100t礦井水處理方案

PAGE某礦礦井水處理工程設(shè)計方案（工程模：700m3/h）二○○九年一月概述項目概況為減少地面調(diào)節(jié)水池的容量和滿足礦井地下排水泵站夜間排水的要求，并考慮一定的發(fā)展余地，確定其處理規(guī)模為100m3/h。礦井水處理后用于井下中采用水（100m3/h）。設(shè)計內(nèi)容本次設(shè)計的主要內(nèi)容如下：（1）工藝系統(tǒng)設(shè)計、總平面布置、電氣、給排水、暖通空調(diào)、檢測與控制以及建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計依據(jù)（1）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（89.12）；（2）《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理條例》（98.11）；（3）《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)定》；（4）《室外給水規(guī)范》（GB50013－2006）；（5）《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）；（6）《給水排水設(shè)計手冊》；（7）《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB50015-2003）；（8）《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB-T19923-2005）；（9）《煤礦井下消防、灑水設(shè)計規(guī)范》(GB50383-2006)；（10）《建筑工程設(shè)計文件編制深度的規(guī)定》（2003版）；（11）用戶提供的其它有關(guān)資料。設(shè)計原則本工程作為礦井新建配套的環(huán)保項目，在解決礦井污廢水污染環(huán)境問題的同時，最大程度的利用再生水資源，作到環(huán)境保護(hù)與水資源的合理利用并舉。嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)政策，遵守國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計應(yīng)采用處理效率高、出水水質(zhì)好、投資少、能耗低、運行可靠的工藝流程。在確保處理效果的前提下，做到工藝流程簡潔、操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運行費用低。盡量選用國產(chǎn)先進(jìn)、高效、節(jié)能、運行維護(hù)簡便的設(shè)備，以節(jié)省能源，降低處理成本。工藝設(shè)計要考慮采用自動化控制的可行性，以便提高運行管理水平，降低勞動強(qiáng)度，體現(xiàn)現(xiàn)代化水處理的先進(jìn)水平。建筑設(shè)計力求美觀、大方，構(gòu)筑物布置時盡量緊湊、合理，設(shè)施及管線布置流暢、整齊，減少占地面積和管道費用。布局盡量與原有場地布置相匹配。采取相應(yīng)措施使產(chǎn)生的污泥、噪聲、廢氣等對周圍環(huán)境的影響降至最低。設(shè)計處理規(guī)模及水質(zhì)處理規(guī)模設(shè)計處理規(guī)模是100m3/h，系統(tǒng)每天運行20h。水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)井下排水水質(zhì)為：（參考類似水質(zhì)）pH＝7~9；COD=100mg/L；SS=300-1000mg/L；水中主要污染物為：煤粉和巖粉。出水水質(zhì)處理后排放礦井水符合《煤炭工業(yè)污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20426－2006)的要求，即為：pH=6~9；BOD5≤20mg/L；COD≤50mg/L；SS≤50mg/L。其中回用水質(zhì)符合《井下消防、灑水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，即為：pH=6.5~8.5；SS≤30mg/L；懸浮物粒度(mm)≤0.3；總大腸菌群：≤3個/L；《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水：pH=6.5~8.5；濁度≤5NTU；COD≤60mg/L；BOD≤10mg/L；Fe≤0.3mg/L；Mn≤0.1mg/L；總硬度（以CaCO3）：≤450mg/L；未列出指標(biāo)請查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊。工藝選擇工藝方案比選的原則礦井水處理站的建設(shè)和運行受多種因素的制約和影響，其中工藝方案的選擇對處理站運行的可靠性、穩(wěn)定性、能耗和占地面積有直接的影響。因此，有必要根據(jù)確定的水質(zhì)和一般原則，從整體最優(yōu)的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇可靠穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定最佳的工藝方案。本工程水處理工藝方案的比選，須遵循以下原則：（1）所選工藝必須對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運行穩(wěn)定，能保證出水水質(zhì)達(dá)到相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。（2）所選方案須滿足本工程占地緊張的特點，并盡量減少基建投資和運行費用，降低能耗。（3）所選方案須易于操作、運行靈活且便于管理。