物。污泥排放亦采用重力排泥，污泥壓濾脫水利用污泥泵提升。

　　8.2廢水處理站建筑設(shè)計(jì)

　　8.2.1.總體布置綜述

　　總體布置以充分滿足工藝生產(chǎn)的需要為前提，根據(jù)工藝流程對(duì)站內(nèi)各種建(構(gòu))筑物及相關(guān)設(shè)施進(jìn)行了合理的布置。將性質(zhì)相同、功能相近、聯(lián)系密切的不同建筑物以及輔助設(shè)施進(jìn)行了組合，做到了功能分區(qū)明確，建筑相對(duì)集中，便于生產(chǎn)管理，節(jié)約用地和投資。同時(shí)，有利于工程管線的設(shè)置。

　　8.2.2.建筑標(biāo)準(zhǔn)

　　在總平面布置、構(gòu)造處理和承重結(jié)構(gòu)上考慮了安全生產(chǎn)的因素，如防腐、防噪音、潔凈、抗震設(shè)防;各建筑物注意了朝向和組織自然通風(fēng)。

　　8.3廢水處理站供電設(shè)計(jì)

　　8.3.1供電設(shè)計(jì)依據(jù)

　　(1)《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ-52-83

　　(2)《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ54-83

　　(3)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94

　　(4)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ65-83

　　(5)《工業(yè)與民用電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ62-83

　　8.3.2供電設(shè)計(jì)范圍

　　廢水處理站供電設(shè)計(jì)由以下內(nèi)容組成：

　　(1)廢水處理站用電設(shè)備供電及控制設(shè)計(jì);

　　(2)廢水處理站電纜設(shè)計(jì);

　　(3)廢水處理站供電系統(tǒng)接地設(shè)計(jì);

　　(4)廢水處理站防雷設(shè)計(jì);

　　(5)廢水處理站各構(gòu)筑物及現(xiàn)場(chǎng)照明設(shè)計(jì)。

　　8.4供電系統(tǒng)

　　全廠設(shè)備安裝容量：總裝機(jī)容量33.5kw，運(yùn)行容量：15.5kw。

　　8.4.1.低壓配電及電氣啟動(dòng)方式

　　廢水處理工藝系統(tǒng)所采用的動(dòng)力設(shè)備都為380v/220v低壓電機(jī)，故一般均采用直接啟動(dòng)。大于、等于15kw均采用自耦降壓或軟啟動(dòng)方式。

　　開關(guān)控制箱：一部分為隨工藝設(shè)備配套的電氣設(shè)備;其余系非標(biāo)設(shè)備，需按設(shè)計(jì)要求控制。

　　8.4.2功率因素補(bǔ)償

　　低壓配電裝置集中裝設(shè)自動(dòng)無(wú)功率補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后功率因素≥0.96。

　　8.4.3保護(hù)裝置

　　1、繼電保護(hù)

　　低壓電機(jī)：短路保護(hù)，過電流保護(hù)，過熱保護(hù)，電機(jī)自身要求的保護(hù);

　　工藝配套電機(jī)：短路保護(hù)，過電流保護(hù)。過熱保護(hù)，電機(jī)自身要求的保護(hù);

　　2、接地保護(hù)

　　廢水處理站采用PEN制，設(shè)集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)小于4Ω，低壓饋線距離超過50m時(shí)，設(shè)重復(fù)接地裝置，其接地電阻不大于10Ω。

　　3、防雷保護(hù)

　　廢水站內(nèi)主要構(gòu)筑物設(shè)防雷保護(hù)，防雷接地裝置的沖擊接地電阻不大于10Ω。

　　4、電纜敷設(shè)

　　廠區(qū)設(shè)置必要的室外電纜溝，以滿足數(shù)量多的電纜敷設(shè)，部分動(dòng)力控制電纜直埋地敷設(shè)。

　　8.5環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生及節(jié)能措施

　　8.5.1毒理影響

　　廢水站內(nèi)投加藥物，使用過程中必須遵守操作規(guī)程，主要藥劑為石灰、混凝劑、助凝劑，該藥劑基本無(wú)毒，在調(diào)制使用過程中對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響。

