達(dá)州花草狗煤礦廢水處理工程
來源：成都碧水科技有限公司 閱讀：3903 更新時間：2014-11-17 22:38
第一章 工程概述
1.1工程簡述
煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。因此，開發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
煤礦排放的廢水有兩種，一種是深井排水，另一種為洗煤廢水，污染物為COD、BOD5、SS等。
煤炭是開江縣的優(yōu)勢礦種，也是優(yōu)勢資源。采煤過程產(chǎn)生礦井廢水、煤場和矸石場淋溶廢水及生活廢水都屬于煤礦廢水，這些廢水不經(jīng)治理排放，將會造成嚴(yán)重的地表水污染和地下水污染。
境內(nèi)地形以山地為主，最高海拔2460米，最低海拔1485米。立體氣候明顯，年平均氣溫11～14oC；年降雨量1100～1500毫米。
礦產(chǎn)資源豐富，素有“八寶之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。具有開采價值的主要有無煙煤、瑩石、銻礦、硫鐵礦等，F(xiàn)已探明無煙煤儲量38.9億噸，瑩石礦1.5億噸，銻礦1.77億噸，硫鐵礦3.26億噸。
該煤礦是一家從事煤炭開采的現(xiàn)代化企業(yè)，根據(jù)該廠發(fā)展規(guī)化，將生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生的深井生產(chǎn)廢水4800噸，在設(shè)計中按每小時200噸設(shè)計。
根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)的政策和要求，保護(hù)水資源，保護(hù)居民和工人的身體健康，決定對此礦井綜合廢水進(jìn)行治理，為此我公司技術(shù)人員對該煤礦廢水進(jìn)行了實地勘測，編制本工程技術(shù)方案。
我公司全力推行環(huán)保工程項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，從方案開始實施全過程的質(zhì)量管理，從而確保每一個項目都是精品工程、樣板工程。使成都碧水科技精湛的環(huán)保技術(shù)在全國得以推廣應(yīng)用。
在本項目建設(shè)中希望我們能夠與貴廠合作，以先進(jìn)的技術(shù)、實力和真誠態(tài)度為煤礦環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)力量，同時打造花草溝煤礦廢水處理的新樣板工程。
1.2 工程環(huán)境
開江縣位于四川省盆地東北部，大巴山南麓。東連開縣，南臨梁平，西接達(dá)縣，北依宣漢。距省會成都市620公里。全縣幅員1033平方公里，耕地39.12萬畝，平均海拔600米？h轄10鎮(zhèn)10鄉(xiāng)，194個行政村，21個社區(qū)居委會、1512個村民組，總?cè)丝?8萬，其中城鎮(zhèn)人口8.7萬，占16%。居民以漢族為主，居住著藏、滿、回、土家等14個少數(shù)民族。新寧鎮(zhèn)為縣城所在地，縣城城區(qū)面積8平方公里。
境內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦種16個，主要有能源礦產(chǎn)煤、天然氣，其次為非金屬原材料礦產(chǎn)石灰?guī)r、砂巖、頁巖、河砂石、石膏，黑色金屬有菱鐵礦，非金屬礦產(chǎn)有磷灰石、鹽、土硝、耐火粘土、泡砂石，水汽礦產(chǎn)有地?zé)岬V泉水。能源礦產(chǎn)資源總量豐富，全縣已查明煤、天然氣儲量占礦藏總量的90%以上。境內(nèi)建筑用的灰?guī)r、砂巖、頁巖、石膏等非金屬建筑材料，分布廣，但研究程度低，開采規(guī)模小，零星分布于境內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)。金屬礦產(chǎn)中的菱鐵礦，是和煤相伴而生，規(guī)模小，品位低。
天然氣 主要分布在地表向斜構(gòu)造軸部，即，騎龍鄉(xiāng)至梅家鄉(xiāng)和任市鎮(zhèn)至寶石鄉(xiāng)等地的丘陵區(qū)，由騎龍鄉(xiāng)的沙罐坪氣田和寶石鄉(xiāng)的五百梯氣田，是川東天然氣的重要組成部分。氣田分布多位于北東向逆斷層下盤，呈串珠狀分布的隱伏構(gòu)造上。儲量464.68億立方米。
煤 集中分布在境內(nèi)的溫泉背斜、涼風(fēng)埡背斜和南門場背斜，已探明儲量464.68億立方米。分布形成了位于永興鎮(zhèn)境內(nèi)的翰田壩井田、天師鎮(zhèn)的開豐井田、長田鄉(xiāng)長田村的長田井田、任市鎮(zhèn)龍王溝村的河井溝井田和廣福鎮(zhèn)蘭草溝村的蘭草溝煤礦區(qū)。主要煤層煤質(zhì)為低硫、低磷、中灰優(yōu)質(zhì)煤。已探明基礎(chǔ)儲量1761.14萬噸。
