一丘田污水处理方案文档格式.docx
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废水
7.2
630
320
设计出水水质:
出水
6-9
30
10
附:
《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006)(mg/L)
50
五、污水治理的必要性和可行性
1、必要性
2、可行性
随着经济的发展,人们对环保的意识也大幅度提高,经济上能承受环保项目投入,同时煤矿污水处理技术是非常成熟的技术。
六、建设规模
1、污水来源
煤矿废水由矿井水、堆煤场雨天产生的废水及生活污水组成
2、水量核定
1)矿井废水
该矿井污水自流而出,我所工作人员在现场用V型流量计对现有水量进行测量,高度为102毫米,经过查表矿井水量为402m3/d,根据矿方水土保持资料介绍扩矿雨季水量为825m3/d。
2)堆煤场废水
经过测量该煤矿堆煤场及矸石场面积是1112m2,经富源县气象局资料得知雨天最大降雨量135mm/d,下雨时间按4小时计,雨水在堆场里会渗透一部分,污水按降雨量50%计算。
雨季时堆场污水量为:
1112m2×
0.135m/d×
50%=75m3/d
3)生活污水
该矿扩矿后住矿人员为80人,其余人员是附近居民,生活在家中。
单个人用水量如下:
项目
食堂
盥洗
浴室
洗衣
厕所
合计
用水量(L/d.人)
40
100
200
旱厕
440
生活污水量为:
0.44m3/d.人×
80人=35m3/d
综上所述,雨季时每天污水量为:
825+75+35=935m3/d
3、设计规模
由于污水处理站可以自动无人运行,按每天工作12小时计,处理规模应为:
78m3/h。
考虑到以后水量增大、水质变差、监测标准提高、中水回用等因素,设计规模为80m3/h,比雨天时污水量约大,以确保污水处理设施不超负荷运转。
七、处理工艺技术
1、水质现状
颜色成黑色,含有多种重金属,铁、锰、硫化物等,SS浓度高,COD浓度高。
COD在水中的存在状态为三类:
悬浮物、胶体和溶解物。
悬浮物杂质大都可通过自然沉淀的方法去除,而胶体颗粒则不能通过自然沉淀的方法去除。
2、处理工艺方案选择
本工程污水处理站进水水质BOD5/COD<
0.2,属于不宜生物降解的范畴。
根据污水特性应采取化学反应法,即:
混凝-反应-沉淀的方法
3、净化机理
1)PH的调整
该矿污水的PH值在标准范围内,无需投加石灰进行酸碱中和反应。
2)SS、COD的去除
悬浮物杂质大都可通过自然沉淀的方法去除,而胶体颗粒则不是自然沉淀所能去除的。
胶体颗粒的尺寸大致在1毫微米—0.2微米(有时可认为1微米)范围内。
胶体具有巨大的表面自由能,有较大的吸附能力,又具有布朗运动的特性,颗粒间有互相碰撞的机会。
但是由于同类的胶体微粒带着同号的电荷,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒;
其次,带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用,形成一层水化壳,也阻碍各胶粒的聚合,胶体颗粒不断地保持分散的悬浮状态的特性称胶体的稳定性。
在水处理中使胶体凝聚的主要方法是向胶体体系中投加电解质。
在水处理混凝过程中投加铝盐与铁盐后就发生金属离子水解和聚合反应过程,此时,水中胶粒能强烈吸附水解与聚合反应的各种产物。
被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ξ电位,使胶粒间最大排斥势能降低,从而使胶粒脱稳。
如一个多核聚合物为两个或两个以上的胶粒所共同吸附,则这个聚合物就能将两个或多个胶粒结架桥,絮凝作用的扩大就逐步形成絮凝体(也称矾花)。
长大至能自然沉淀的程度。
4、选用药剂
本工程选用聚氯化铝作为混凝剂。