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量，應(yīng)對工藝進(jìn)行參數(shù)和操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。（4）水處理工藝的確定應(yīng)與污泥處理和處置的方式結(jié)合起來考慮，污泥應(yīng)易于處理和處置。工藝方案比選3.2.1、混合工藝混合是原水與混凝劑進(jìn)行充分混合的工藝過程，是進(jìn)行絮凝和沉淀的重要前提，混合是混凝劑的水解產(chǎn)物迅速混合到水體的每一個細(xì)部，并使水中膠體顆粒脫穩(wěn)的過程?；旌系姆绞接泻芏喾N，常見的有管式混合、機(jī)械混合和直列式混合。本設(shè)計采用管式混合，是國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，混合效果好，水頭損失小；產(chǎn)品串接在輸送管道中，不另外占地，節(jié)約工程用地，無運動件；各元件僅有水力磨損，壽命長，無需維護(hù)，結(jié)構(gòu)簡單，安全方便；它混合效果好，構(gòu)造簡單，制作安裝方便，水頭損失小，可節(jié)約藥劑20％～30％，運行費用低。3.2.2、絮凝反應(yīng)絮凝反應(yīng)是水處理的最重要的工藝環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)常用的絮凝技術(shù)有機(jī)械攪拌、隔板絮凝、折板絮凝、網(wǎng)格（柵條）絮凝。隔板絮凝是一種老式絮凝反應(yīng)裝置，其絮凝反應(yīng)時間長，絮凝效果不穩(wěn)定，現(xiàn)階段一般較少應(yīng)用。在水處理中應(yīng)用廣泛的是折板絮凝和網(wǎng)格（柵條）絮凝。折板一般采用不銹鋼，投資較高；網(wǎng)格一般采用乙丙共聚或玻璃鋼，投資稍低；兩種處理工藝反應(yīng)時間在12～20min，絮凝效果均較好，適合大中型水處理工程。導(dǎo)致水流中微小顆粒碰撞的動力學(xué)致因是慣性效應(yīng)。小孔眼格網(wǎng)之后有如下作用：（1）水流通過格網(wǎng)的區(qū)段是速度激烈變化的區(qū)段，也是慣性效應(yīng)最強(qiáng)、顆粒碰撞幾率最高的區(qū)段；（2）小孔眼格網(wǎng)之后湍流的渦旋尺度大幅度減少，微渦旋比例增強(qiáng)，渦旋的離心慣性效應(yīng)增加，有效地增加了顆粒碰撞次數(shù)；（3）由于過網(wǎng)水流的慣性作用，礬花產(chǎn)生強(qiáng)烈的變形，使礬花中處于吸附能級低的部分，由于其變形揉動作用達(dá)到高吸能級的部位，這樣就使得通過網(wǎng)格之后礬花變得更密實。在絮凝池的流動通道上增設(shè)多層小孔眼格網(wǎng)的辦法，可以在絮凝池中大幅度地增加湍流微渦旋的比例，就可以大幅度地增加顆粒碰撞次數(shù)，再通過科學(xué)地布設(shè)多層網(wǎng)格，通過弗羅德數(shù)這個相似準(zhǔn)則，來控制絮凝過程中水流的剪切力和湍動度，形成易于沉淀的密實礬花，有效地改善絮凝效果。本設(shè)計采用小孔網(wǎng)格板絮凝。3.2.3、沉淀工藝根據(jù)礦井水的水質(zhì)特性，和處理后的水質(zhì)要求，處理的重點是水中的懸浮物（SS）、COD、細(xì)菌等。國內(nèi)礦井水處理工藝一般采用加藥混凝沉淀的工藝去除水中懸浮物，如果考慮回用，往往需要過濾再經(jīng)消毒即可。常用的沉淀工藝有平流沉淀池、輻流沉淀池、斜管（斜板）沉淀池。平流沉淀池、輻流沉淀池已經(jīng)在水處理工程中應(yīng)用上百年，因其出水穩(wěn)定、水質(zhì)好，直到現(xiàn)在在大型水處理工程中仍有應(yīng)用。但他們最大的缺點是占地面積龐大，平流沉淀池、輻流沉淀池一般需要數(shù)小時的水力停留時間。為縮短水力停留時間，減小占地，在普通的沉淀池上又增加了斜管或斜板，普通的斜管直徑一般在30～80mm鑒于普通斜板（管）沉淀存在排泥困難、出水不穩(wěn)定等不足，近年出現(xiàn)了小間距斜板、迷宮斜板、高密度迷宮斜板等高效斜板沉淀池，高密度迷宮斜板是其中技術(shù)較為先進(jìn)的一種高效斜板。高密度迷宮斜板技術(shù)比傳統(tǒng)普通斜板沉淀效率高，節(jié)省占地面積，是處理礦井水比較理想的沉淀設(shè)備，并且擁有國內(nèi)多家工程實例的檢驗。為了更直觀地分析，這里依然將高密度迷宮斜板沉淀池與斜管沉淀池相比較地來看。斜管沉淀池是一種傳統(tǒng)沉淀工藝形式，該池型是利用淺池理論的一種曾被廣泛應(yīng)用的設(shè)計，斜板長1m，傾斜角60°，間距35mm，運行參數(shù)通常為：上升流速=1.5-1.8mm/s。其主要問題在于處理效率低，沉泥面積大于排泥面積，在夏季高濁期容易出現(xiàn)阻塞。為提高沉淀池空間效率，以達(dá)到大幅度提高水量的目的，沉淀工藝采用高密度迷宮斜板沉淀池技術(shù)。該技術(shù)是淺池技術(shù)的發(fā)展，由于間距小，礬花可快速沉淀分離。使沉淀池清水區(qū)上升流速可達(dá)到3.0-3.5mm/s，沉淀后出水濁度≤高密度迷宮斜板沉淀池和普通斜板具有明顯的優(yōu)勢，兩者優(yōu)劣見表3.2-1。表3.2-1高密度迷宮斜板沉淀池和普通斜板比較比較項目斜板（管）沉淀池高密度迷宮斜板沉淀池處理效率與平流式沉淀池相比有顯著提高，但仍未達(dá)到理想的效率。高密度迷宮斜板較常規(guī)設(shè)備大大縮小了板間距，縮至15mm，從而大幅提高了沉淀池空間利用效率，根據(jù)淺池理論，按照投影面積計算，沉淀池斜板布設(shè)區(qū)的單位空間水處理能力理論上為平流池的23倍，斜管沉淀池的2.5倍。處理效果出水水質(zhì)不穩(wěn)定出水濁度≤5NTU占地面積占地面積較大。