某煤矿矿井水和生活污水处理回用工程说明书.doc

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1、目 录1.工程设计概况41.1.工程内容41.2.设计处理量41.3.设计水质41.3.1进水水质41.3.2.出水水质41.4.设计依据71.5.设计原则71.6.设计工程范围82.处理工艺确定92.1.工艺方案选择原则92.2.工艺流程102.3.处理工艺说明102.4.主要工艺及设备描述112.4.1.矿井水调节池122.4.2.生活水调节池132.4.3.SBR池142.4.4.全水力控制一体化净水器172.4.5. 中间水池212.4.6.净水池222.4.7. 污泥缓冲池242.4.8. 污泥浓缩池242.4.9.污泥干化场252.4.10.纯水水池252.5.主要设备及构筑物26

2、3.工程投资估计284.水处理运行成本分析294.1.电 费294.2.人工费294.3.药剂费294.4.运行成本295附图1.工程设计概况1.1.工程内容 某煤矿矿井废水及生活污水处理回用工程。1.2.设计处理量矿井废水设计处理量为1000 m3/d，生活污水处理量为100 m3/d。1.3.设计水质1.3.1进水水质根据某省环境检测中心站对水样的检测结果如表1-1，1-2所示： 表1-1 矿井水进水水质汇总表PHSSBOD5CODcrFeCl-S2-总硬度石油类溶解性总固体8.81467mg/L36.8mg/L157mg/L0.5mg/L719.5mg/L8.82mg/L914mg/L3

3、3.32mg/L1376mg/L表1-2生活污水进水水质汇总表PHSSBOD5CODcrFeCl-S2-总硬度石油类溶解性总固体7.8150mg/L62mg/L162mg/L0.3mg/L350mg/L-550mg/L0.332mg/L1086mg/L1.3.2.出水水质由于需要处理的生活污水量比较小，生活污水首先经过SBR池处理后，滗水器出水直接进入矿井水调节池，与矿井水一起进入后处理工序进行处理，处理后的出水用于采煤机械生产使用的部分，水质按生活饮用水卫生标准（GB/5749-2006）中的标准控制，另一部分则按生活杂用水水质标准（CJ/T48-1999）中的标准控制，确定出水水质指标如表

4、1-3，表1-4所示：表1-3生活杂用水水质标准项目厕所便器冲洗绿化、洗车、扫除浊度，度105溶解性固体，mg/L12001000悬浮性固体，mg/L105色度，度3030臭无不快感觉无不快感觉pH值6.59.06.59.0BOD5，mg/L1010CODcr，mg/L5050氨氮（以N计），mg/L2010总硬度（以CaCO3计），mg/L450450氯化物，mg/L350300阴离子合成洗涤剂，mg/L1.00.5铁，mg/L0.40.4锰，mg/L0.10.1游离余氯，mg/L管网末端水不小于0.2总大肠菌群，个/L33表1-4 生活饮用水卫生标准项目标准限值一级二级色度色度不超过15度

5、，并不得呈现其他异色不应有明显的其他异色浑浊度（度）3嗅和味不得有异臭、异味不应有明显的异臭、异味pH值6.58.56.58.5总硬度（以碳酸钙计）（mg/L）350450溶解铁（mg/L）0.30.5锰（mg/L）0.10.1铜（mg/L）1.01.0锌（mg/L）1.01.0挥发酚（以苯酚计）（mg/L）0.0020.004阴离子合成洗涤剂（mg/L）0.30.3硫酸盐（mg/L）250250氯化物（mg/L）250250溶解性总固体（mg/L）10001000氟化物（mg/L）1.01.0氰化物（mg/L）0.050.05砷（mg/L）0.010.01硒（mg/L）0.010.01汞（m

