煤礦礦井水節(jié)水改造工程工藝設(shè)計(jì)方案

1、XX煤業(yè)（集團(tuán)）XXXX礦業(yè)有限公司XX煤礦礦井水節(jié)水改造工程工藝設(shè)計(jì)方案工程編號(hào):某有限公司第1章總 論 11.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 11.2 設(shè)計(jì)原則 11.3 設(shè)計(jì)范圍 2第2章背景情況 32.1 XX礦業(yè)XX煤礦總體概況 32.2 排水工程規(guī)劃 3第3章建設(shè)規(guī)模及處理程度 43.1 建設(shè)規(guī)模 43.2 處理程度 4第4章污水處理廠工藝方案選定 54.1 礦井水處理工藝方案 54.2 礦井水處理工藝方案選擇54.3 工藝流程 74.4 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)74.5 工藝設(shè)備114.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.7 電氣設(shè)計(jì)144.8 自控及儀表設(shè)計(jì)15第5章工程投資估算 165.1 編制范圍165.2 工程

2、直接費(fèi)用投資估算16第6章運(yùn)行費(fèi)用及效益分析 186.1 運(yùn)彳丁費(fèi)用186.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析186.3 環(huán)境效益分析 18第7章補(bǔ)充說(shuō)明20附圖1平面布置圖XX煤業(yè)（集團(tuán)）XXXX礦業(yè)有限公司 XX煤礦礦井水改造工程第1章總 論工程名稱：XX煤業(yè)（集團(tuán)）XXXX礦業(yè)有限公司XX煤礦礦井水改造工程建設(shè)單位：XX煤業(yè)（集團(tuán)）XXXX礦業(yè)有限公司1.1設(shè)計(jì)依據(jù)1）建設(shè)單位提供的相關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)要求；2）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014 2006 ;3）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015 2003 ;4） XX煤業(yè)XXXX礦業(yè)有限公司礦井水節(jié)水改造工程可行性研究報(bào)告5） XX煤業(yè)XXXX礦業(yè)有限公司礦

3、井水節(jié)水改造工程環(huán)境影響報(bào)告書的批 復(fù)6） XX煤礦提供的有關(guān)資料7） 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法8） 中華人民共和國(guó)水污染防治法實(shí)施細(xì)則9） 給水排水及相關(guān)專業(yè)規(guī)范、規(guī)定9.2 設(shè)計(jì)原則10）嚴(yán)格遵守國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)，服從礦區(qū)的總體規(guī)劃，執(zhí)行各種相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)定。11）因地制宜的選用污水處理工藝，做到技術(shù)實(shí)用、安全可靠、處理效果穩(wěn) 定，經(jīng)處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)，并減少占地面積。12）污水處理流程及構(gòu)筑物充分利用地形，盡量采用重力流，減少提升次數(shù) 同時(shí)力求工藝管路簡(jiǎn)潔、采用的設(shè)備效率高，以達(dá)到節(jié)能要求。13）適當(dāng)?shù)乜紤]自動(dòng)化操作，以簡(jiǎn)化操作管理和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并易 于維護(hù)保養(yǎng)。14）污水處理設(shè)施均

4、采用防腐蝕、防凍、防滲漏等措施，并充分考慮產(chǎn)生的 污泥、惡臭、噪聲等污染的處理措施，以減少二次污染。9.3 設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍包括：各工藝單元工藝尺寸的計(jì)算，運(yùn)行參數(shù)的確定，工藝 配管的設(shè)計(jì)，工藝設(shè)備的選型，以及工程投資估算和運(yùn)行費(fèi)用的分析。某有限公司6第2章背景情況2.1 XX礦業(yè)XX煤礦總體概況為進(jìn)行礦井資源的合理開(kāi)采，維護(hù)XXI業(yè)集團(tuán)xxxxT業(yè)有限公司的持 續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，經(jīng)集團(tuán)公司研究決定對(duì)XX®礦進(jìn)行改擴(kuò)建，將設(shè)計(jì)能力由30 萬(wàn)噸/年提高到90萬(wàn)噸/年。該改擴(kuò)建工程的環(huán)境影響報(bào)告書于 2007年5 月通過(guò)了黑龍江省環(huán)境保護(hù)廳的審批， 批復(fù)中要求XXM礦對(duì)礦井水進(jìn)行治 理，并加以