由于混合迅速，反應(yīng)時間短，沉淀池上升流速高，因此可大為縮短水在處理構(gòu)筑物中的停留時間，大幅度提高處理效率，因而也就節(jié)省了構(gòu)筑物的基建投資。占地面積與平流沉淀池比較可節(jié)省70%，與斜管沉淀池比較可節(jié)省40%。運行費用藥劑投加量較大，運行費用高。節(jié)省藥劑投加量30%，大大降低了運行費用和制水成本。投資費用投資費用較高。由于處理效率高、占地面積小，主體工藝構(gòu)筑物可節(jié)省投資15～20%。布水布水不均勻。高密度迷宮斜板間距小，阻力大，因此比斜管更具有布水均勻不短流的優(yōu)點。適應(yīng)水質(zhì)能力對原水濁度適應(yīng)性較差?？箾_擊能力強(qiáng)，適應(yīng)水質(zhì)廣泛。高密度迷宮斜板抗沖擊的能力較強(qiáng)，當(dāng)原水濁度、進(jìn)水流量、投加藥量發(fā)生一些變化時，沉淀池出水濁度不象傳統(tǒng)工藝那樣敏感。其原因是，這項工藝的沉淀池上升流速按3.5mm/s設(shè)計時尚有很大潛力。運行實踐表明，高密度迷宮斜板對低溫低濁、汛期高濁以及微污染等特殊原水水質(zhì)的處理均非常有效。排泥排泥面積小于沉泥面積，在夏季高濁期容易出現(xiàn)阻塞。斜板（管）傾斜角一般采用60o。高密度迷宮斜板沉泥面積與排泥面積相等，排泥面積是普通斜管的4倍多，大幅度提高了沉淀排泥負(fù)荷，更利于排泥。高密度迷宮斜板采用優(yōu)質(zhì)聚合物材質(zhì)，具有很高的表面光潔度，且該種材料有疏水性質(zhì)，不利于礬花附著，利于排泥。高密度迷宮斜板較普通斜管提高了傾斜角，達(dá)到66o，進(jìn)一步提高了其排泥效果。由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，高密度迷宮斜板無側(cè)向約束不積泥，從而保證小的礬花絮凝體亦可有效去除。使用壽命斜板（管）結(jié)構(gòu)較脆弱，不耐重負(fù)荷，易變形。斜板（管）的使用壽命為2-3年。由于高密度迷宮斜板的結(jié)構(gòu)特征，以及其所采用的規(guī)格較厚的聚合物板材和支撐型材，使其具有普通斜管和斜板無法比擬的剛度，耐重負(fù)荷，不易變形。高密度迷宮斜板的使用壽命在15年以上。鑒于該項目原水水質(zhì)狀況，對出水的要求以及對處理設(shè)備占地面積的有關(guān)要求，應(yīng)采納高強(qiáng)度、高效率的新型水處理工藝技術(shù)，才能更好地滿足業(yè)主的使用要求。綜合考慮以上因素，及業(yè)主方面低運行消耗、高自動化操作的要求，設(shè)計采用“礦井水渦旋混凝低脈動處理技術(shù)”及“高密度迷宮斜板處理礦井水技術(shù)”。由于理論上的重大突破，“渦旋混凝低脈動和高密度迷宮斜板沉淀”技術(shù)實現(xiàn)了高效率的混合、反應(yīng)、沉淀，從而保證了高效率的除濁與高質(zhì)量的供水。因此本次設(shè)計確定采用高密度迷宮斜板工藝處理礦井水。3.2.4、除油機(jī)理1）破乳：在高密度迷宮板沉淀池反應(yīng)段，在投加的聚合氯化鋁絮凝劑的作用下，乳化油開始破乳。2）分離：開始破乳的礦井水中的乳化油在通過網(wǎng)格反應(yīng)板形成微渦流，在微渦流的作用下油水分離。3）除油：油水分離后的礦井水進(jìn)入除油段，被自動刮油機(jī)自動刮出。3.2.5本次設(shè)計采用重力式無閥過濾器和多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾。重力式無閥過濾器系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于地表水凈化、地下水除鐵除錳、循環(huán)水旁流過濾、生產(chǎn)廢水除懸浮雜質(zhì)、有機(jī)污水經(jīng)生化處理和二次沉淀池處理之后續(xù)過濾以及室內(nèi)游泳池水的過濾，是一種理想的水處理設(shè)備。原水由進(jìn)入水管送入濾池，經(jīng)過濾層自上由下地過濾，清水即從連通管注入存水箱內(nèi)儲存，水箱充滿后，水通過出水管入清水池。濾層不斷截留懸浮物，造成濾層阻力的逐步增加，因而促使虹吸管內(nèi)的水位不斷升高。當(dāng)水位達(dá)到虹吸輔助管管口時，水自該管中落下，通過抽氣管借以帶走虹吸下降管中的空氣，當(dāng)真空度達(dá)到一定值時，便發(fā)生虹吸作用。這時水管中的水自下而上地通過濾層，對濾料進(jìn)行反沖洗。當(dāng)沖洗水箱水面下降至虹吸破壞管時，空氣進(jìn)入虹吸管，破壞虹吸作用。濾池反沖洗結(jié)束，進(jìn)入下一周期工作。因而無需象其它過濾器那樣，必須設(shè)置反沖洗水塔。經(jīng)過無閥過濾器過濾后的水，部分進(jìn)入多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器采用0.3—0.5mm石英砂濾料和0.8—1.2mm無煙煤濾料，通過攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動力作用使得懸浮物顆粒和膠體在遷移到濾料表面時，在范德華引力和靜電力以及某些化學(xué)鍵和某些化學(xué)吸附力的作用下，粘附于濾料顆粒表面或濾料表面上原先粘附的顆粒上。降低水的濁度，而且水中的有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等隨著水的濁度的降低而部分的被去除。3.2.6、消毒常用消毒方法有氯、二氧化氯、紫外線等。氯消毒效果好，具有持續(xù)消毒作用(管網(wǎng)余氯)，且費用較其它消毒方法低。但是，由于氯氣是具有刺激性和有害氣體，對金屬有極強(qiáng)的腐蝕性。而且存在投加計量不夠準(zhǔn)確的問題；加之，氯氣等氣體的極強(qiáng)擴(kuò)散性對環(huán)境存在毒害作用，游離氯的高活性同許多有機(jī)物容易形成諸如三氯甲烷、四氯化碳、二惡因等一類致癌的氯代有機(jī)化合物，造成環(huán)境的第二次污染，故而，取消液氯的主張越來越多。