6、g/L）0.0010.001镉（mg/L）0.0050.005铬（六价）（mg/L）0.050.05铅（mg/L）0.010.01银（mg/L）0.050.05铍（mg/L）0.0020.002氨氮（以氮计）（mg/L）0.51.0硝酸盐（以氮计）（mg/L）1020耗氧量（KMnO4法）（mg/L）36苯并（）芘（g/L）0.010.01滴滴涕（g/L）11六六六（g/L）55百菌清（mg/L）0.010.01总大肠菌群（个/L）不得检出不得检出总放射性（bq/L）0.50.5总放射性（bq/L）111.4.设计依据1、城市给水工程规划规范（GB50282-98）；2、生活杂用水水质标准（C

7、J/T48-1999）；3、生活饮用水卫生标准（GB/5749-2006）；4、建筑中水设计规范（GB50336-2002）；5、城市污水回用设计规范（CECS61-94）；6、建筑结构荷载设计规范（GBJ9-87）7、建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）8、混凝土结构设计规范（GBK10-89）9、电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006292）；10、 业主提供的相关资料。1.5.设计原则1、出水水质:20t/h达到生活饮用水卫生标准（GB/5749-2006）, 25t/h达到生活杂用水水质标准（CJ/T48-1999）；2、工艺技术可靠，处理效果好，运行费用低廉；3、整体布

8、局简洁、合理、美观，符合国家有关环保及绿化、消防规定；4、采用先进设备，保证能长期稳定运行，使水体达标排放；5、占地小，污泥产量低；6、实现自动化运行，降低操作管理人员工作难度。1.6.设计工程范围1、本设计范围包括中水处理系统工艺设计、施工、设备供应及安装、工程调试、及人员培训等。2、本工程所有的工艺来水管线、自来水管线、动力线、电缆均由业主送至站区界内1.0米处。3、本工程经处理后达标排放的水均送至站区界外1.0米处。2.处理工艺确定2.1.工艺方案选择原则在水处理工艺选择时一般考虑以下几方面：1、工艺能否达到各项出水指标的要求2、工艺是否可靠3、工艺方案造价的高低4、运行管理是否方便5、

9、运行成本的高低6、甲方的水质要求根据出水水质的要求，我方拟采用由我公司制造的一体化净水器一台，超滤系统和反渗透系统各一套，另外还需建一个矿井水调节池、一个生活水调节池、一个SBR池、一个中间水池、一个净水池、一个纯水水池、一个污泥缓冲池，一个污泥浓缩池及一个污泥干化厂。矿井废水经一体化净水器处理后，其出水就能达到生活杂用水的水质标准，然后再经过超滤和反渗透处理后就完全能达到甲方所要求的综合采煤机械用水水质标准，其工艺如下。2.2.工艺流程 .矿井废水矿井水调节池一体化净水器中间水池混合器加药泵加药罐盘式过滤器超滤膜净水池反渗透膜纯水水池预处理泵高压泵污泥缓冲池污泥浓缩池污泥干化场上清液去用水点

10、污泥外运污泥水生活污水生活水调节池SBR池提升泵提升泵清液毛发聚集器鼓风机2.3.处理工艺说明由井下来的矿井废水首先进入矿井水调节池,经矿井水提升泵将污水提升到一体化净水器中。在提升过程中通过管道混合器加絮凝剂或助凝剂进行混合。进水在一体化净水器中通过反应、絮凝、沉淀处理后，出水则进入中间水池（此时的水质已经达到了生活杂用水水质标准）。中间水池的水则经预处理泵首先通过盘式过滤器，然后进入超滤膜，经超滤处理后，其中的较大分子和一些细小的悬浮物就被除去，出水则进入净水池。净水池中的水再由高压泵打入反渗透膜组件中，经反渗透处理后的水，进入纯水水池，而生活污水则首先进入生活污水调节池，在调节池中进行预