它是一种新型高效无机高分子混凝剂,具有以下优点:
1)污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到较好的混凝效果
2)水温低时,仍可保持稳定的混凝效果
3)矾花形成快,颗粒大而重,沉淀性能好,投药量低
4)适宜的PH值范围较宽
5)盐基度高,对设备侵蚀作用小
质量指标:
指标名称
优等品
一等品
氯化铝(Al2O3)含量%≥
28
盐基度%
40~90
水不溶物%
0.5
0.8
PH(1%水溶液)
3.5~5.0
八、方案选择
根据我所工程师到煤矿现场勘察,煤矿三面环小山坡,地势为阶梯状,井口地势均高,山沟地势较底。
为此决定:
矿井污水通过污水管进入污水池,堆煤场污水通过集水沟收集进入集水池,再由水泵抽入污水池。
山水进入溪沟实行清污分流,以减少污水总处理量。
由于地势为阶梯状,可以运用无能耗污水处理工艺。
1、污水预处理方案
本工程是一座处理高浓度无机废水的污水处理站,所采用的工艺必须是成熟可靠的,同时也要考虑工艺的先进性。
工艺采用物化法,利用物理化学机理降解水中的污染物。
预处理构筑物采用长方形平流式沉淀池为初沉淀池,去除原水中的颗粒状污染物,保证后续处理单元正常运行,同时利于污泥排放。
2、投药方案
由于地势为阶梯状,选用无能耗自动定比投药系统,该系统利用势能转化为动能,用转化的动能完成自动定比投药、自动混合、自动搅拌、自动排水,无运行电耗,节省大量能源,以实现节能减排。
3、污水深度处理方案
该工程处理的废水属于高浓度无机废水。
对于高浓度无机废水,一般不采用生化法。
确定处理工艺之前,已在实验室、生产现场进行了多次实验,结合处理设施建设场地、废水特征等因素,最终深度处理工艺流程主体采用“水力旋流澄清池”处理工艺,利于污泥排放。
4、污泥处理方案
污水处理过程中产生的污泥,主要是煤泥,含水率为98%以上,污泥在进行最终处置之前应先进行脱水。
污泥脱水的作用是去除污泥中的大量水分,从而缩小其体积、减轻其重量、增加可塑性。
经过脱水,污泥含水率能从98%左右降至50%左右,其体积为原体积的1/10-1/5,有利于运输和后续处理。
污泥脱水主要有自然干化和机械脱水两种。
自然干化脱水
方法
优点
缺点
适用范围
自
然
干
化
污泥干化床
①间歇运行
②自然蒸发和渗滤
①基建费用低,设备投资少
②操作简便,运行费用低,劳动强度大
①占地面积大、卫生条件差
②受污泥性质和气候影响大
①用于渗滤性能好的污泥脱水
②气候干燥的地区,多雨地区不宜建于露天
③用地不紧张的地区
④环境卫生条件允许的地区
机械脱水
机
械
脱
水
板框压滤机
①间歇脱水
②液压过滤
①滤饼含固率高
②固体回收率高
③药品消耗少,滤液清澈
①间歇操作,过滤能力低
②基建设备投资大
①其他脱水设备不适用的场合
②需要减少运辐、干燥或焚烧费用;
降低填埋用地的场合
带式压滤机
①连续脱水
②机械挤压
①机器制造容易,附属设备少,投资、能耗较低
②连续操作,管理简便,脱水能力大
①聚合物价格贵,运行费用高
②脱水效率不及板框压滤机
①特别适合无机性污泥的脱水;
②不适宜有机粘性污泥脱水
离心机
②离心力作用
①基建投资少,占地少;
结构紧凑
②不投加或少加化学药剂;
处理能力大且效果好;
总处理费用较低
③自动化程度高,操作简便、卫生
①目前多采用进口离心机,价格昂贵
②电力消耗大;
污泥中含有砂砾,易唐损设备
③有一定噪声
①不适于密度差很小或液相密度大于固相的污泥脱水
由于污泥量不大,本方案采用自然干化脱水。
污泥通过阀门放入污泥过滤池进行脱水干化,最后污泥回收利用,整个污泥脱水无运行费用。
为防止雨水冲淋干化后的煤泥,污泥过滤池上建遮雨棚。
九、工艺流程
1)预沉淀池
废水通过收集进入预沉池,此时携带大量的SS主要是煤泥、砂石等。
在预沉池里,经过物理沉降等方法初步去除泥沙及各种污染物、有毒物质。
