矿井水污水处理方案.docx
- 文档编号:27272964
- 上传时间:2023-06-28
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:45.38KB
矿井水污水处理方案.docx
《矿井水污水处理方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《矿井水污水处理方案.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
矿井水污水处理方案
***矿井水处理工程
技
术
方
案
***矿井水处理工程技术方案
一、概述
1、企业及工程概况
**矿开采河南省临汝煤田**矿区**寨井田煤层,下属三对生产矿井,均具有独立的生产系统。
总的核定生产能力为1.20Mt/a。
2008年生产原煤105万吨。
**矿位于河南省**市南部,北距**市18km,南距**县25km,距***市60km。
*。
行政区划隶属于**市**镇、**乡管辖。
**铁路、**国道、**省道均从矿区东部通过。
有专用线与**铁路**站接轨,有矿区公路与**国道、**省道连接,交通十分方便。
**的矿井水正常涌水量为92m3/h,最大涌水量为184m3/h。
矿井水若不经过有效处理直接外排,不仅浪费水资源,并且对周围水环境也会造成一定程度的影响。
为了响应国家环保的要求,实现节能减排,创建环保型绿色企业,减少环境污染并合理利用废水,将矿井水经过有效处理再生后回用做地面生产、生活杂用水及井下防尘用水,既合理利用水资源,又能减少污染物排放,减少对周围环境的污染。
因此,***矿决心对**矿井水进行有效治理并回用作为矿区生产和杂用消防用水。
2、回用用途
根据**设计研究院有限公司编制的《**股份有限公司**矿产业升级改造初步设计说明书》中矿区给排水的设计及要求,矿井水处理后供矿区生产、消防、杂用用水。
**工业场地用水量表见表1.
表1**工业场地用水量表
序号
用水项目
用水人数或项目数
用水标准
用水量
备注
日用水量
(m3/d)
时变化系数
最大时
(m3/h)
计算流量(L/s)
一
生活用水量
1
生活用水
150
50L/人。
班
7.5
2.5
0.78
0.22
2
浴池用水
6.2m2
13.02
1.0
2.17
0.60
2小时充水
3
淋浴用水
9个
4个
540L/个.淋
100L/个.脸
15.78
1.0
5.26
1.46
4
洗衣用水
225Kg
80L/Kg.干衣
18
1.5
2.25
0.63
用水时间12小时
5
锅炉补水
3
0.13
0.04
用水时间16小时
6
食堂用水
75
25L/人
3.75
1.5
0.47
0.13
用水时间12小时
7
绿化用水
6225m2
2.0L/m2.d
12.45
1.04
0.29
用水时间12小时
8
未预见水量
7.35
1.21
0.34
1~7项之和的10%
9
小计
80.85
13.3
3.70
二
消防水量
10
室内消防
108
54
15
火灾延续时间2小时
11
室外消防
216
72
20
火灾延续时间3小时
12
小计
324
162
45
三
生产用水量
14
除尘用水
216
9
2.5
15
灌浆站用水
1000
83.4
27.6
用水时间12小时
16
小计
1216
91.4
30.1
四
井下消防洒水
17
井下洒水
518.4
28.8
8
用水时间18小时
18
井下消防
162.0
27.0
7.5
火灾延续时间6小时
19
小计
680.4
55.8
15.5
五
合计
2301.3
322.5
89.58
二、工程设计依据及原则
1、设计依据、规范及标准
1)《中华人民共和国环境保护法》
2)《中华人民共和国环境污染防治法》
3)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
4)《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)
5)《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB18920-2002)
6)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)
7)《排水工程设计手册》
8)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