5、充分利用，剩余的礦井水要確保達(dá)標(biāo)排放。目前該項(xiàng)目主體工程已近結(jié)束，但由于種種原因環(huán)保“三同時(shí)”工程 進(jìn)度相對(duì)落后，其中最主要原因是礦井水處理程度和治理方案難以確定。 XX1礦礦井水產(chǎn)生量較大，懸浮物含量超標(biāo)，對(duì)周圍環(huán)境造成很大，同時(shí) 生產(chǎn)用水嚴(yán)重不足，形成一種守著水，沒(méi)水用的怪圈。通過(guò)節(jié)水改造工程， 污水不但得到處理，而且解決了生產(chǎn)用水，廠區(qū)工人生活用水，節(jié)約了大 量的水資源，使環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益均得到較大的提高。2.2 排水工程規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)：礦井水污水量平均 4000噸/日第3章 建設(shè)規(guī)模及處理程度3.1 建設(shè)規(guī)模初步考慮將礦井水與生活污水分別單獨(dú)處理，建設(shè)規(guī)模為: 礦井水污水量

6、平均：4000m3/d,平均每小時(shí)170m3/h。3.2 處理程度3.2.1進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)對(duì)礦井水水質(zhì)構(gòu)成的分析，確定擬建礦井水污水處理廠進(jìn)水水質(zhì) 如下表3-1所不：表3-1擬建礦井水污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)PHCODSS氨氮石油類7-962550802.6702.21*注：表中污染指標(biāo)單位均為mg/L。3.2.2出水水質(zhì)礦井水處理后出水達(dá)到煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB20426-2006） 中新建（擴(kuò)、改生）產(chǎn)線排放限值，并符合城市污水再生利用城市雜用 水水質(zhì)GB/T18920-200饃求。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)如表 3-3所示。表3-3煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)CODSSPH石油類Fe數(shù)值(mg/l)<

7、;50<506-956第4章 污水處理廠工藝方案選定4.1 礦井水處理工藝方案4.1.1 處理方式根據(jù)擬建污水處理廠進(jìn)水性質(zhì)，確定本工程采用機(jī)械絮凝加斜板沉淀 處理的工藝路線對(duì)廢水進(jìn)行處理。4.2 礦井水處理工藝方案選擇機(jī)械絮凝+斜板沉淀池4.2.1 機(jī)械絮凝本項(xiàng)目設(shè)計(jì)2臺(tái)機(jī)械絮凝池。網(wǎng)格絮凝沉淀池由混凝配水構(gòu)筑物及絮 凝沉淀池主體組成。機(jī)械絮凝的特點(diǎn)機(jī)械絮凝是通過(guò)葉片攪拌完成絮凝過(guò)程。葉片可以作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可 以作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，目前我國(guó)多采用旋轉(zhuǎn)方式。機(jī)械攪拌絮凝式分為水 平軸式及立軸式兩種。葉片多采用條形漿板，也有網(wǎng)漿形式。一般可采用 多級(jí)串聯(lián)方式，大型水廠則采用分級(jí)攪拌方式。絮凝

8、時(shí)間一般采用1520min,內(nèi)設(shè)34擋攪拌機(jī)。機(jī)械攪拌絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是，絮凝效果良好， 不受水量變化的影響，可適用于各種型式的沉淀池絮凝沉淀池絮凝反應(yīng)池內(nèi)通過(guò)污泥排放管內(nèi)的污泥量。污泥濃縮主要在下層進(jìn)行，濃縮污泥的濃度大約為100克/升。絮凝沉淀池的結(jié)構(gòu)絮凝沉淀池為三個(gè)單元的綜合體：反應(yīng)、濃縮和斜管分離。1、反應(yīng)區(qū)該反應(yīng)池是本工藝的根本特色。池內(nèi)裝有導(dǎo)流墻將反應(yīng)池分為內(nèi)、 外 兩部分，每部分的絮凝能量有明顯差別。導(dǎo)流墻內(nèi)部絮凝速度快。反應(yīng)區(qū)獨(dú)特的設(shè)計(jì)的結(jié)果，即能夠形成較大塊的、密實(shí)的、均勻的磯花，這些磯花以比現(xiàn)今其它正在使用的沉淀系統(tǒng)快得多的速度進(jìn)入預(yù)沉 區(qū)。2、濃縮池當(dāng)進(jìn)入面積較大的預(yù)沉區(qū)時(shí)磯