二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，它在水的消毒中有以下獨特的優(yōu)點：可減少水中三鹵甲烷等氯化副產(chǎn)物的形成；當(dāng)水中含氨時不與氨反應(yīng)，其二氧化氯的氧化和消毒作用不受影響；能殺滅水中的病原微生物和病毒；消毒作用不受水質(zhì)酸堿度的影響；經(jīng)二氧化氯處理后，水中余氯穩(wěn)定持久，防止再污染的能力強(qiáng)；因氧化作用強(qiáng)，可除去水中的色和味，不與酚形成氯酚臭；對鐵、錳的除去效果較氯強(qiáng)；二氧化氯的水溶液可以安全生產(chǎn)和使用。紫外線消毒所需接觸時間短，殺菌效率高，不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)；不產(chǎn)生殘留物質(zhì)和不良異味。但紫外線消毒設(shè)備價格高，且對水質(zhì)要求高，需要定期更換設(shè)備。本設(shè)計采用ClO2消毒。二氧化氯復(fù)合消毒劑發(fā)生器是90年代開發(fā)出的消毒設(shè)備，具有高效、低耗、安全、運行可靠、管理簡單等優(yōu)點。3.2.7礦井水煤泥壓濾系統(tǒng)采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。帶式壓濾機(jī)是我公司在研究、消化、吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)上，針對目前該類產(chǎn)品出現(xiàn)的普遍問題和結(jié)合國內(nèi)污泥脫水的特點和要求，自行設(shè)計制造的具有當(dāng)今先進(jìn)水平的新型高效、連續(xù)作業(yè)的壓力式固液分離設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于污泥機(jī)械脫水。它具有連續(xù)生產(chǎn)、性能穩(wěn)定、維修率低、抗腐蝕性強(qiáng)、能耗藥耗低、處理量大、濾餅含水率低、易操作、易維護(hù)、易清潔等優(yōu)點。它是實實在在地解決了工業(yè)污泥和生活污泥進(jìn)行脫水處理存在的實際問題，因此，它是資源回收和環(huán)境治理的理想設(shè)備。帶式壓濾機(jī)的工作原理以及系統(tǒng)脫水過程經(jīng)過濃縮的污泥與一定濃度的絮凝劑在靜、動態(tài)混合器中充分混合以后，污泥中的微小固體顆粒聚凝成體積較大的絮狀團(tuán)塊，同時分離出自由水，絮凝后的污泥被輸送到濃縮重力脫水的濾帶上，在重力的作用下自由水被分離，形成不流動狀態(tài)的污泥，然后夾持在上下兩條網(wǎng)帶之間，經(jīng)過楔形預(yù)壓區(qū)、低壓區(qū)和高壓區(qū)由小到大的擠壓力、剪切力作用下，逐步擠壓污泥，以達(dá)到最大程度的泥、水分離，最后形成濾餅排出。1.化學(xué)預(yù)處理脫水為了提高污泥的脫水性,改良濾餅的性質(zhì),增加物料的滲透性,需對污泥進(jìn)行化學(xué)處理,本機(jī)使用獨特的“水中絮凝造?；旌掀鳌钡难b置以達(dá)到化學(xué)加藥絮凝的作用，該方法不但絮凝效果好，還可節(jié)省大量藥劑，運行費用低，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。2.重力濃縮脫水段污泥經(jīng)布料斗均勻送入網(wǎng)帶，污泥隨濾帶向前運行，游離態(tài)水在自重作用下通過濾帶流入接水槽，重力脫水也可以說是高度濃縮段，主要作用是脫去污泥中的自由水，使污泥的流動性減小，為進(jìn)一步擠壓做準(zhǔn)備。3.楔形區(qū)預(yù)壓脫水段重力脫水后的污泥流動性幾乎完全喪失，隨著濾帶的向前運行，上下濾帶間距逐漸減少，物料開始受到輕微壓力，并隨著濾帶運行，壓力逐漸增大，楔形區(qū)的作用是延長重力脫水時間，增加絮團(tuán)的擠壓穩(wěn)定性，為進(jìn)入壓力區(qū)做準(zhǔn)備。4.擠壓輥高壓脫水段物料脫離楔形區(qū)就進(jìn)入壓力區(qū)，物料在此區(qū)內(nèi)受擠壓，沿濾帶運行方向壓力隨擠壓輥直徑的減少而增加，物料受到擠壓體積收縮，物料內(nèi)的間隙游離水被擠出，此時，基本形成濾餅，繼續(xù)向前至壓力尾部的高壓區(qū)經(jīng)過高壓后濾餅的含水量可降至最低。物料經(jīng)過以上各階段的脫水處理后形成濾餅排出，通過刮泥板刮下，上下濾帶分開，經(jīng)過高壓沖洗水清除濾網(wǎng)孔間的微量物料，繼續(xù)進(jìn)入下一步脫水循環(huán)。礦井水處理工藝流程的確定通過工藝比選，本項目確定采用管道混合、網(wǎng)格反應(yīng)、自動除油、高密度迷宮斜板沉淀、無閥過濾、二氧化氯消毒及帶式壓濾機(jī)壓濾的處理工藝。設(shè)計方案工藝設(shè)計處理工藝流程設(shè)計采用的處理工藝流程簡圖如下，工藝流程簡述：井下排水首先排至礦井水處理站調(diào)節(jié)預(yù)沉池，經(jīng)預(yù)沉淀后由提升泵將礦井水提升經(jīng)管道混合器后進(jìn)入混凝池，同時加入絮凝劑，經(jīng)自動刮油機(jī)除油后進(jìn)入高密度迷宮斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離，沉淀池出水自流入重力式無閥過濾器進(jìn)行過濾，出水自流入清水池消毒后回用，部分水經(jīng)過多介質(zhì)過濾器過濾后供井下中采使用。高密度迷宮斜板凈水器排泥由排泥閥門控制，定時排入污泥池，經(jīng)污泥泵送入帶式壓濾機(jī)壓濾，泥餅外運。主要構(gòu)（建）筑物及設(shè)備調(diào)節(jié)預(yù)沉池1）池體結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=30×10×4.0m，地下2m，共1座；總池容積：2400m3；數(shù)量：1座。