菱鐵礦 境內(nèi)菱鐵礦為煤礦的伴生礦，與煤層分布一致，主要產(chǎn)于天師鎮(zhèn)、長田鄉(xiāng)、回龍鎮(zhèn)、永興鎮(zhèn)、靈巖鄉(xiāng)、靖安鄉(xiāng)、廣福鎮(zhèn)、長嶺鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一些地區(qū)。探明資源量375.60萬噸。
石灰?guī)r 石灰?guī)r分布于境內(nèi)各個背斜的軸部和側(cè)翼。現(xiàn)探明甘棠鎮(zhèn)白楊坪村的白楊坪一帶基礎(chǔ)儲量326.07萬立方米。雷口坡組灰?guī)r，礦層厚一般為20～30米，為灰色中一厚層狀微粒灰?guī)r，偶夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。大安寨段灰?guī)r，礦層厚一般10～30米左右，為灰色-淺灰色厚層狀粗粒結(jié)晶灰?guī)r，層位穩(wěn)定。儲量約6500萬噸。
石英砂 境內(nèi)的石英砂分為灰白色、青灰色厚層塊狀長石石英砂巖。在任市鎮(zhèn)涼風(fēng)埡村的涼風(fēng)埡有風(fēng)化后形成的質(zhì)地疏松、粒度均勻的泡砂石。
耐火粘土 位于回龍鎮(zhèn)陳家溝村和保和寨村的大石包。A礦層，產(chǎn)于珍珠沖組中上部，呈層狀、似層狀，礦層比較穩(wěn)定，平均厚2.50米，礦石類型為水云母粘土，遇水能較快垮散，吸水性和粘結(jié)性較強(qiáng)。耐火度達(dá)1580～1610℃。B礦層，位于珍珠沖組中部，可分兩小層，兩層總厚度1.10～1.20米，呈似層狀，礦石類型為含粉砂質(zhì)水云母粘土，質(zhì)量變化較大。
土硝 分硐硝和地硝兩種。硐硝產(chǎn)于新寧鎮(zhèn)八里橋村和甘棠鎮(zhèn)鹽井溝村，面積約282平方米；地硝取自古屋基表土1～2寸，分布全縣各地。
泥炭 境內(nèi)有縣城泥炭區(qū)和拔妙鄉(xiāng)泥炭區(qū)。
一、縣城泥炭礦區(qū)。位于縣城以北，東起新寧鎮(zhèn)的接龍橋村，西至該鎮(zhèn)的新橋村，北到真武宮村的利田壩，南抵縣城邊界，大體呈長方形分布，面積5.52平方公里。泥炭從上而下共分三層：第一層埋藏深度在5.85～9.60米，面積0.02平方公里，主要夾于細(xì)砂層中，由樹干及小團(tuán)塊狀的木塊組成，炭化及分解程度低，含少量泥沙，厚度0.06～0.84米，向北東方向變薄。第二層是該區(qū)最主要的泥炭礦層，面積0.17平方公里，以不規(guī)則的團(tuán)塊狀產(chǎn)出，常夾于粘土層中，其厚度與穩(wěn)定程度和粘土層有密切關(guān)系，一般埋藏在地表以下7.24～10.89米。第三層埋藏在地表以下13.53～14.09米，夾于粘土層中，面積極小，炭化及分解程度低，能見植物根莖。
二、拔妙鄉(xiāng)泥炭礦區(qū)。東北起于拔妙鄉(xiāng)保全寨村的保全寨，西南止于長嶺鎮(zhèn)采石橋村的張家壩，成長條狀分布，面積4平方公里。該礦區(qū)位于明月峽背斜與南門場背斜中間的向斜之北西翼的低地帶內(nèi)，礦區(qū)內(nèi)第四紀(jì)堆積變化程度較大，堆積一般厚度為15米，最大厚度為29.90米。該區(qū)泥炭為高級植物組成，炭化及分解程度較低者，保持著較清晰的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，分解及炭化程度較好者，呈松軟的纖維狀結(jié)構(gòu)。該區(qū)泥炭成因類型屬丘陵洼地堆積類型。
第二章 設(shè)計原則和依據(jù)
2.1設(shè)計原則
1) 嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的各項規(guī)定，確保經(jīng)處理后廢水的排放水質(zhì)達(dá)到國家及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)；
2) 本著技術(shù)先進(jìn)合理，運行可靠，操作管理簡單的原則選擇廢水處理工藝，使靈活性、先進(jìn)性和可靠性有機(jī)地結(jié)合起來；
3) 用成熟的先進(jìn)工藝技術(shù)，同時充分考慮廢水水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷對系統(tǒng)的影響,使處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好；