9、花的移動(dòng)速度放緩。 這樣可以避免造成 磯花的破裂及避免渦流的形成，也使絕大部分的懸浮固體在該區(qū)沉淀并濃 縮，部分濃縮污泥在濃縮池抽出并泵送回至反應(yīng)池入口。3、斜管分離區(qū)斜管分離區(qū)用以除去剩余的磯花。 斜管區(qū)的配水十分均勻，水流不會(huì) 短路，使得沉淀在最佳狀態(tài)下完成。沉淀水由一個(gè)收集梢系統(tǒng)收集。磯花堆積在沉淀池的下部，形成的污 泥也在這部分區(qū)域濃縮。絮凝沉淀池的優(yōu)點(diǎn)有：1）污泥外回流使得對(duì)原水水質(zhì)波動(dòng)適應(yīng)性好，即能有效地緩沖來(lái)水 水質(zhì)和水量負(fù)荷的變化，從而保證合格的出水水質(zhì)；2）對(duì)大部分污染物有效去除保證下游濾池系統(tǒng)僅做精處理的功能；3）結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省寶貴的土地資源和降低土建造價(jià)，尤其適用于大 城

10、市和用地緊張的項(xiàng)目；4）污泥濃縮同步完成（排泥濃度大約10%干固含量），5）由于回流污泥中會(huì)含有一些藥劑成分，回流至絮凝區(qū)后，延長(zhǎng)了 泥渣和水的絮凝接觸時(shí)間，使其可以再次得到利用，從而減少藥劑的投加， 節(jié)省運(yùn)行成本；OXX煤業(yè)（集團(tuán)）XXXX礦業(yè)有限公司 XX煤礦礦井水改造工程4.3 工藝流程異 向 斜 板 譏 淀-±77 濾減外排圖4-1機(jī)械攪拌+斜板沉淀4.4 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)本期工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為：Q=4000 m3/d (170.0m3/h)4.4.1 旋流絮凝沉淀池4.4.1.1 調(diào)節(jié)池池廢水由井下水泵直接打入調(diào)節(jié)池內(nèi)，調(diào)節(jié)池為矩形結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)廢 水的水量與水質(zhì)，池內(nèi)設(shè)有

11、攪拌機(jī)，定時(shí)開(kāi)啟，防止沉淀物沉淀。基本參數(shù)：數(shù)量：1座池體尺寸：長(zhǎng)X寬X高=12.5mx 6.0mx 4.5m總?cè)莘e：337m有效容積：300m有效水深：4.0m主要設(shè)備：污水提升泵設(shè)備數(shù)量：2臺(tái)流量：170nm/h 揚(yáng)程：15m功率：11KW運(yùn)行方式：1用1備潛水?dāng)嚢铏C(jī)設(shè)備數(shù)量：1臺(tái)規(guī)格：D=300mm功率：2.2KW運(yùn)行方式：間歇運(yùn)行4.4.1.2 絮凝沉淀池廢水通過(guò)混凝劑與助凝劑的混合，在絮凝沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀，池內(nèi)設(shè) 有斜管填料，增加了布水的均勻性，同時(shí)加速了懸浮物的沉淀?；緟?shù)：數(shù)量：2座池體尺寸：長(zhǎng)X寬X高=7.0mx 7.0m x 5.5m單套設(shè)計(jì)流量：2000mi/d有效水深：

12、5.1m主要設(shè)備：斜管填料設(shè)備數(shù)量：1套 總面積：98m長(zhǎng)度：1000mm 傾斜度：60度4.4.1.3 污泥池污泥池位于室外調(diào)節(jié)池邊，與調(diào)節(jié)池合建,主要技術(shù)參數(shù)：數(shù)量：1座尺寸：4.0mX 6.0mX 4.5m有效容積：96m主要設(shè)備污泥泵數(shù)量：2臺(tái)型式：螺桿泵流量調(diào)節(jié)：手動(dòng)電機(jī)功率：5.5kw3產(chǎn)量：12 m/h出口揚(yáng)程：60m4.4.2 污泥脫水間濃縮污泥由污泥泵打到污泥脫水間的廂式污泥脫水機(jī)內(nèi)進(jìn)行污泥脫 水，脫水后污泥含水率65%80% ,泥餅由拉泥車外運(yùn)。污泥脫水間：5.4 x 4.8m主要設(shè)備污泥脫水機(jī)數(shù)量：1臺(tái)型式：過(guò)濾面積10m流量：10n3/h電機(jī)功率：1.5kw加藥系統(tǒng)數(shù)量