　　8.5.2噪聲問題

　　廢水站內(nèi)廢水泵運(yùn)行時(shí)雖有噪聲產(chǎn)生，但設(shè)計(jì)時(shí)首先選用低噪聲設(shè)備，并根據(jù)需要減震、消音設(shè)施，可使廠界噪聲下降到65分貝以下，因此噪聲對(duì)廠外都不會(huì)產(chǎn)生很大影響。

　　8.5.3廢渣

　　根據(jù)池地地形和當(dāng)?shù)卣邔?duì)脫水后的污泥有計(jì)劃地轉(zhuǎn)運(yùn)到指定地點(diǎn)，切記到處亂放，一面引起對(duì)環(huán)境造成二次污染。

　　8.6安全與衛(wèi)生

　　為了貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，確保本工程在建設(shè)過程中及投產(chǎn)運(yùn)行后均符合職業(yè)安全衛(wèi)生要求，保障勞動(dòng)者在勞動(dòng)過程中的健康，在本設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵循：《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》;

　　與本工程內(nèi)容有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)

　　平面布置：該廢水處理站平面布置按功能分區(qū)布置，全廠分生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)，互不干擾、有利生產(chǎn)與管理。

　　建(構(gòu))筑物檢舉除滿足工藝流程要求外，同時(shí)還滿足防火、通光、采光、日照等距離的需要。

　　電氣安全措施：嚴(yán)格遵照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，供配電設(shè)備采用封閉式結(jié)構(gòu)以提高安全性。

　　本工程通過以上措施可保證工程在建設(shè)中及投產(chǎn)后安全生產(chǎn)，保證職工在勞動(dòng)過程中的安全與健康。

　　9 運(yùn)行管理與費(fèi)用

　　9.2操作管理內(nèi)容

　　由于污水處理廠設(shè)備技術(shù)要求嚴(yán)格，為保證污水處理廠的正常運(yùn)行和效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須在污水處理廠的操作和維修管理方面采取有效的措施，主要有：

　　對(duì)操作人員進(jìn)行專門培訓(xùn)，經(jīng)考核后才能上崗。

　　加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠污水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，控制廢水中污染物的任意排放，以保障工藝的安全運(yùn)行。

　　及時(shí)整理、定期匯總分析運(yùn)行記錄，建立、健全技術(shù)檔案，為生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)參數(shù)和設(shè)備工況資料，并在此基礎(chǔ)桑總結(jié)改善，不斷提高運(yùn)行技術(shù)水平。

　　建立檢修、保養(yǎng)制度。根據(jù)設(shè)備的性能要求，進(jìn)行經(jīng)常的維護(hù)和定期的檢修工作，以提高設(shè)備的完好率，延長(zhǎng)使用壽命。

　　9.3運(yùn)行費(fèi)用

　　1、工程裝機(jī)容量：總裝機(jī)容量33.5kw，運(yùn)行容量：15.5kw。

　　2、人員編制：1人，工資9600元/人·年

　　3、運(yùn)行費(fèi)用主要包括：電費(fèi)、人工費(fèi)、藥劑費(fèi)等。

　　10 售后服務(wù)承諾及培訓(xùn)

　　工程竣工后我方提供詳細(xì)操作規(guī)程，并免費(fèi)培訓(xùn)廢水站管理及操作人員。

　　廢水處理工程竣工后我方為設(shè)備正常運(yùn)行提供意念免費(fèi)保修期，免費(fèi)保修期內(nèi)將及時(shí)排除各種設(shè)備鼓掌。免費(fèi)保修期后，承諾長(zhǎng)期維修。在保修期內(nèi)，在廢水處理站操作管理人員不能排除鼓掌情況下，應(yīng)及時(shí)通知我方，我方將在接到通知24小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

　　在有償維修期內(nèi)，我方將向廠方提供設(shè)備及零部件供應(yīng)商的聯(lián)系地址，屬于正常維修工作僅收取人工費(fèi)。

　　11 工程投資概算

　　11.1 土建工程投資估算

　　說(shuō)明：1、本報(bào)價(jià)有限期三個(gè)月;

　　2、本報(bào)價(jià)不包括環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測(cè)費(fèi)用等環(huán)保相關(guān)費(fèi)用;

　　3、本報(bào)價(jià)不包括廠區(qū)綠化工程及“三通一平”費(fèi)用;

　　本工程設(shè)備部分總造價(jià)(大寫)：玖拾捌萬(wàn)柒仟陸佰元整。

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　　2009年4月