矿井废水处理改造工程技术方案

1、XX 集团 XX 矿矿井废水处理改造工程XX环保科技有限公司二零XX年X月错误!未定义书签。错误!未定义书签错误!未定义书签2、工艺设计3目录技术特色 错误!未定义书签。1、项目概况 31.1项目简介1。2设计依据1。3设计基本资料2。1污水特点的分析2。2工艺流程选择错误!未定义书签。2。3工艺流程图2。4工艺特点错误!未定义书签。3、工艺说明及设备选型103.1调节池103.2微涡旋微涡旋反应池103.3集水池11113.4煤泥水池3。5加药系统（含消毒）123。6泵房错误!未定义书签。3.8设备清单134、平面及高程布置144.1总平面布置144。2高程布置145、建筑结构设计错误!未定义书签。5。1建筑设计5。2结构设计5.3给排水及消防设计5.3构筑物清单错误!未定义书签。错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签6、电气及自控设计 错误!未定义书签。6。1概述错误!未定义书签。6。2操作方式错误!未定义书签。6。3主要性能指标 错误!未定义书签。6。4环境条件 错误!未定义书签。6.5 自控系统功能错误!未定义书签。6。6设计依据 错误!未定义书签。6。7配套设备和构

2、筑物 错误!未定义书签。6.8电控设备清单 错误!未定义书签。7、环境保护、安全生产及节能设计 147。1环境保护157.2安全生产157。3节能设计168、运行费用分析 168.1人员工资168.2电耗178。3药剂消耗178.4总运行费用179、技术支持和服务承诺 189。1、工期189。2技术培训189。3备品备件189。4质保期 199.5技术服务199。6维修服务199。7安全服务199.8代运营服务201 项目概况河南XX煤矿矿井水水量440m3/h，合计10560m3/d.目前XX矿现有污水处理系统一 套，处理能力200m3/h,合计4800ms/d,处理后主要作为生产和生活用水。其余的240 ms/h， 合计5760ms/d,未经处理直接排放。根据国家节能减排的要求，矿井废水需要进行全部处理，并达到煤炭工业污染物 排放标准B204262006.本工程主要目标是将未进行的处理的240 ms/h,合计5760ms/d 的矿井废水,设计一套技术合理、占地面积小、投资费用低的工艺，使矿井水处理达标 排放.本工程设计范围为:矿井水进水口至处理后的排放口。进水口:位于污水处理站内的

3、 矿井水压力排水管管口。排放口:经过消毒处理后的出口管外1米.如果实际工程需要设 置矿井水进水管路和处理后的排水管路，需要现场踏勘后,再另行设计。2、工艺设计2.1 设计依据(1) 地表水环境质量标准 GB3838-2002 III类；(2) 煤炭工业污染物排放标准GB204262006(3) 农用污泥中污染物控制标准GB4284-84 ；(4) 农用灌溉水质标准 GB5084 92；( 5)生活饮用水卫生标准 GB5749-85； (6)城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CU31-89 ；( 7)建筑抗震设计规范GB50011-2001；(8) 混凝土结构设计规范 GB500102002；(9) 采暖通风与空气调节设计规范GB50019 2003；( 10)电气设计遵照中华人民共和国国家标准中有关设计规定； (11)中华人民共和国水污染防治法 ；2。2 设计原则选择工艺可靠，处理后能稳定达到国家的相关排放标准。 尽量利用原有的构筑物，降低投资费用采用占地面积小的处理系统,缓解废水处理站的布局压力。2。3工艺流程选择2.3。1 矿井水水质分析XX矿矿井水进水水质为：SS： 93s20