2）一級提升泵型號參數(shù)：WQ2210-417，Q=100m3/h，H＝16m，N＝7.5kw。數(shù)量：2臺，1用1備。過濾間1）結(jié)構(gòu)形式：磚混；規(guī)格：長×寬×深=20m×15m×10.00m數(shù)量：1座。2）高密度迷宮斜板凈水器型號參數(shù)：GMB-100，Q=100m3/h。數(shù)量：1臺。3）無閥過濾器型號參數(shù)：DLB100-I-1700，Q=100m3/h。數(shù)量：1套。4）多介質(zhì)過濾器型號參數(shù)：GJA-280，Q=50m3/h。數(shù)量：2套。中間水池1結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=5.6m×5.6m×4.0m，總池容積：100m3；數(shù)量：1座。中間水池2結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=5.6m×5.6m×4.0m，總池容積：100m3；數(shù)量：1座。清水池結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=9.9m×9.9m×4.0m，總池容積：300m3；數(shù)量：1座。污泥池1）池體結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=5m×5m×5m，總池容積：125m3數(shù)量：2座。2）污泥泵型號參數(shù)：KZJ65-30，Q=48m3/h，H=35.8m，N=11kw。數(shù)量：2臺，1用1備。集水池1）結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土；規(guī)格：長×寬×深=10m×4m×4.5m，總池容積：160m3；數(shù)量：1座。2）回流泵型號參數(shù)：WQ2210-413，Q=80m3/h，H=15m，N=5.5kw。數(shù)量：2臺，1用1備。提升泵房1）結(jié)構(gòu)形式：磚混；規(guī)格：長×寬×高=19m×4.5m×4.0m；數(shù)量：1間。2）二級提升泵型號參數(shù)： KQL100/125-7.5/4，Q=100m3/h，H=17m，N=7.5kw。數(shù)量：2臺，1用1備3）三級提升泵型號參數(shù)： KQL100/125-11/2，Q=100m3/h，H=20m，N=11kw。數(shù)量：2臺，1用1備4）反沖洗水泵型號參數(shù)： KQL150/285-18.5/4，Q=173m3/h，H=24m，N=18.5kw。數(shù)量：2臺，1用1備5）井下回用水泵型號參數(shù)： KQL100/125-11/2，Q=100m3/h，H=20m，N=11kw。數(shù)量：2臺，1用1備風(fēng)機(jī)房1）結(jié)構(gòu)形式：磚混；規(guī)格：長×寬×高=5.0m×4.0m×4.0m；數(shù)量：1間。2）風(fēng)機(jī)型號參數(shù)： 3L32WC，Q=5.79m3/min，H=49Kp，N=11kw。數(shù)量：2臺，1用1備壓濾間結(jié)構(gòu)形式：磚混；規(guī)格：長×寬×高=12m×11m×4.5m；數(shù)量：1間。帶式壓濾機(jī)型號參數(shù)：DY1000。數(shù)量：1套，包括帶壓機(jī)加藥裝置。加藥間1）房間結(jié)構(gòu)形式：磚混規(guī)格：長×寬×高=9.0m×6.0m×4.0m。數(shù)量：1間。2）加藥設(shè)備（1）型號參數(shù)：JY-1，配1臺攪拌機(jī)、溶解箱、儲藥箱；攪拌功率：N=0.75kW；數(shù)量：1套。計量泵：GMO120，N=0.25kW，計量范圍：0~120L/h數(shù)量：2臺。3）加藥設(shè)備（2）型號參數(shù)：JY-2，配1臺攪拌機(jī)、、溶解箱、儲藥箱；攪拌功率：N=2×0.75kW；數(shù)量：1套。計量泵：GMO090，N=0.25kW，計量范圍：0~90L/h數(shù)量：2臺消毒間1）房間結(jié)構(gòu)形式：磚混規(guī)格：長×寬×高=6m×3m×4.0m。數(shù)量：1間。2）二氧化氯發(fā)生器型號參數(shù)：HB-2000，Q=200g/h，N=2.2kw，化學(xué)法。數(shù)量：1套。儲藥間1）房間結(jié)構(gòu)形式：磚混規(guī)格：長×寬×高=6m×3m×4.0m。數(shù)量：1間。值班間1）房間結(jié)構(gòu)形式：磚混規(guī)格：長×寬×高=6m×3.0m×4.0m。數(shù)量：1間。設(shè)備清單序號名稱規(guī)格型號數(shù)量單位廠家備注1全自動刮油機(jī)SGL-10001臺中煤環(huán)保2一級提升泵WQ2210-4172臺上海凱泉1用1備3控制柜1臺二級提升泵KQL125/235-7.5/42臺上海凱泉1用1備4控制柜三級提升泵KQL100/125-11/22臺上海凱泉1用1備5控制柜1臺反沖洗水泵KQL150/285-18.5/42臺上海凱泉1用1備6控制柜1臺污水回流泵WQ2210-4132臺上海凱泉1用1備7控制柜1臺污泥泵KZJ65-302臺上海凱泉1用1備8控制柜1臺井下回用水泵KQL100/125-11/22臺上海凱泉1用1備9控制柜1臺電廠回用水泵KQL150/315-30/24臺上海凱泉3用1備10控制柜1臺風(fēng)機(jī)3LWC2臺南通恒榮1用1備靜態(tài)混合器GD-2001臺中煤環(huán)保11高密度迷宮斜板凈水器GMB-1001臺中煤環(huán)保12無閥過濾器DLB100-I-17001套中煤環(huán)保13多介質(zhì)過濾器GJA-2802臺中煤環(huán)保14PAC加藥裝置JY-11套中煤環(huán)保15加PAC計量泵GMO1202臺米頓羅16PAM加藥裝置JY-21套中煤環(huán)保17加PAM計量泵GMO0902臺米頓羅18帶式壓濾機(jī)DY-10001套中煤環(huán)保包括加藥、沖洗等裝置19消毒裝置HB-2001套中煤環(huán)保20PLC集中控制系統(tǒng)KGZ-11臺中煤環(huán)保21儀器儀表1套22管道閥門1套總平面布置站址礦井水處理站位于礦井工業(yè)場地內(nèi)。