9)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)
10)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
11)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)
12)《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)
13)《工业管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)
14)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
15)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)16)《机械设备安装工程及验收通用规范》(GB50231-09)
17)**设计研究院有限公司编制的《**煤业股份有限公司**矿产业升级改造初步设计说明书》
18)甲方提供的相关资料
2、设计原则
1)认真执行国家和地方的有关环境保护的各项规定和标准;
2)采用目前成熟、实用的处理工艺稳定可靠地达到治理目标要求;
3)在上述原则下,达到投资省、运行费用低、占地面积小、处理效率高等良好的经济技术指标;
4)主要单元采用自动控制系统运行管理操作运行灵活简单,降低劳动强度,减少由于人为因素造成的运转不正常;
5)合理利用高程,减少提升环节,节能降耗;
6)矿井水处理过程中所产生的污泥及其它污染物进行有效处理,避免二次污染。
三、工程设计水质水量及处理要求
1、设计水质
根据甲方提供的***排水状况相关资料,结合该**矿其他矿井的矿井水水质,该矿矿井水水中含悬浮物较多,主要污染物以煤粉为主,有机污染物少,本工程矿井水各项进水水质指标如下:
表2***矿井水水质(mg/L)
气味
颜色
PH
COD
悬浮物
无
灰黑色
7.63
50mg/l
570mg/l
2、设计水量
根据***煤业股份有限公司***产业升级改造初步设计说明书提供的矿井涌水量,**井下正常涌水量为92m3/h,最大涌水量为184m3/h。
本工程按处理水量为100m3/h进行设计。
3、处理后水质标准
根据***用水量及对水质的要求,本工程选用一元化净水器进行处理。
处理后的矿井水再经消毒后,供矿区生产、消防及杂用用水,多余部分矿井水农灌季节用于周边村庄农田灌溉,非农灌季节外排至附近河沟。
矿井水处理后的水质须达到杂用水水质标准。
表3 生产消防等杂用水水质标准(mg/L)
浊度
悬浮物
色度
PH
总大肠菌群
≤10
≤15
≤30
6.5-9.0
≤5
四、工程设计范围
1、厂区矿井水水质分析;
2、矿井水处理站的工艺流程设计和所有设施的平面布置;
3、矿井水处理站内的建(构)筑物设计;
4、矿井水处理站内设备选型及非标设备等的设计;
5、矿井水处理站界区内的所有工艺管道和线路设计;
6、矿井水处理站内动力设备的动力配线;
7、投资概算;
8、技术经济及运行费用分析。
五、矿井水处理方案的设计
1、矿井水水质分析
***矿井水中主要的污染物为煤尘,通常情况下矿井水中的SS近600mg/L,其中绝大部分为煤尘,废水中煤尘颗粒较小,煤尘的比重与水的比重又较接近,很难靠重力自然沉降,须采取合理的处理工艺进行处理。
2、矿井水处理工艺的选择分析
根据矿区的用水要求及环保要求,采用初沉调节+絮凝反应+斜管沉淀+过滤处理工艺,为节约投资,减少占地面积,本工程采用我单位的专利产品——一元化净水器对矿井水处理,处理后绝大部分水供工业场地生产用水,多余部分矿井水农灌季节用于周边村庄农田灌溉,非农灌季节外排至附近河沟。
六、矿井水处理工艺流程
本工程矿井水处理工艺流程为:
矿井水收集后经提升泵进入初沉调节池,在初沉调节池内进行水质水量的调节,并初步去除废水中的大颗粒易沉降的悬浮物,经过初沉调节池调节水质水量后,提升进入一元化净水器,矿井水在管道内与絮凝剂进行混合,进入絮凝反应池进行充分的反应,再进入斜管沉淀池进行沉淀。
本工艺投加的絮凝剂为PAC,絮凝剂投加量根据水质的变化进行调整。
絮凝反应池为网格反应池;沉淀池采用斜管沉淀池,内置斜管,斗式集泥,静水压力排泥,为节省占地,采用一元化净水器进行处理,沉淀后的矿井水过滤后进行消毒处理,进入清水池,供工业场地生产用水。
多余部分矿井水农灌季节用于周边村庄农田灌溉,非农灌季节外排至附近河沟。
本矿井水处理站工艺流程如下图所示:
PAC
井下排水提升泵
消毒剂