4) 強(qiáng)化除臭和噪音防治措施，避免二次污染；
5) 主要設(shè)備國產(chǎn)化，采用目前國內(nèi)成熟先進(jìn)技術(shù)裝備，盡量降低工程投資和運行費用；
6) 平面布置和工程設(shè)計時，結(jié)合地形，布局力求緊湊、簡潔，功能齊全、工藝流程合理通暢，盡可能縮短建、構(gòu)筑物間的管路距離，建筑物與附屬物盡可能合建以節(jié)省占地，并保證綠化面積，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展余地；
7) 廢水處理系統(tǒng)設(shè)計盡量考慮操作運行穩(wěn)定與維護(hù)管理簡單方便；
8) 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，特別是安全方面的強(qiáng)制性規(guī)定。
2.2設(shè)計依據(jù)
1．《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002
2.《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB／T14848-93
3.《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996
4.《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006
5.《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003
6．《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》GBJ87-85
7．《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87
8．《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94
9．《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94，2000版
10．《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》GB50187-93
11．《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》GBJ22-87
12．《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001
13．《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002
14．《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50069-2002
15．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》6B50010-2002
16．《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003—2001
17．《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95
18．《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95
19．《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》GB50055-93
2.3設(shè)計范圍
本廢水處理工程建設(shè)，擬在規(guī)劃用地范圍內(nèi)進(jìn)行，廢水經(jīng)管道收集后輸送至廢水處理站進(jìn)行處理。本技術(shù)方案的設(shè)計范圍包括站區(qū)內(nèi)的廢水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計，設(shè)備選型，及配電、自控、儀表、動力、給排水、采暖通風(fēng)等公用工程的設(shè)計，以及施工組織設(shè)計、構(gòu)筑物施工、系統(tǒng)安裝調(diào)試、系統(tǒng)驗收、操作培訓(xùn)、調(diào)試運行及售后服務(wù)等工程內(nèi)容。
本技術(shù)方案未考慮收集和輸送系統(tǒng)的工程設(shè)計及相關(guān)費用；基礎(chǔ)處理費用不在投資估算之內(nèi)，另進(jìn)行預(yù)決算；廢水處理站的圍墻、綠化及征地費等不投資估算之內(nèi)。
第三章 工程設(shè)計參數(shù)
3.1 設(shè)計規(guī)模