2)加药房
净水剂通过搅拌配药装置制成水剂,废水经预沉池预处理调整后,通过无能耗自动投药设备进入旋流反应池,同时自动投加净水剂。
实行无人操作。
3)旋流反应池
污水在旋流反应池里得到充分反应,生成巨大的矾花,以利于后续处理。
4)竖流式沉淀池
生成矾花后的污水进入竖流式沉淀池,污水在这里实行泥水分离,在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层,该层悬浮物浓度约在3-10克/升。
原水由下向上流动,泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。
当原水通过活性污泥层时,利用接触絮凝原理,原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来,使水获得澄清。
煤泥下沉,清水上升,清水自动排放,污泥由人工上下午各排一次到污泥过滤池。
5)污泥过滤池
经过预沉池沉淀下来的污泥利用阀门自流到污泥过滤池,经过二次竖流式沉淀池沉淀下来的污泥通过阀门直接放到污泥过滤池,污泥在此过滤。
污泥经过自然干化后的煤泥作为能源回收利用,过滤液再抽到预沉池再次处理。
6)PH计、流量计
加药房内设置操作台,放置PH计,用于检测处理前后的水质,便于更好更方便地处理污水,确保处理后污水达标排放。
电磁流量计记录污水投药量、污水量。
十、工艺流程简图
十一、设备选择
(1)无能耗自动投药系统
设备型号:
HX-φ160
设备数量:
1套
污水流量:
Qmax=80m3/h
生产厂家:
昆明科星环保研究所
(2)加药桶
φ900×
1100
2台
(3)搅拌机
120
2台
单台设备功率:
W=0.55Kw
昆明电机
(4)拌药泵
WQ-10-7-0.75
1台
污水泵流量:
Qmax=10m3/h
污水泵扬程:
H=7m
W=0.75Kw
昆明凯泉
(5)滤液泵
WQ-15-7-1.1
Qmax=15m3/h
W=1.1Kw
(6)电磁流量计
LDBE-140L
1台
上海望源
(7)电磁流量计
LDBE-10L
(8)电磁脉冲阀
2W-15
2个
杭州盛名
(9)微压差传感器
YG-φ15
1个
昆明科星环保研究所
十二、建、构筑物设计
1、工程结构设计
1)土建设计原则
1.满足工艺设计的要求;
2.符合矿区总体规划要求并与煤矿总体设计相协调;
3.根据工程地质与水文地质情况,选择合理的结构类型和基础类型;
4.构筑物抗震按地震烈度七度设防;
5.池体按防渗6级设计。
2)土建工程结构类型设计
设备房工作间采用砖砌钢筋混凝土结构,池体采用钢筋混凝土和砖结构,个别较小池体可直接采用砖结构,池体根据现场需要设计为地上式。
3)建筑物设计要点
1.设备房工作间内地面一般采用水泥面,内墙面用乳胶漆涂刷,外墙面贴彩釉砖,铝合金窗,屋面防水层采用聚氯乙烯卷材,并做隔热层。
2.池体构筑物采用防水砼,砼抗渗等级S6,池面批水泥沙浆。
3.超长结构设变形缝或后浇带。
2、污水处理构筑物
主要目的是去除废水中那些在性质上或在颗粒大小上不利于后续处理过程的粗大悬浮物质或漂浮物,从而保证后续处理构筑物的正常运行,减轻后续处理构筑物的处理负荷。
设计参数:
(1)表面负荷:
F=3.5m3/(㎡/h)
(2)停留时间:
0.6H
(3)池型:
平流式
(4)尺寸:
4.0m×
5.7m×
2.4m
2)旋流反应池
筒形旋流池设计在竖流式沉淀池内,池体下底面側方分成多孔,每个孔成正方型。
污水经自动投药装置,投药混合后切线进入旋流反应池,污水从上到下产生螺旋旋流,有利于絮凝反应,产生大矾花。
(1)停留时间:
0.25H
(2)池型:
圆筒形
(3)尺寸:
φ2.6m×
3.6m
3)竖流式沉淀池
絮凝后污水由下向上流动,泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。