矿井水处理过程中产生的煤泥进入污泥浓缩池进行浓缩减容,上清液进入初沉调节池,浓缩后污泥通过螺杆泵提升至板框压滤机进行压滤,产生的煤泥回收。
污泥处理系统工艺流程如下:
上清液压滤液
反冲水
3)、矿井水处理站工艺分析
本矿井水处理工程选用的初沉调节+一元化净水工艺技术成熟可靠,去除效率高,工程投资少,完全满足矿井水的回用要求。
七、主要构筑物及设备
1、初沉调节水池
初沉调节池收集井下矿井水,进行水质水量调节,并进行初步沉淀,调节时间8.5h,有效容积800m3,1座,全地下式钢砼结构。
初沉调节池尺寸为:
L×B×H=14m×14m×4.5m,分两格,有效水深4.2m,超高0.3m。
初沉池配套设备:
1)提升泵:
向一元化净水器的絮凝反应池提升矿井水,采用耦合潜污泵,150WQ120-10-7.5,二台,一用一备。
主要技术参数:
H=10m,Q=120m3/h,进水管为DN200焊接钢管。
2)潜污泵:
提升初沉调节池沉淀的煤泥至污泥浓缩池,采用耦合污泥泵,两台,型号为100WQ65-15-5.5,一用一备。
初沉池SS去除效率为15%,含水率为99%的污泥产量每天为21m3/d。
2、一元化净水设备及综合车间
本工程共设置两套处理能力为60t/h的一元化净水器。
该设备集絮凝反应池、斜管沉淀池及过滤池于一体,具有处理能力好,抗冲击负荷强,占地面积小,操作管理简单等特点。
1)一元化净水器:
尺寸为8m×3.5m×4.5m,为成套钢制设备,一元化净水器布置在净水车间内。
一元化净水器砂滤池配套反冲泵:
砂滤池采用冲洗水泵进行反冲洗,反冲洗水泵采用潜水耦合泵,型号200WQ350-25-37,安装于清水池内,共计2台,一用一备;主要技术参数:
H=25m,Q=350m3/h,功率37KW。
2)综合车间采用轻型钢结构,为联合建筑,面积350m2,综合车间尺寸为25×14×6m(长×宽×高)。
包含一元化净水车间、消毒剂/PAC制取间、值班室、配电间、供水泵房、板框压滤机房。
经过絮凝沉淀、过滤后的矿井水经消毒后进入生产用水水池,回用于矿区生产。
3)消毒剂/PAC制取间:
1座,L×B×H=6m×5m×4m,钢结构,机房内安装二氧化氯发生器一台、絮凝剂制取投加装置两套、加药计量泵两台。
二氧化氯发生器型号:
JSN-FZ500,主要技术参数:
有效氯产量Q=500g/h,功率3.0KW,尺寸为(L×B×H)700×600×1500mm。
二氧化氯消毒工艺有高效、快速、安全的特点,可以避免液氯消毒易产生致癌物卤代烃(THMs)等消毒副产品,较液氯消毒具有明显的优越性,在较小的投加量情况下,可保持较高的杀菌效率,而且对水中的色度有较好的去除效果。
本工程采用二氧化氯消毒使加氯系统具有良好的安全性、投加精度、自控水平与经济的运行费用,投加量为5mg/L。
加药装置:
2套,用于溶解和搅拌絮凝剂,搅拌机1.1kW,投加混凝剂10%PAC溶液,投加量为30mg/L。
加药计量泵:
两台,一用一备。
主要技术参数:
H=20m,Q=320L/h,功率0.75KW。
4)板框压滤机房:
1座,L×B×H=9m×6m×4m,钢结构,机房内安装板框压滤机及螺杆泵
螺杆泵:
型号I-IB(F)-70-45-60,两台,用于将浓缩池的煤泥送往板框压滤机。
主要技术参数:
Q=45m3/h,H=60m,功率为15kW。
板框压滤机:
型号XMYJ30/800,一台,压滤机过滤面积为30m2,板框尺寸为800mm,每次压滤产生的污泥量为5m3,功率为4kW。
板框压滤机具有压滤后泥饼含固率、固体回收率高,噪音小能耗较低等优点。
因此,从经济方面和日常检修维护方面考虑,选择板框压滤机即可满足污泥干化要求,无需再建煤泥干化场,减少用地。
压滤生成的煤泥运至南侧的锅炉房,作为燃料使用。
5)值班室:
1座,L×B×H=6m×3m×4m,钢结构。
6)配电间:
1座,L×B×H=6m×3m×4m,钢结构。
3、生产消防水池
经处理后矿井水进入清水池储存,水池有效容积为800m3,分两座,地下式钢筋混凝土结构,水池尺寸为14m×14m×5m。
安装两台砂滤池反冲洗水泵。
4、供水泵房
通过供水泵房内的供水设备向矿区供水。
供水泵房1座,L×B×H=10×6×4m,半地下式砖混结构。
泵房安装的供水设备由甲方确定。
5、污泥浓缩池
本矿井水处理站每天产生含水率99%的污泥量为136m3。
污泥浓缩池采用圆形钢筋砼结构,直径φ6m,深5m(锥斗深2.5m),有效容积85m3,两座交替运行,煤泥在污泥浓缩池内进行有效浓缩,降低煤泥的含水率。