根據(jù)業(yè)主提供技術(shù)參數(shù)，
設(shè)計廢水量為Qd=400m3/d，按照每天工作8小時計
設(shè)計時流量50噸/小時（考慮一定的余量）
3.2 進(jìn)水水質(zhì)
由于業(yè)主未提供水質(zhì)檢測報告，根據(jù)本工程特點、參考同類廢水水質(zhì)參數(shù)、我公司經(jīng)驗以及現(xiàn)場實驗，擬定本工程設(shè)計廢水處理站進(jìn)水水質(zhì)主要指標(biāo)。
礦井廢水的產(chǎn)生及特點，煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下的涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井下水文地質(zhì)條件及充水因
素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。
開江縣花草溝煤礦廢水進(jìn)水水質(zhì) 單位：mg/l
| 污染物名稱 | 懸浮物（SS） | 化學(xué)需氧量（COD） |
| 原水濃度 | 3200-3500 mg/L | 160-175 mg/L |
表3-1
3.3出水水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主要求，按《煤炭工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其主要指標(biāo)見表3-2。
表3-2 出水水質(zhì) 單位：mg/l
| 序號 | 項目 | 選煤廢水排放限值 |
| 1 | CODcr | ≤100 mg/L |
| 2 | SS | ≤100mg/L |
| 3 | PH值 | 6～9 |
根據(jù)進(jìn)入廢水處理站的廢水水質(zhì)指標(biāo)及出水質(zhì)指標(biāo)要求，則選擇采用處理工藝主要污染物最低去除率達(dá)到下表的要求：
表2—6主要污染物最低去除率表
| 項目 | PH | CODCr | SS |
| 進(jìn)水水質(zhì) | 6～9 | 160-170mg/L | 3200-3500mg/L |
| 標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo) | 6～9 | 100mg/L | 100mg/L |
| 去除率(%) | / | 37.5% | 96.875% |
第四章 工藝流程簡述
4.1工程分析
4.1.1 水量分析
煤礦排放以及洗煤廢水水量有一個突出的特點，就是廢水排放不均勻性。廢水排放量與生產(chǎn)情況、井下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，正確估算廢水處理量，對煤礦廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計和設(shè)備選型都是十分重要的。
本工程處理規(guī)模比較大，處理規(guī)模為400m3/d，因時變化性較大，水質(zhì)水量具有不穩(wěn)定性。需設(shè)置調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量水質(zhì)調(diào)節(jié)均衡，同時需選用抗沖擊負(fù)荷的強(qiáng)的工藝，以保證后續(xù)處理設(shè)施正常運行。
4.1.2水質(zhì)分析
煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質(zhì)、水量的變化。
本工程廢水水質(zhì)特性主要表現(xiàn)為，懸浮物高SS為3200-3500mg/l，同時懸浮顆；臼敲悍奂(xì)小顆粒，沉淀性比較差，必須投加混凝劑和助凝劑，才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；有機(jī)污染物含量已達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，色度很深顯黑色，色度引起原因主要是廢水中的煤粉細(xì)小顆粒懸浮物，因此除去懸浮物同時也去除了色度；廢水中含有一部分重金屬離子，如鐵離子也會引起色度超標(biāo)。
4.2工藝流程
本工程處理工藝擬定工藝流程，如下圖：
工程廢水處理工藝流程簡圖
4.3工藝說明
煤礦洗煤廢水處理工藝流程，采用調(diào)節(jié)、混凝沉淀等處理工藝，處理效率SS達(dá)到85.5%以上。
4.3.1 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池主要起水量均衡和水質(zhì)均衡作用，同時能沉淀去除部分泥砂和懸浮顆粒物，保證后續(xù)處理工段的正常運行。