煤泥下沉,清水上升到集水槽时流出,最后达标排放。
F=1.5m3/(㎡/h)
1.5H
竖流式
7.0m×
7.0m×
6.0m
4)污泥过滤池
主要目的是去除污泥颗粒的空隙水(约占总水分70%),减少污泥体积,从而降低后续处理构筑物和设备的负荷,减少处理费用。
F=1.0m3/(㎡/h)
24H
(3)尺寸:
5.0m×
3.0m×
0.5m
5)堆煤场集水池
堆场地表水通过集水沟进入集水池,再通过污水泵抽入预沉淀池。
3、构筑物一览表
名称
预沉淀池
筒形旋流池
竖流沉淀池
集水池
污泥过滤池
操作房
规格(m)
(长×
宽×
高)
5.7×
4.0×
2.4
φ2.6×
3.6
7.0×
6.0
3.0×
2.2×
1.5
5.0×
4.5×
3.0
十三、处理站场址选择
1、场址现状
污水处理站拟建在堆煤场右侧方,距矿井不到200米,距煤场不到10米,距溪沟20米,相邻四周无其他建筑。
矿方证实该土地使用权属于煤矿。
总占地面积为198平方米。
土地现在为闲置空地。
2、条件
该地型为阶梯状况,无树林,也无地震记录情况。
工程地为煤干石地不会引起水土流失,也不影响排洪。
该地在煤场旁边,交通方便。
污水处理站总用电量为3.0KW,在运行时不会影响供电系统。
3、经过几处场址比较,此处场址在建设条件、投资、营运费用等方面都有其优势。
4、位置示意图见附件
十四、总平面图布置
设计中遵守国家和有关部委的各种规范、标准,以保证生产安全。
结合工程场地的地形地貌,力求使工艺设备布置集中顺畅,并使废水污泥流程流向短,节约用地。
另外,根据矿方要求及规划,污水处理站采取分离处理方式(即预沉淀池与二沉淀有一定距离)。
总平面布置见附图。
十五、污水综合利用方案
1、污水经过此污水处理站处理后各项污染指标预计远低于国家排放标准,例如金发煤矿通过我所设计的污水处理系统处理后污水
SS:
2mg/L,COD:
9mg/L
2、处理后的污水可以作为中水回用。
3、污水处理后为80吨/小时,排入小溪,在输水过程中通过管道排放,对环境不会造成二次污染。
十六、环境保护设计方案
1、环境影响
工程建设过程中无大量粉尘、无废气、无污水排放、无高分贝噪音、建筑垃圾就地填方利用。
远离工人生活区,对环境无太大影响。
站区空地进行绿化,种植花草、树木。
工程营运时不产生臭气、污泥泵为潜水污泥泵且功率较小,噪音较低。
对环境无影响。
2、二次污染防治措施
污泥含水率低于65%时及时回收利用,在回收时不会产生扬尘。
故本污水处理站对环境不会造成二次污染。
工程营运时,如果净水剂完了,污水未经处理就直接排放,因此操作员每天上下午必须检查药桶里的净水剂,若不够,应即时配制。
3、环境效益
1)工程效益
工业废水处理工程为公司基础设施项目,它既是生产部门必不可少的生产条件,又是改善环境的必要条件,对企业经济的贡献主要表现为外部效果,所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外,大部分则表现为难以用货币量化的环境效益和社会效益。
污水处理设施的投资效益具有以下三个特点:
第一,间接性,排水及污水处理设施投资所带来的效益往往是使其它部门生产效率的提高,损失的减少,所以,投资的直接收益率低。
第二,隐蔽性,排水设施投资的主要效果是保证生产、方便生活和防治水污染,减少或消除水污染损失,因此,其所得是人们不容易觉察到的“无形”补偿。
第三,分散性,水污染的危害涉及社会各方面,包括生产、生活、景观、人体健康等,因此,排水设施投资效益基本上是间接的经济效果。
2)环境效益
通过本工程的实施,将改善矿区的环境卫生,工程建成运行后,每年削减的污染物为:
216吨;
COD:
216吨。
3)社会效益