擬占地面積約為4500m2（90m×50m）。平面布置根據(jù)工藝設(shè)計要求以及節(jié)約用地的原則，依據(jù)我國現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。在滿足工藝流程要求的前提下，建筑設(shè)計應(yīng)力求簡潔明快，合理組織設(shè)計站內(nèi)建、構(gòu)筑物，并充分考慮周圍環(huán)境，使其與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。站內(nèi)總平面設(shè)計是整個設(shè)計的重要內(nèi)容，本設(shè)計在工藝流程布置的基礎(chǔ)上，達(dá)到功能分區(qū)明確，平面布置合理、緊湊，合理確定各建（構(gòu)）筑物間距，滿足運輸、消防、日照、通風(fēng)及排水等要求。處理站綜合間臨靠鍋爐房前的停車場，便于人員進(jìn)出處理站，也便于污泥運輸。另外，處理站還從西側(cè)接一條至處理站，以便運輸藥品和材料，路面寬4m。雨水經(jīng)道路雨水井排入雨水管網(wǎng)。按照水的流向，自東向西分別布置預(yù)沉調(diào)節(jié)池、高效混凝沉淀池、生產(chǎn)消防水池。布置較緊湊，污水管道較流暢，距離短。加藥消毒間設(shè)在反應(yīng)池底部，重復(fù)利用反應(yīng)的高度，節(jié)約用地。道路兩側(cè)和池與池之間的空地，待施工完成后全部進(jìn)行綠化。配電及自動控制設(shè)計依據(jù)（1）《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052-95）（2）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054-95）（3）《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》（GB50217-94）（4）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94）（5）工藝提交的設(shè)備表、工藝流程及平面布置圖配電與照明動力配電和照明為三相四線380/220V，采用接零保護(hù)方式。負(fù)荷統(tǒng)計礦井水處理站所有用電設(shè)備電壓等級為380/220V。負(fù)荷統(tǒng)計見表4.3-1。表4.3-1礦井水處理站用電負(fù)荷統(tǒng)計序號名稱容量單位數(shù)量備注1動力160KW套1總計160KW總?cè)萘砍艘?.9同時系數(shù)，總負(fù)荷為144kw。配電礦井水處理設(shè)施電氣設(shè)備為二級負(fù)荷。從礦井變電所引入兩路380V電源，給全站內(nèi)負(fù)荷供電。正常運行時，兩路電源均投入工作，互為熱備用。礦井水處理設(shè)施設(shè)備工作總負(fù)荷160kw，綜合考慮水處理系統(tǒng)用電負(fù)荷等級及保證生產(chǎn)連續(xù)，采用雙電源進(jìn)線；低壓供電系統(tǒng)采用單母線方式。主要設(shè)備有低壓配電柜3臺。照明站內(nèi)主要道路設(shè)高壓鈉燈路燈照明，各敞開式水池設(shè)柱燈照明或庭院燈照明。室內(nèi)外常規(guī)照明燈端電壓220V。室內(nèi)照明與室外照明原則上分回路供電，分回路控制。水池照明由配電室總照明配電箱控制；道路一般照明直接由配電室供電，光電自動控制。路燈、柱燈照明采用埋地敷設(shè)電纜線路。儀表與自動控制所有工藝設(shè)備的控制均設(shè)有自動控制和手動控制兩種方式；自動控制通過計算機(jī)實現(xiàn)，該方式為正常生產(chǎn)時的控制操作方式，在計算機(jī)操作站上進(jìn)行；手動方式又分為機(jī)旁手動操作和遠(yuǎn)程手動操作兩種方式，在每一臺設(shè)備機(jī)旁均設(shè)有控制箱，實現(xiàn)機(jī)旁手動控制，該方式主要為設(shè)備單體試車和設(shè)備檢修時使用，在計算機(jī)上設(shè)有手動彈出畫面，實現(xiàn)對工藝設(shè)備的遠(yuǎn)程手動操作，該操作方式主要為在聯(lián)動調(diào)試之前考驗計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用軟件與現(xiàn)場設(shè)備的對應(yīng)情況時使用，同時可以實現(xiàn)對局部區(qū)域的工藝設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程手動操作。設(shè)計目標(biāo)（1）按工藝流程配置必要的液位、流量等檢測儀表。（2）全部檢測儀表及電氣設(shè)備的運行信號的傳送和顯示。（3）根據(jù)電氣設(shè)備的運行要求及主要控制參數(shù)的控制要求，設(shè)置自動控制和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（4）按照集中監(jiān)測管理的原則建立計算機(jī)監(jiān)控。設(shè)計內(nèi)容根據(jù)礦井水處理站工藝流程及工藝設(shè)備的操作和計量要求，配置安全可靠、性能優(yōu)良的檢測儀表、計算機(jī)監(jiān)控。（1）控制及啟動方式本設(shè)計采用以下控制方式：所有工藝設(shè)備均設(shè)有現(xiàn)場控制箱，在現(xiàn)場控制箱上設(shè)“手動-停止-自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)。