4、8mg/L COD : 75.5133mg/L 氨氮：2.67 mg/L矿井水经处理后，出水达到煤炭工业污染物排放标准( GB20426-2006 )中新建(扩、改生)产线排放限值， SS30mg/L COD 50mg/L根据现场踏勘情况，XX矿矿井水的水质具有明显的煤矿行业特点，不同于普通地表 水，因此应对其水质特征进行分析，以便选择合适的处理工艺.XX煤矿矿井水具有以下水 质特征： 矿井水中主要污染物为悬浮物，其CODcr也主要是由其悬浮物中的煤屑中碳分子的有机还原性所致，因此它将随着悬浮物的去除而消失，故不需要进行生化处理，只需 进行去除悬浮物的物化处理;矿井水中悬浮物含量很不稳定、悬浮物浓度差异较大，大部分的悬浮物含量远高于地表水，感官性状差； 悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢矿井水中悬浮物颗粒直径较小，平均只有28m,总悬浮物中约85%以上的粒径在50 m以下；煤粉的平均密度一般只有1。31。5g/cm3，远远小于地表水系中泥砂颗粒物的平均密度2。42。6g/cm3； 悬浮物含量和煤屑在悬浮物中的所占比例不同，使得CODcr差异较大；2.3.2 主体工艺选择XX煤矿矿井水处理

5、后达到煤矿废水排放标准，直接排放。本工程将新增的240m3/h 矿井水处理达到排放标准即可。国内矿井水处理技术，目前已投入使用并能良好去除矿井水中污染质的工艺主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+过滤和微絮凝过滤等。矿井水处理后外排时，采用沉淀 或混凝沉淀的处理工艺。但是普通的沉淀存在沉淀效率低，出水效果差，且占地面积大的 缺点；混凝沉淀相对普通沉淀，设计处理规模可大可小，操作管理简单等优点，但需要 分别设置单独的混凝和沉淀构筑物，存在着处理设施占地面积大，投资费用高，沉淀污 泥易堵塞造成排泥不畅、耐负荷冲击能力小等缺点；在混凝沉淀和网格反应池基础上发 展起来的“微涡流混凝”技术，集絮凝反应和沉淀于一体，占地面积小，投资费用低，处 理效果好，在国内的矿井水处理中开始得到推广应用.微涡流混凝原理凝聚和絮凝是混凝工艺的两个基本过程，前者指水中胶体脱稳后在水力作用下相互 碰撞形成絮体的过程，后者指水流中已经形成的絮体吸附脱稳胶体而成长的过程微涡 流混凝工艺能显著地提高凝聚和絮凝的效率。（1）微涡流凝聚凝聚的效率取决于水中胶体脱稳的程度和碰撞的机率，涡流反应器形成的微涡旋流 动能有效地促进水中微粒

6、的扩散与碰撞。一方面，混凝剂水解形成胶体在微涡流作用下 快速扩散并与水中胶体充分碰撞，使水中胶体快速脱稳;另一方面，水中脱稳胶体在微涡 流作用下具有更多碰撞机会，因而具有更高的凝聚效率。微涡流之所以能有效地促进水中微粒的扩散与碰撞，其原因有两个方面。其一，涡 流形成流层之间较大的流速差，造成了流层中携带微粒的相对运动,从而增加了微粒的碰 撞机率；其二，涡流的旋转作用形成离心惯性力，造成微粒的沿旋涡径向运动，从而增当混凝反应区放置了大量的涡流反应器后，由于反应器内流速相对较小，在上向水 流区的涡流反应器内部形成絮体悬浮区，悬浮絮体对水流中的脱稳胶体产生絮凝作用， 其与传统接触絮凝澄清池相比具有更高效率。其一，传统澄清池内的悬浮絮体只有一层， 而新工艺上向流区每个涡流反应器内都有悬浮絮体，总体积大，形成立体接触絮凝;其 二，涡流反应器内絮体成长质量更高，成长过大的絮体在微涡流的作用下会破碎成较小 絮体从而保持絮凝能力（絮体过大会使总表面积减小，吸附能力下降），密实度较低的絮 体在微涡流的作用下会破碎并重新絮凝成密实度较高的絮体，有利于沉淀分离。微涡流混凝工艺特点（1）混凝效率高微涡流混凝工