4.3.2 混合反應(yīng)池
煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用混合反應(yīng)渠。使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)池中逐漸全部完成。完全反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，混凝劑、助凝劑與廢水充分混合反應(yīng)，保證后續(xù)輻射沉淀池的效果。
4.3.3豎流沉淀池
豎流沉淀池主要進(jìn)行固液分離，通過投加混凝劑和助凝劑,加強(qiáng)沉淀效果,同時也能去除部分色度，保證出水效果穩(wěn)定。
4.3.4煤泥處理
本工程煤泥主要來自調(diào)節(jié)池的沉渣和豎流沉淀池的沉淀的煤泥兩大部分，采用污泥濃縮處理和板框污泥脫水機(jī)處理。污餅外賣處理，濾液和設(shè)備清冼水回流至調(diào)節(jié)池。
第五章 工程設(shè)計
5.1工藝設(shè)計
⑴ 格柵井
設(shè)計參數(shù)
柵前流速為0.4～0.9m/s，過柵流速為0.6～1.0m/s，格柵傾角a=90o
按最大時流量計算：
Qhmax=50m3/h；水深取0.2m，有效柵寬為0.486m；
柵條間距為10mm，柵條直徑為10mm，則柵寬為1.0m；
產(chǎn)生的柵渣同廠區(qū)的垃圾外運處理。
格柵井 1座
結(jié)構(gòu)尺寸 L×B×H＝2.0×0.5×1.8m
結(jié)構(gòu)形式 磚砌結(jié)構(gòu)
格柵 1臺
型號 GS—1000
柵條間距 10mm
柵前水深 0.2m
設(shè)備材質(zhì) 鋼
由于未提供進(jìn)水水位標(biāo)高，本設(shè)計水位標(biāo)高為假定。
設(shè)計說明：
格柵井1座
⑵ 調(diào)節(jié)池
設(shè)計參數(shù)
根據(jù)廢水排放特點，本工程取HRT=2h；有效容積為100m3；
超度取0.5m，有效深度取4.0m；
液位控制儀1套；控制提升泵運行工作。
調(diào)節(jié)池 1座
停留時間 2h
有效容積 100m3
總?cè)莘e 107.5m3
結(jié)構(gòu)尺寸 L×B×H＝5×5×4.5m
有效水深 4.0m
結(jié)構(gòu)形式 鋼筋混凝土
提升泵 2臺（一備一用）
設(shè)計說明：
⑷ 混合反應(yīng)池
設(shè)計參數(shù)
本工程取HRT=0.2h；
混合反應(yīng)池 1座
攪拌機(jī) 1臺
型號 QB0.55-1400
加藥裝置 一套
型號
⑸ 豎流沉淀池
設(shè)計參數(shù)
本工程取水力表面負(fù)荷取2.0m3/m2.h，則有效表面積為25m2；按1座沉淀池進(jìn)行設(shè)計
HRT=2.0h；有效高度為4.0m，超度取0.5m，總池邊高為4.5m；
豎流沉淀池 1座
單座參數(shù)
停留時間 2h
有效面積 25m2
總?cè)莘e 112.5m3
結(jié)構(gòu)尺寸 L×L×H＝5×5×4.5m
有效水深 4.0m
超高 0.5m
結(jié)構(gòu)形式 鋼筋混凝土
污泥泵 2臺
型號 WQ20-12-1.5型
⑸ 排放水池
排放水池 1座
結(jié)構(gòu)尺寸 L×B×H＝3.0×1.5×2.0m
結(jié)構(gòu)形式 磚混結(jié)構(gòu)
多普勒流量計(LDZ型) 1臺
⑹ 污泥濃縮及脫水系統(tǒng)
設(shè)計參數(shù)
本工程污泥包括調(diào)節(jié)池和豎流沉淀池排出的沉淀污泥，排出污泥量為1200kg/d；排出的污泥含水率以93%計，則污泥體積為17.71m3/d；污泥濃縮有效容積取75m3；
污泥脫水裝置選用板框壓濾機(jī)，經(jīng)脫水處理后泥餅含水率達(dá)75%，泥餅體積為7.0m3/d；泥餅外賣處理。
污泥濃縮池 1座
結(jié)構(gòu)尺寸 L×B×H＝2.5×2.5×3.5m
有效容積 18.75m3
有效水深 3.0m
結(jié)構(gòu)形式 鋼筋混凝土
板框污泥脫水機(jī) 1套
規(guī)格 30 m2
電機(jī)功率 4.0KW
氣源壓力 0.7MPa
絮凝器 1臺
型號 HXN0.32
功率 0.37KW
空壓機(jī) 1臺
利用廠部空壓機(jī)
電控箱 1臺
設(shè)計說明
污泥脫水機(jī)附屬設(shè)備包含高分子藥劑速溶機(jī)，集中控制柜，加藥泵，氣動隔膜泵，管道靜態(tài)混合器。
⑺ 設(shè)備綜合房（污泥脫水間、值班室）
總面積 60m2
結(jié)構(gòu)尺寸 L×B＝6.0×8.0m
結(jié)構(gòu)形式 磚混