11、曝气，然后再由提升泵提升至SBR池中，在SBR池中经过曝气、静置后，上清液则进入矿井水调节池，与矿井水一起进入后续处 经上述工艺处理后的出水各项指标已经达到了饮用水水质标准，满足了甲方的需求。工艺中产生的污泥先进入污泥缓冲池进行缓冲，然后通过污泥提升泵进入污泥浓缩池。经静置沉淀后上清液溢流进入矿井水调节池；下沉污泥排入污泥干化池进行干化。干化后的泥饼外运，滤液回矿井水调节池。2.4.主要工艺及设备描述处理量为1080m3/d，系统24小时连续运行。2.4.1.矿井水调节池由于井下废水的排放是随时间而变化的，间歇排出，为了保证后续处理设备的正常而连续地运行，需对废水进行最合理的收集，故设置调节池

12、以达到均质、均量、连续运行的目的。此外，由于矿井水含铁量高，在调节池中还设有曝气系统，使二价铁离子转化为三价铁，易于在后续工序中去除。l 构筑物矿井水调节池净尺寸： 600080003000（mm）有效容积： 130m3材 质： 钢砼形 式： 地下式数 量： 1座l 设 备矿井水提升泵型 号： 65-45-11.6-1400-5.5流 量： 45m3/h功 率： 5.5KW数 量： 2台厂 家： 上海熊猫泵业集团备 注： 一用一备浮球式液位开关：2个（大连玛赫）2.4.2.生活水调节池由于污水的排放是随时间而变化的，间歇排出，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水进行最合理的收集，故

13、设置调节池以达到均质、均量的目的。为了防止污水厌氧腐臭及减少悬浮物在调节池内沉积，特在调节池底部设置预曝气系统，用于充氧、搅拌。这不仅有效地解决了污水充分混合和悬浮物沉淀容易引起污水厌氧腐臭的问题,同时对污水有预处理作用。l 构筑物生活污水调节池净尺寸： 200080003000（mm）有效容积： 43m3材 质： 钢砼形 式： 地下式数 量： 1座l 设 备生活污水提升泵型 号： 50-25-9-1200-1.55流 量： 25m3/h功 率： 1.5KW数 量： 2台厂 家： 上海熊猫泵业集团备 注： 一用一备浮球式液位开关： 2个（大连玛赫）毛发聚集器 型 号： XMF-2 流 量： 2

14、0-40 m3/h 数 量： 1台 厂 家： 南京新日兴水处理2.4.3.SBR池SBR的工作过程通常包括四个阶段，依次为：进水阶段加入基质；反应阶段基质降解；沉淀阶段泥水分离；排放阶段排上清液；这四个阶段都在曝气池内完成，从第一次进水到第二次进水开始称为一个工作周期。该工程的一个工作周期设为6个小时，其中反应阶段和进水阶段合并，即进水一开始即进行曝气，此阶段为4小时（包括进水1小时），沉淀阶段为1小时，排放阶段为1小时，其中滗水深度为2.1米。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主

15、要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点： 1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、 反应池内存在COD、BOD5浓度梯度，有效控制

16、活性污泥膨胀。 7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。l 构筑物SBR池净尺寸： 400030005000（mm）有效容积： 54m3数 量： 1座材 质： 钢砼形 式： 半地下式l 设 备微孔曝气头型 号： YL-215材 质： 聚丙乙烯数 量： 48个厂 家： 宜兴裕隆环保有限公司滗水器型 号： HLB25-0.5-2.1/4.5-8

17、0QA流 量： 25m3/h数 量： 1台厂 家： 武汉海利水业环保有限公司电动蝶阀 型 号： DQD971X16 规 格： DN80 数 量： 1台 厂 家： 上海东崎鼓风机型 号： HC-501S风 压： 0.05MPa气 量： 1.32m3/min功 率： 2.2KW数 量： 3台厂 家： 百事德机械有限公司备 注： 两用一备2.4.4.全水力控制一体化净水器采用LWYJ-60型全水力自控一体化净水器，用以大幅度去除悬浮物，降低水的浊度，该设备具有水力自动排泥和自动反冲洗功能，操作管理简便，无需设置反冲洗水泵与水箱，提高了运行可靠性。设计参数则已根据水质情况进行了适当修改，保证了出水水质