7、艺创造了高效率的凝聚和絮凝水力条件，其混凝效率大大优于传统混 凝工艺,也优于网格混凝工艺,反应时间可以缩短到58 分钟，这就意味着与传统工艺相 比,产水量可以提高12 倍，占地少,投资省.（2）出水质量优在投加相同混凝剂的情况下,微涡流混凝工艺所产生的絮体质量明显地优于传统工 艺，因而具有很好的沉降性能。笔者在澄清池改造的实践中，在沉淀区体积不变的情况 下，产水量提高一倍,出水浊度稳定在 3 度以下，滤池工作周期延长,节约了大量的反冲 洗水。（3）水质、水量变化适应能力强微涡流混凝有利于高浊度水处理，因为微涡流有利于混凝剂的快速扩散,使之不易 被高浊度水中大量的杂质胶体包裹而失去活性，即使混凝剂被包裹形成絮体，在微涡流 的作用下也容易被破碎，重新形成絮凝能力。微涡流混凝也有利于低浊度水处理，因为即使低浊度水胶体数量少，碰撞凝聚效率 下降，而涡流反应器内腔能有效地保持悬浮絮体，立体接触絮凝可高效地去除水中胶体.低温对微涡流混凝也是不利的，只要选用合适的混凝剂,克服低温下混凝剂水解的 困难，由于微涡流凝聚和立体接触絮凝效率高，使低温水处理不再困难。微涡流混凝工艺对水量变化的适应性能很强，因

8、为其混凝的水力条件不是主要依赖 于水流的宏观速度，而是依赖涡流的形成，涡流在形成条件主要依赖于流速的变化量即 涡流反应器的开孔率.另外，上向流微涡流混凝区积累了大量的活性絮体，它们对水量、 水质的变化具有缓冲作用，在停水或池水放空期间，这些絮体不会沉积板结也不会排出 池外,这使得微涡流絮凝池可以间歇工作。4）实施简便微涡流混凝工艺既适于新建水厂，也适于老水厂传统工艺的改造，它对池型及前后 序工艺（混合、沉淀）的衔接均无特殊要求。对老水厂改造的施工简便，只要拆除反应 池（区）内原有设施并适当分隔和安装涡流反应器支架，反应器直接投入池内即可使用。（5）运行稳定、药耗低微涡流混凝工艺不再有传统澄清池排泥操作的困难，涡流反应器内腔絮体能长期保 持,涡流反应区外的絮体泥渣可以全部排除，因而排泥操作可以简化，运行更稳定。由于微涡流造成混凝剂高效扩散，提高了混凝剂利用率，同时，涡流反应器腔内大量絮 体活性得到充分利用,这使得微涡流混凝工艺的混凝剂消耗量明显低于传统工艺。（6）长期使用、维护简便涡流反应器用ABS塑料制造，使用寿命可达数十年。和网格混凝相比，涡流反应器 壁孔不易堵塞，因为涡流反应器在水

9、中处于半悬浮状态，其在水流作用下的旋转运动可 使堵塞壁孔的漂浮物上升至水面，然后由人工清除。经过微涡旋反应池处理后,出水需要经过沙滤处理，去除水中的悬浮物质 .目前常 用的过滤设施有快滤池、虹吸滤池、重力式滤池、移动罩式滤池、沙滤灌和多介质过滤 器等，各种滤池均能有效地降低水中的浊度，并达到小于 3 度的生活饮用水浊度标准. 而本工程中，由于占地面积的限制，适宜采用拟采用沙滤灌和多介质过滤器，可以根据 现场场地情况灵活布置 .本工艺拟采用压力过滤罐多介质过滤器作为过滤单元 ,它采用 先进的压力式过滤技术，成功地解决了石英砂滤料在过滤和清洗过程中存在的各类问 题，其具有结构先进、性能优良的特点.2.3。3 消毒工艺选择矿井水中的微生物大多黏附在悬浮颗粒上，经过混凝、沉淀、过滤等单元水处理后, 可以大量去除水中的细菌和病毒,但为保证生产用水和饮用水细菌学指标，消毒过程是必 不可少。净化后矿井水的消毒处理是矿井水资源化回用的最后一道工序。消毒方法分化 学法与物理法两大类，前者系在水中投加化学消毒药剂，如氯、二氧化氯、臭氧、重金 属及其他氧化剂等；后者是在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。对消毒 剂的选择可以从杀菌效果与消毒剂的稳定性来考虑。其中杀菌效果反映了消毒剂的使用 剂量，作用时间;而消毒剂的稳定性则反映了持续杀菌的能力。就杀菌效果来看，臭氧 二氧化氯氯氯胺;就稳定性而言，氯胺二氧化氯氯臭氧二氧化氯

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