污泥浓缩池将初沉调节池、反应池、斜管沉淀池和砂滤池排放的含水率为99%以上的煤泥,浓缩后含水率将降低到96%以下,体积将减少1/2,浓缩后煤泥通过螺杆泵提升至板框压滤机压滤,浓缩池的上清液及压滤机的压滤液回流到初沉调节池中,压滤生成的煤泥饼回收运至南侧锅炉房作为燃料利用。
6、其他
主要有矿井水处理厂内管网,道路、人行道、阀门井、设备基础等。
八、工程造价估算估算编制说明
1、工程内容及估算范围
1)、包括矿井水处理站内的设备及管道(界区外1m),处理站内动力、电控系统(上级总电源线至配电间内不包括在本概算内),土建(包括调节池、生产消防水池、设备基础、综合车间等);
2)、矿井水处理系统的设计;设备供货、安装;调试、人员培训等。
2、编制依据
《河南省建设工程工程量清单综合单价》(2008);
材料价格根据《***市工程造价信息》确定;
设备管材等按厂家出厂价格加运杂费用综合测算。
3、工程投资概算
土建部分投资估算见表4,设备部分投资估算见表5,工程总投资估算见表6。
表4土建部分投资估算
序号
名称
结构
单位
数量
单价(万元)
总价(万元)
1
初沉调节池
钢混砼
座
1
25
25
2
综合车间
钢构
座
1
40
40
3
生产消防水池
钢混砼
座
1
47
47
4
污泥浓缩池
钢混砼
座
2
9
18
5
道路排水沟等
项
1
6
6
6
设备基础等
项
1
5
5
7
合计
大写:
人民币壹佰肆拾壹万元
表5设备部分投资估算
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价
(万元)
总价
(万元)
备注
1
初沉调节池提升泵
150WQ120-10-7.5
台
2
0.9
1.8
潜污泵
2
初沉池污泥泵
100WQ65-15-5.5
台
2
0.6
1.2
潜污泵
3
絮凝剂制取设备
TCXN-10
套
2
1.2
2.4
4
加药计量泵
25DF-12
台
2
0.8
1.6
5
一元化净水器
处理能力75t/h
套
2
32
64
6
滤池反冲洗水泵
350m3/h,H=25m
台
2
3.8
7.6
7
二氧化氯发生器
JSN-FZ500
套
1
6.5
6.5
8
板框压滤机
XMYJ30/800
台
1
7.0
7.0
9
螺杆泵
I-IB(F)-70-45-60
台
2
2.2
4.4
10
电线电缆
项
1
22.0
22.0
11
阀门
项
1
10.0
10.0
12
控制配电柜
台
4
2.5
10.0
13
管道及管件
项
1
26.0
26.0
14
其它
项
1
5.0
5.0
15
合计
大写:
人民币壹佰陆拾玖万伍仟元
表6工程总投资估算
序号
名称
费率
价格(万元)
1
土建部分
141
2
设备部分
169.5
3
小计
310.5
4
安装费
2*10%
16.95
5
调试费
3.5
6
利润
(3+4)*5%
16.4
7
税金
(3+4+5+6)*3.413%
11.86
8
合计
359.21
工程总造价为叁佰伍拾玖万贰仟壹佰元整。
九、技术经济分析及效益分析
1、技术经济分析
1)、直接运行成本
表7电力消耗估算
序号
名称
功率(kw)
运行台数
折工时
h/d
能耗(kw·h/d)
1
初沉调节池提升泵
7.5
1
24
180
2
潜水泥浆泵
5.5
1
0.4
2.2
3
絮凝剂制取设备
1.1
2
12
26.4
4
隔膜计量泵
0.75
1
24
28
5
砂滤池反冲洗水泵
37
1
1
47
6
二氧化氯发生器
3.0
1
5
55
7
板框压滤机
4
1
4
15
8
螺杆泵
15
1
4
70
9
厂区照明及其他
4
12
68
10
合计
550
表8运行费用估算
序号
名称
标准
运行费(元/d)
1
人员工资
用6个工人,2000元/月
400
2
电费
用电量399.6kw·h/d,电费0.7元/kw·h
279.72
3
药剂费用
PAC、氯酸钠、盐酸等
700
合计
处理1m3矿井水直接运转费(含电耗、药剂、人工)合计0.53元(满负荷情况下),设不可预见费0.02元/吨,则直接运行费为0.55元/吨水。
(2)间接运行成本
设备折旧:
折旧期按15年计算:
折旧费:
169.5÷15=11.3万元/年
113000÷2400÷365=0.13元/吨水
设备维修费:
维修费每年按设备总投资的2%计算:
维修费:
169.5×2%=3.3万元/年
33900÷2400÷365=0.05元/吨水
间接运转费合计0.17元/吨水(满负荷情况下)
矿井水处理成本为0.55+0.17=0.82元/吨水。
2、效益分析:
(1)经济效益:
工业用自来水单价为2.8元/吨水,矿井水处理成本为0.72元/吨水,矿井水排污费为0.8元/吨,***每天产生的2400吨的矿井水经处理后部分回用,可减少使用自来水2030t/d,减少排污费的缴纳,矿井水处理站建成后可带来每年450万元的经济效益,经济效益十分明显。
(2)环境效益:
每天2400吨的矿井水通过处理回用于矿区生产,不但节约了水资源,而且矿井水利用率达到90%以上,可减少对周围环境的污染。
表9环境效益一览表
序号
污染物指标
年减少量T
备注
1
SS
479.52
2
CODCr
25.92
(3)社会效益
矿井水处理厂建成后不但解决部分人员就业问题,而且矿井水处理站建成后,矿井水得到有效处理并部分回用,将减少环境污染及水资源的利用,改善矿区及周围的环境。
3、建设周期
该项目建设可在65天内施工完毕,工程调试期10天。
十、矿井水处理站的布置
1、矿井水处理站的流程布置原则
(1)流程力求简短,避免迂回重复,使处理过程中的水头损失最小.构筑物尽量靠近,便于操作管理。
(2)尽量适应地形,因地制宜地考虑流程,力求减少土石方量。
(3)考虑近远期的协调。
2、平面布置
平面布置原则是:
与厂区总体规划保持一致,矿井水处理站内绿化与厂区绿化一致,内部工艺流程流畅,便于操作和管理。
合理布局,功能分区,流程有序,减少土地征用。
按此原则,根据厂址的地形,地貌,道路等自然条件,考虑进出水走向,风向等因素。
从总体布置上看,站内布置紧凑,功能分明确,运行管理方便,构筑物布置间距符合消防及卫生防护要求。
十一、矿井水处理站供水供电
1、矿井水处理站供配电
1)、主电源
矿井水处理站供电电压720V,电源由甲方从矿区上级配电柜接入;
2)矿井水处理站装机负荷
矿井水处理站用电设备总台数为15台,工作台数为6台,总装机容量为144.7kW。
表10矿井水处理站总装机负荷
序号
名称
功率(kw)
台数
总功率(kw)
1
初沉调节池提升泵
7.5
2
18
2
潜水泥浆泵
5.5
2
45
3
絮凝剂制取设备
1.1
2
55
4
加药计量泵
0.75
2
25
5
反冲洗水泵
37
2
54
6
二氧化氯发生器
3
1
2
7
板框压滤机
4
1
2
8
螺杆泵
15
2
52
9
厂区照明
4
6
10
合计
265
2、处理站给水排水
本矿井水处理站用水量小,用水主要为处理站值班人员生活用水、药剂制取用水等,日用水量为4t,给水管道从供水管网接入。
矿井水处理站排水通过处理站的排水管道进入矿区污水管网,进入矿区污水处理系统进行处理。
十二、环境保护
本工程其本身就是一个环保治理项目,对保护周围环境,减少污染和保护水资源及企业的保持清洁持续发展均有重要的现实意义。
1、设计依据
1)《污水综合排放标准》(GB8978-96)
2)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)
3)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
4)《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)
2、水污染控制
本工程完成投产后,2400m3/d的矿井水处理后,部分达标排放,部分回用于矿区生产、生活杂用用水,每天约减约1740m3/d的自来水使用。
3、噪音污染控制
处理站内水泵为主要的噪声污染源,水泵尽量采用潜水泵,非水下电机采用优质低噪电机。
4、矿井水处理站站内绿化
根据厂区总体绿化要求,甲方进行绿化。
十三、劳动保护、工业卫生、安全防护
1、设计依据
1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
2)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94);
3)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)。
2、消防
处理厂内建筑物耐火等级为三级。
机房和值班室配置磷酸铵盐干粉灭火器。
3、安全
所有需经常操作、检查的高架设备均设置平台、梯子,水池、平台、走道板、楼梯设置可靠的安全护栏,设备外露转动部分设置可靠的安全防护罩。
所有转动设备的外露部分,均设置护栏,并作标记,以确保人身和设备安全。
主要设备均设安全标志。
4、卫生
加强个人防护,从事有毒有害介质作业的工人上岗,需
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 矿井 污水处理 方案