18、。具体说明如下：净水器将混凝反应、沉淀、过滤三个处理单元集中设置在一 个装置内，在沉淀和过滤两个处理单元中实现了全水力自控排泥和冲洗。消除了传统无阀滤池中由于“挟气运行”问题带来的不冲洗、假冲洗、连续冲洗和脉冲式进水等危害。设备运行可靠，自身耗水量少，运行费用低，吨水投资省，是一种先进、实用、经济的水处理设备。反应单元采用最新微涡旋理论。科学地运用我公司研制成功的管板反应室，使水流在多层管与板之间穿行、收缩与放大，形成强烈的惯性效应和对脱稳微粒的揉动作用，控制涡旋尺度的适度演变。促进微絮体的有效碰撞，加速形成密实且易沉淀的絮凝体，从而大大缩短了反应时间。 斜管沉淀室中安装内切圆为35mm的蜂窝

19、PVC斜管，并根据水质要求配以较合理的上升流速设计。使沉淀室出水水质远优于一般设备。从而减轻了过滤室的负担，延长了过滤周期，减少了自身用水量。过滤室的滤料选用无烟煤和石英砂双层滤料，其吸附性能好，截污和含污能力强，使用寿命更长，并用低滤速运行，使过滤周期比一般设备长一倍，出水水质更好，由于矿井水的含铁量比较高，滤料中还加了锰沙，使二价铁充分转化为三价铁，从而有利于铁的去除，降低水中的铁含量。反冲洗水头高而稳定，可大幅度调整冲洗历时，从而克服了无阀滤池变水头冲洗及反冲洗不彻底和停水时间长的缺点。设备内、外部均选用专用环保形无毒水性带锈防锈漆。该漆属金属还原性涂料，它能将钢材表面的氧化铁还原，从而

20、增加漆膜附着力。多用于桥、船防腐，所以防腐耐久性能好。外部防腐面漆选三峡牌磁漆。由于设备冲洗为水力自控，克服了人工冲洗造成的缺点。并且设备外围系统简单，不需另设反冲洗泵及相关的管线，电器控制系统。避免了由于以上原因造成的不稳定因素，因而自身运行具有非常好的稳定性及可靠性，节省了投资。由于设备实现了污泥排放和滤料冲洗的全水力自控，一经调试合格运行后基本不用人工管理。减轻了体力劳动。并为整个净水站解决了最关键、最复杂部分的自控系统技术难题。本水力自控工艺比一般电控经久耐用，不出故障。净水器沉淀单元由于实现了水力自控排泥，不但减轻了岗位工人的劳动强度，而且克服了因人工排泥不及时带来出水水质恶化甚至积

21、泥堵塞等弊病。其特点如下：1、实现了完全耐用的全水力自控，并设有手动装置，一经调试运行后基本不用人管理，维修方便；2、省去了专用冲洗水泵、水箱及管道，设备自身不用电，节省投资，运行费用低，约为0.1元/m3，为其他工艺的一半；3、水力全自动，控制条件高，水泵、加药装置之间采用PLC电脑全自动控制，加药消毒装置各对应一台净水设备，易于控制操作；4、首创恒水位冲洗的无清水箱无阀滤池池身高、电耗高、不能直接与沉淀设备配套，变水头冲洗、冲洗停水时间长、不能调节冲洗历时和挟气运行等缺点；5、利用微旋涡理论设计的与反应室相配合的管道混合器体积小、不占地盘、混合时间短、效率高、节药；6、根据水质要求设计的各

22、种微旋涡的反应室水力条件好、反应效率高、絮凝体质量高；7、斜管沉淀室布水均匀，无“矾花”上返现象，沉淀效率高；8、出水精度高，可达杂用水水质标准；9、设备结构紧凑、流程合理顺畅、占地面积小、建设周期短；10、出水高度2.6m，清水池可设在地面上。l 建筑物主厂房净尺寸： 18000100009000（mm）材 质： 砖混形 式： 地上式数 量： 1座l 设 备一体化净水器（本厂制作）净尺寸： 42006200（mm）材 质： 钢制数 量： 1台加药罐（本厂制作）型 号： JB-500净尺寸： 11001600（mm）材 质： 钢制数 量： 2套搅拌机型 号： BLY15-17-1.5 功 率：