13、：1臺(tái)規(guī)格：0 1500mm電機(jī)功率：1.5kw4.4.3 加藥間加藥間內(nèi)設(shè)置兩套加藥系統(tǒng)，一套為絮凝劑加藥裝置、一套為混凝加 藥裝置，每套加藥裝置設(shè)置溶藥梢、加藥梢、攪拌機(jī)、加藥泵等，為絮凝 沉淀池加入藥劑。加藥間尺寸：5.4 x 4.5m加藥裝置數(shù)量：2套規(guī)格：0 1500m電機(jī)功率：3.0kw加藥泵數(shù)量：6臺(tái)規(guī)格：Q=150/h, 7bar電機(jī)功率：0.45kw加藥形式：計(jì)量加藥4.5 工藝設(shè)備本工程主要工藝設(shè)備見(jiàn)表4-1。表4-1主要工藝設(shè)備表廳P設(shè)備名稱數(shù)量主要規(guī)格性能備注A1調(diào)節(jié)池電磁流量計(jì)1DN200截止閥3DN200污水提升泵2單臺(tái) Q=170m3/h ,揚(yáng)程 H=15m, P

14、 = 11kw潛水?dāng)嚢铏C(jī)1D=300mm N=2.2KWA2斜板沉淀池斜管填料3總面積96m 2截止閥4DN150截止閥2DN250截止閥1DN100電磁流量計(jì)1DN200斜板支撐架工2管道及附件廳P設(shè)備名稱數(shù)量主要規(guī)格性能備注A3污泥脫水污泥濃縮&脫水機(jī)1臺(tái)自動(dòng)廂式壓濾機(jī) 過(guò)濾面積10m2自動(dòng)制藥投藥裝置1套單臺(tái) Q=1.1kgPAM/h投約泉2臺(tái)單臺(tái) Q = 1.1m3/h ,揚(yáng)程 H = 20m , P = 1.1kw污泥泵2臺(tái)單臺(tái) Q=10m3/h ,揚(yáng)程 H = 60m, P = 5.5kw脫水自動(dòng)控制系統(tǒng)1臺(tái)脫水機(jī)廠家配套軸流風(fēng)機(jī)2套工2管道及附件1套A4加藥間投加泵12臺(tái)

15、Q=170L /h, 6bar , 0.37kw投加泵22臺(tái)Q=130L /h, 6bar , 0.37kw自動(dòng)投藥裝置1臺(tái)加藥計(jì)量泵2臺(tái)Q=100L /h, 2bar , 0.37kw加藥計(jì)量泵2臺(tái)Q=150/h, 2bar , 0.45kw4.5.1 管材及閥門4.5.1.1 管材本項(xiàng)目污水、污泥管線均采用無(wú)縫鋼管，焊接或法蘭連接；消毒劑加藥管線采用U-PVC管線，粘接或法蘭連接。4.5.1.2 閥門本項(xiàng)目污水、污泥系統(tǒng)閥門采用截止閥，止回閥采用對(duì)夾式消聲止回 閥；加藥管線閥門采用ABS球閥。4.5.2 公用工程消耗指標(biāo)4.5.2.1 電耗本項(xiàng)目工藝設(shè)備運(yùn)行電耗總裝機(jī)容量42.92KW,運(yùn)

16、行容量為22.74KW4.5.2.2 物耗本項(xiàng)目工藝裝置運(yùn)行物耗見(jiàn)表 4-2。表4-2污水處理系統(tǒng)物耗分析表序號(hào)名稱單 位消耗量備注1PACt/a14.62PAMt/a2.92344.5.3 總平面布置1）調(diào)節(jié)池、污泥池等構(gòu)筑物建在室外半地下。2）脫水機(jī)，加藥裝置，等設(shè)備設(shè)在室內(nèi)。4.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.6.1 執(zhí)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010 -2002 ;2）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011 -2001 ;3）給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50069 2002 ;4）構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50191 93;5）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50204 2002 ;6）

17、給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范 GBJ141 -904.6.2 材料1）材料硅：水處理構(gòu)筑物池體采用C30、S6防水硅；墊層、池內(nèi)找坡采用C15,基礎(chǔ)C30；泵，鼓風(fēng)機(jī)等的基礎(chǔ)采用素混凝土。鋼材：HPB235 , HRB335 , HRB400 ;鋼板及型鋼均采用 Q235-B;鋼材的化學(xué)成份和機(jī)械性能均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。石料：采用MU30以上的非風(fēng)化巖石料。2）地下鋼筋硅構(gòu)筑物地下部分內(nèi)、外墻均為1 : 2水泥砂漿抹面20mm厚, 然后外墻有5#石油瀝青兩道防腐。4.6.3 主要構(gòu)筑物一覽表4-3主要工藝構(gòu)筑物一覽表序號(hào)構(gòu)筑物名稱規(guī)格尺寸單位數(shù)量結(jié)構(gòu)形式備注1調(diào)節(jié)池12.5 X6.0 X4.5m