污水处理作为现代化企业可持续发展的一个重要组成部分,是一个企业生命工程,是企业现代化及文明程度高低的标志,对改善企业及周边环境卫生,减少恶臭及病菌繁衍,保护人民身体健康,有较大的作用,为企业及周边地区的可持续发展创造了良好条件。
污水处理及其配套工程的建成将提供新的排污系统,将为员工提供健康上和环境上的收益,并能提高员工的环境保护意识,自觉维护环境卫生。
十七、辅助设施的设计说明
电气与自控
(1)设计原则
操作简单,独立控制,经济实用,安全可靠。
(2)设计依据
1、《工业与民用供电系统设计规范》(GBJ-52-83);
2、《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83);
3、《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83);
4、《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GBJ62-83);
5、工艺提供的设备容量及布置图。
(3)设计范围
配电设计包括污水处理站界内所有设备的低压配电、自动控制、室内照明及接地系统。
(4)设备材料选型
因池体为地上结构,电缆均采用BV动力电线及控制电缆,电缆敷设时采用PVC套管保护。
(5)电源及用电负荷
供电电源(380V、220V,50Hz)由矿方引至污水处理站控制电箱接线上端,配电系统采用三相五线制,单相三线制,接地保护系统为TN-S系统。
整个污水处理设备安装容量:
3.0kW,运行容量1.1kW(每两天运行10分钟)。
(6)保护方式
1、低压配电系统保护
低配进线总开关设过载长延时保护、短路短延时及速断保护;
低压用电设备及线路设过载和短路保护。
2、采用系统接地保护的同时,电阻依据国家有关规定。
(7)自动控制
为实现本污水处理系统全自动运行,本设计采用如下控制措施:
积水池设置液位开关,系统可根据池内水位的高低来控制潜污泵的开启,也可通过手动操作,当水位到达设置高度1时,系统开启水泵,当水位到达设置高度2时,系统关闭水泵。
十八、安全及节能措施
(1)安全
处理站用围栏与外面隔开,防止无关人员进入。
废水处理构筑物上的人行道均设置双侧或单侧栏杆,栏杆高度大于等于1.1米,以保护行人安全;
站内有较多水工构筑物,池深壁陡,为保证行人安全,上人处需设置护栏并采取防滑措施;
设立警示牌和警示标志;
站区内机械设备均设有防护罩,以防伤人事故发生。
电气设备完全按国家有关标准接地保护规程进行。
电气控制柜离设备较近,检修时可安全切断电源。
设置漏电保护装置确保用电安全。
(2)节能
污水处理时不用水泵,在处理过程中大大节省电能。
十九、营运管理技术培训计划
认真制定每个生产工序、工段和主要设备的技术操作与维护规程。
配备对污水处理、化学、电气、机械、仪表、自动化控制等有一定基础知识的操作人员、明确职责。
由于污水处理站设备复杂,自动化程度高,技术要求严格,为保证污水处理站的正常运行和效益目标的实现,必须在污水处理站的操作和维修管理方面采取有效的措施。
参照《污水厂附属建筑和附属设备标准》,为满足污水处理站运行管理需要,根据生产规模和工艺要求,定员为1人。
人员培训内容及计划
培训项目
培训内容
时间安排
工艺
1、系统构成
2、操作要求
3、系统故障分析
4、运行成本分析
2天
检测
1、检测简介
2、检测操作要求
0.5天
试车
1、介绍试车程序
2、简介测试要求
3、简介分析方法
1天
二十、售后服务
为保证污水处理工程的处理效果以及工程质量,特承诺如下:
1、甲方仅需预付合同总金额60%,我方便可作手设计、安装、调试。
2、污水处理系统安装、调试完毕,由当地环保部门抽样检测合格后,我方再交予甲方使用。
3、我方实行长期优质的售后服务,在包修期内。
系统出现任何故障,我方无条件免费维修(人为损坏除
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