23、 1.5KW数 量： 3台厂 家： 浙江恒丰泰加药计量泵型 号： PO46-Y流 量： 2.2L/h压 力： 17.3Bar数 量： 2台厂 家： 美国米顿罗管道混合器（本厂制作）型 号： SF-150数 量： 1台排泥角阀规 格： DN150数 量： 2台厂 家： 上海东崎增压泵型 号：DFG40-125（1）A/2/1.1流 量： 14m3/h数 量： 1台功 率： 1.1KW厂 家： 上海东方泵业2.4.5. 中间水池经一体化净水器处理后的水，其各项理化指标基本已达到杂用水水质标准，进入中间水池，以备后处理工序使用。l 建筑物净尺寸： 350025003000（mm）有效容积： 24m3

24、材 质： 钢砼形 式： 地上式数 量： 1座浮球式液位开关： 2个（大连玛赫）l 设 备预处理泵型 号： DFG65-160/2/4流 量： 32.5m3/h功 率： 4KW数 量： 2台厂 家： 上海东方泵业备 注： 一用一备反冲洗泵型 号： DFG65-160/2/4流 量： 32.5m3/h功 率： 4KW数 量： 1台厂 家： 上海东方泵业盘式过滤器型 号： 2寸Mempure数 量： 2台厂 家： 北京特里高超滤膜组件 型 号： WWW8060K（内压式）数 量： 8支 厂 家： 北京特里高 2.4.6.净水池经超滤膜组件处理后的水进入净水池，以备进行深度处理。l 建筑物 净尺寸：

25、350020003000（mm）有效容积： 19m3材 质： 钢砼形 式： 半地上式数 量： 1座浮球式液位开关： 2个（大连玛赫）l 设 备高压泵型 号： CR15-10流 量： 14m3/h功 率： 11KW数 量： 2台厂 家： 格兰富备 注： 一用一备反渗透膜组件型 号： PROC10数 量： 10支厂 家： 北京特里高加药计量泵 型 号： PO26-Y流 量： 0.79L/h压 力： 10.3Bar数 量： 1台厂 家： 美国米顿罗化学清洗泵型 号： CDLF16-30流 量： 18m3/h功 率： 3KW 数 量： 1台厂 家： 南方泵业快冲洗泵型 号： CDLF16-30流 量：

26、 18m3/h功 率： 3KW 数 量： 1台厂 家： 南方泵业混合泵型 号： DFG40-100（1）/2/1.1流 量： 12.5m3/h功 率： 1.1KW数 量： 1台厂 家： 上海东方泵业2.4.7. 污泥缓冲池一体化净水器排出的污泥和SBR池排出的污泥由排泥沟和排泥管道排入污泥缓冲池。l 构筑物净尺寸：200080003000（mm）有效容积： 43m3材 质：钢砼形 式：地下式数 量：1座浮球式液位开关： 1个（大连玛赫）l 设 备污泥提升泵型 号： 50-10-11-1200-1.1流 量： 10m3/h功 率： 1.1KW数 量： 2台厂 家： 上海熊猫泵业集团备 注： 一用

27、一备2.4.8. 污泥浓缩池泥水混合物经污泥提升泵进入浓缩池后，经沉淀后上清液进入矿井水调节池，而下沉污泥则进入污泥干化场。l 构筑物净尺寸：400035006800（mm）材 质：钢砼形 式：半地上式数 量：1座2.4.9.污泥干化场污泥浓缩池中的下沉污泥水靠重力作用，排入污泥干化场，经沉淀后，清水经滤料过滤后返回矿井水调节池，污泥干化后外运。l 构筑物净尺寸：400050002000（mm）材 质：钢砼形 式：地上式数 量：1座2.4.10.纯水水池 经过反渗透膜处理后的出水即达到了生活饮用水卫生标准，进入纯水水池，以备用。l 建筑物 净尺寸： 350025003000（mm）有效容积：