18、座1鋼筋碎2污泥池6.0 X 4.0 X 4.5m座1鋼筋碎3斜管沉淀池7.0 X 7.0 X 5.5m座2鋼筋碎4綜合廠房24 X 18.0m座1醇混54.7電氣設(shè)計(jì)4.7.1 執(zhí)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1）供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50052 95;2）低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054 95;3）通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50055 93;4）工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB50034 -924.7.2 用電負(fù)荷總裝機(jī)容量約42.95kW,運(yùn)行容量為22.74kW。在各電力室內(nèi)，設(shè)低 壓功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置。4.7.3 電氣設(shè)備選型本著技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠、指標(biāo)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，又充分考慮 到國(guó)內(nèi)外電

19、氣設(shè)備的制造水平及現(xiàn)狀，主要電氣設(shè)備及元器件采用國(guó)外引 進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)或引進(jìn)關(guān)鍵部件制造的產(chǎn)品。低壓配電柜采用GGD型固定式配電柜，共2面。4.7.4 供配電線路所有低壓動(dòng)力電纜及控制電纜均采用銅芯電纜。站內(nèi)電纜采用電纜溝 及電纜橋架相結(jié)合的方式，盡可能采用電纜橋架方式。4.8自控及儀表設(shè)計(jì)4.8.1 自動(dòng)控制方案1）污水提升泵和調(diào)節(jié)池水位聯(lián)鎖，即：低液位停泵，并報(bào)警；高液位啟泵, 并報(bào)警。2）污水提升泵可根據(jù)流量進(jìn)行手動(dòng)變頻控制。4.8.2 主要儀表設(shè)備一覽表4- 4主要控制儀表一覽表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格材質(zhì)單位數(shù)量備注1超聲波液位計(jì)個(gè)22壓力表Y-100枚43電磁流量計(jì)0700m 3臺(tái)1某有

20、限公司19第5章工程投資估算5.1 編制范圍本工程報(bào)價(jià)范圍包括工程設(shè)計(jì)、設(shè)備用材料采購(gòu)加工、工程質(zhì)量監(jiān)控、調(diào)試、技術(shù)人員培訓(xùn)、竣工驗(yàn)收。5.2 工程直接費(fèi)用投資估算5.2.1 土建投資估算表5-1 土建投資估算單位：萬(wàn)元（人民幣）序號(hào)名稱規(guī)格結(jié)構(gòu)單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)備注1P 郵?池 12.5 X 6.0 X 4.5m鋼筋碎座12污泥池6.0 X 4.0 X4.5m鋼筋碎座13斜管沉淀池7.0 X 7.0 X 5.5m鋼筋碎座24綜合廠房24 X 18.0m醇混座15合計(jì)5.2.2 工藝設(shè)備及材料投資估算表5-2工藝設(shè)備及材料投資估算位：萬(wàn)元（人民幣）序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)備注1污水提

21、升泵Q=170m 3/h H=15m臺(tái)22潛水?dāng)嚢铏C(jī)D=300mm N=1.5KW臺(tái)13斜管填料（）60總面積96m2套14斜板支架套15出水堰套16自動(dòng)廂式脫水機(jī)2過(guò)濾面積30m2臺(tái)17自動(dòng)制藥投藥裝置單臺(tái) Q=1.1kgPAM/h套18投約泉單臺(tái)Q=1.1m3/h ,揚(yáng)程H = 20m , P= 1.1kw臺(tái)29污泥泉單臺(tái)Q=15m3/h ,揚(yáng)程H = 60m , P = 7.5kw臺(tái)210軸流風(fēng)機(jī)套411PAC加藥裝置含攪拌機(jī)、加約泉、溶藥裝置套112PAM加藥裝置含攪拌機(jī)、加約泉、溶藥裝置套113絮凝反應(yīng)罐（）3000x3500mm臺(tái)214反應(yīng)攪拌機(jī)框式 D=1000mm臺(tái)215管道閥門16設(shè)備安裝費(fèi)17防腐合計(jì)萬(wàn)元（人民幣）5.2.3 電氣及儀表投資估算表5-3電氣及自控投資估算單位：萬(wàn)元（人民幣）序號(hào)設(shè)備名稱材質(zhì)單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)備注1配電柜面22超聲波液位計(jì)個(gè)33壓力表枚44配電及通訊電纜套15電磁流量計(jì)臺(tái)16監(jiān)控系統(tǒng)套17電照