自動控制由PLC負(fù)責(zé)進(jìn)行；手動控制可在現(xiàn)場控制箱上進(jìn)行。（2）檢測儀表本系統(tǒng)液位檢測儀表均采用開關(guān)量檢測，自動觸發(fā)。調(diào)節(jié)水池液位檢測。中間水池液位檢測。清水池液位檢測。污泥池液位檢測。（3）控制系統(tǒng)構(gòu)成在控制室內(nèi)設(shè)置帶高分辨率彩色液晶顯示器的計算機(jī)，計算機(jī)用于監(jiān)控操作。計算機(jī)取代常規(guī)的模擬屏、操作臺，在計算機(jī)上可以看到生產(chǎn)過程動態(tài)畫面，各儀表的測得值、各生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)，通過鍵盤進(jìn)行圖形選擇和生產(chǎn)設(shè)備的控制。在控制室設(shè)置1套PLC，PLC用于系統(tǒng)控制，使得控制設(shè)備的可靠性、靈活性、快速性大為提高。PLC不僅可以完成常規(guī)的順序、邏輯控制。計算機(jī)與PLC通過高速通訊網(wǎng)相連。在控制室設(shè)置1臺不間斷電源UPS，為計算機(jī)供電。計算機(jī)控制系統(tǒng)的主要功能：A．計算機(jī)的監(jiān)視與操作功能a.畫面顯示生產(chǎn)流程畫面；操作臺畫面；數(shù)據(jù)輸入畫面；各儀表測量值顯示畫面；設(shè)備狀態(tài)畫面；故障報警畫面；b.生產(chǎn)操作啟動前的設(shè)備狀態(tài)檢查；生產(chǎn)設(shè)備的中央遠(yuǎn)動操作；生產(chǎn)參數(shù)的設(shè)定和修改；c．故障報警與事故記錄發(fā)生故障時，計算機(jī)發(fā)出聲光報警，在報警畫面與設(shè)備狀態(tài)畫面上能找到故障點，以便于檢修。d.生產(chǎn)的主要數(shù)據(jù)采集、處理、形成報表。B．PLC的控制功能正常啟動前設(shè)備狀態(tài)檢查；根據(jù)水池的水位自動控制泵的開/停；控制各電/液動閥的開/閉；根據(jù)計算機(jī)的指令控制生產(chǎn)設(shè)備運行；采集生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)，傳送給計算機(jī)；嚴(yán)重故障時設(shè)備緊急停車及適當(dāng)故障處理，并報警；C．高速通訊功能計算機(jī)與PLC由高速通訊網(wǎng)連接，通訊網(wǎng)快速傳遞各I/O采集的數(shù)據(jù)以及經(jīng)PLC處理后發(fā)出的信息。傳遞計算機(jī)下達(dá)至PLC的操作指令。通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞信息量大、快速、安全、可靠、可節(jié)省大量的控制電纜。（4）主要設(shè)備主要設(shè)備有：可編程控制器1套、液位計3臺、UPS1臺、計算機(jī)1臺、監(jiān)控軟件1套、編程軟件1套。地面建筑設(shè)計原始資料1、設(shè)計所遵循的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153-92《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2001《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2004《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87(2001年版)其他現(xiàn)行國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)2、地震及水文地質(zhì)地基基礎(chǔ)條件：第2層粉質(zhì)粘土地基承載力特征值f=100kp;第3層粉土地基承載力特征值f=110kp;建議設(shè)計地下水位埋深按1.5m考慮?？拐鹪O(shè)防烈度6度。建筑設(shè)計1、設(shè)計原則（1）在滿足工藝要求前提下貫徹標(biāo)準(zhǔn)化，模數(shù)化原則。（2）工業(yè)建（構(gòu)）筑物力求建立統(tǒng)一的建筑風(fēng)格，施工圖設(shè)計時對立面設(shè)計外部裝修作統(tǒng)籌安排，力求美觀、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。2、墻體、門、窗、地坪和內(nèi)外裝修等工程作法砌體結(jié)構(gòu)墻體一般采用粉煤灰燒結(jié)磚，框架填充墻采用加氣混凝土砌塊。門窗根據(jù)不同功能要求，分別采用塑鋼門窗、木門等。地坪、樓面一般采用水泥砂漿面層，消毒間、配電控制室等作水磨石或地磚樓地面；耐磨要求較高的采用C20細(xì)石混凝土；有防腐要求的，根據(jù)介質(zhì)類別的作用情況，地面選擇相應(yīng)的防腐蝕材料。屋面：采用新型卷材防水或剛性防水，屋面設(shè)保溫層。一般由建筑物找坡，亦可采用結(jié)構(gòu)找坡。采用建筑找坡時，其坡度一般為2％。屋面一般采用有組織排水，采用UPVC水落管。內(nèi)裝修：一般采用抹灰面，大白二道；配電控制室等內(nèi)墻涂料二道，作油漆墻裙（部分瓷磚墻裙）；消毒間作瓷磚墻面。頂棚采用墻面相應(yīng)作法。結(jié)構(gòu)設(shè)計本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)相關(guān)專業(yè)提供的要求、鄰近工程的勘察報告、按照國家、內(nèi)蒙古自治區(qū)、市現(xiàn)行頒布的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、規(guī)范、規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)專業(yè)方案設(shè)計。