28、24m3材 质： 钢砼形 式： 地上式数 量： 1座2.5.主要设备及构筑物主要工艺设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1矿井水提升泵45 m3/h 5.5KW台2一工一备2生活水提升泵25 m3/h 1.5KW台2一工一备3毛发聚集器20-40 m3/h台14污泥提升泵10 m3/h 1.1KW台2一工一备5曝气头YL-215个486滗水器HLB25-0.5-2.1/4.5-80QA台17电动蝶阀DQD971X16 DN80台18鼓风机HC-501S台3两工一备9一体化净水器42006200mm台1本厂制作10加药罐JB-500套2本厂制作11搅拌机BLY15-17-1.5台312加药

29、计量泵PO46-Y台2美国米顿罗13管道混合器SF-150台1本厂制作14排泥角阀DN150台215增压泵DFG40-125（1）A/2/1.1台116预处理泵32.5 m3/h 4KW台2一工一备17反冲洗泵32.5m3/h 4KW台118盘式过滤器2寸Menpure台2特里高19超滤膜WWW8060K（内压式）支8特里高20高压泵14m3/h 11KW台2一工一备21反渗透膜PROC10支10特里高22加药计量泵PO26-Y台1美国米顿罗23化学清洗水泵18m3/h 3KW台124快冲泵18m3/h 3KW台125混合泵12.5m3/h 1.1KW台126配电柜LW-12台1本厂制作27矿

30、井废水PLC控制柜LW-K50台1本厂制作28反渗透水处理PLC控制柜LW-F20台1本厂制作主要建、构筑物一览表序号建构筑物名称结构形式数量单位净尺寸mm备注1矿井水调节池地下式1座600080003000钢砼2生活水调节池地下式1座200080003000钢砼3SBR池半地上式1座400030005000钢砼4机房及控制室地上式1座18000100009000砖混5污泥缓冲池地下式1座200080003000钢砼6污泥浓缩池半地上式1座400035006800钢砼7污泥干化场地上式1座400040002000钢砼8中间水池半地上式1座500040003000钢砼9净水池半地上式1座5000

31、30003000钢砼10纯水水池半地上式1座500030003000钢砼3.工程投资估计 单位：万元序号工程或费用名 称安装工程设备购置其他费用合计一、矿井水处理系统1水处理站内15114.3129.32系统管道、阀门等附件812203电气工程3694设备、材料运输费、保险费55设计费56调试费（不含药剂、水电费）37税 金5.18合 计176.4二、生活污水处理系统1水处理站内35.68.62系统管道、阀门等附件12.53.53电气工程2354设备、材料运输费、保险费5设计费1.96调试费（不含药剂、水电费）17税 金0.68合 计20.6三、工程总投资(未含土建工程)1974.水处理运行成

32、本分析4.1.电 费总装机容量为73.1kW/h。生活杂用水电费：17 kW/h0.9=15.3 kW/h，（其中0.9为运行系数），折合吨水耗电量为0.38度。电费以0.50元/度计，则电费约为0.19元/吨水生活饮用水电费：17.2 kW/h0.9=15.5 kW/h，（其中0.9为运行系数），折合吨水耗电量为：0.38+0.775=1.155度。电费以0.50元/度计，则电费约为0.578元/吨水4.2.人工费因整个水处理站属于全自动控制，基本不需设值班人员，只需设每班一名维修工，共三名维修工监护设备的运行情况即可。按每人每月1000元计，则吨水费用为10003/1050/30=0.10元。4.3.药剂费因原水的悬浮物的含量较低，故只需投加混凝剂（聚合氯化铝），不需投加助凝剂(聚丙烯酰胺)，其投加量为5g/m3。聚合氯化铝按2000元/吨考虑，则为0.01元/吨水。4.4.运行成本生活杂用水：0.19+0.10+0.01=0.30元/吨水生活饮用水：0.578+0.10+0.01=0.688元/吨水