1、設(shè)計原則（1）安全可靠，經(jīng)濟(jì)適用，布局合理，兼顧景觀，質(zhì)量優(yōu)秀，達(dá)到同行業(yè)總體先進(jìn)水平。（2）積極采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料。2、建筑物類別、安全等級及抗震等級:建筑物安全等級二級，礦井水處理站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為丙類，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限50年。3、主要建筑材料（1）水泥采用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級32.5。不得采用小窯水泥。（2）混凝土泵房下部及出水口等構(gòu)筑物混凝土強(qiáng)度等級C30，抗?jié)B等級S6；泵房上部及建筑物混凝土強(qiáng)度等級C25；所有墊層混凝土強(qiáng)度等級C15。（3）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的基本要求：1）受彎構(gòu)件的撓度限值為l0/300。普通混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級為三級，最大裂縫寬度限值為0.25mm。2）混凝土中骨料的最大粒徑不應(yīng)大于40，且不得超過構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，也不得超過鋼筋最小凈間距的3/4。3）混凝土中應(yīng)摻適量防滲、抗裂的低堿性外加劑，外加劑中不得含有氯鹽，摻量應(yīng)經(jīng)配比試驗后確定。（4）鋼材及焊接用焊條1）鋼筋φ為熱軋鋼筋HPB235（Ⅰ級鋼），fy＝210N/mm2。Φ為熱軋鋼筋HRB335（Ⅱ級鋼），fy＝300N/mm2。2）其它鋼構(gòu)件采用Q235B鋼。3）設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)（或通用）圖集時鋼筋型號按圖集要求執(zhí)行。4）焊接用焊條φ級鋼為E43。（5）磚墻及砌筑砂漿材料1）建筑物地面以下采用實心混凝土磚，并用M10防水水泥砂漿砌筑。2）建筑地面以上承重墻采用KP1型空心磚強(qiáng)度MU10，框架填充墻采用KM1型粘土空心磚標(biāo)號MU5或其它輕質(zhì)砌體。并用M5.0混合砂漿砌筑。（6）屋面及樓面材料根據(jù)建筑要求和屋面防水做法而定。（7）粉刷及防腐材料構(gòu)筑物內(nèi)壁采用防腐水泥砂漿粉面，外壁地面以下采用非焦油型聚氨酯涂膜。地上部分按建筑要求裝修，鋼制件采用涂層防腐。環(huán)境保護(hù)擬采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（1）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。（2）《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848—93）III類標(biāo)準(zhǔn)。（3）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）二級標(biāo)準(zhǔn)。（4）《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096—93）3類標(biāo)準(zhǔn)。（5）《煤炭工業(yè)污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20426－2006)（6）《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348—90）III類。環(huán)境影響評述本工程對環(huán)境的影響有兩個方面，即：施工期和運行期。施工期主要的影響因素有：施工過程中材料運輸產(chǎn)生揚塵、施工設(shè)備噪聲、建筑垃圾和生活垃圾等對環(huán)境的影響。運行期主要的影響因素有：設(shè)備運行時產(chǎn)生的噪聲、道路揚塵、污泥等。環(huán)境風(fēng)險分析本工程主要環(huán)境風(fēng)險為：因斷電造成處理設(shè)備無法正常運行；因機(jī)械故障造成系統(tǒng)無法運行。煤礦生產(chǎn)采用雙電源供電，因此本工程采用雙電源供電可以實施。由于礦井水處理設(shè)施采用雙電源供電，且調(diào)節(jié)池容積為3600m3本工程所有泵、加藥裝置均按規(guī)定設(shè)有備用，某一設(shè)備出現(xiàn)故障后，備用設(shè)備能立刻啟用，且處理站建有調(diào)節(jié)水池，因此，因機(jī)械故障造成系統(tǒng)無法運行的可能性極小。污染的防治措施建設(shè)期污染防治交通影響對策選擇適當(dāng)?shù)穆肪€運送材料和設(shè)備，使交通中斷最小。制訂嚴(yán)格的施工程序表，按計劃施工建設(shè)。施工揚塵、噪音影響對策及時地清運棄土，避免沿途拋灑。對所有車輛和設(shè)備裝設(shè)低噪音和消降污染設(shè)施，以限制噪音和空氣污染。建筑垃圾、生活垃圾等廢棄物影響對策建筑垃圾、生活垃圾要及時清理，運到指定排放場地。倡導(dǎo)文明施工、室崗保潔，創(chuàng)造一個良好的生活環(huán)境。運行期污染防治固體廢物處置站內(nèi)主要建筑物及其它作業(yè)場所應(yīng)安置適量的垃圾桶，定時定點清運生活垃圾，由礦井統(tǒng)一處理。污、廢水處理站內(nèi)產(chǎn)生的生產(chǎn)、生活廢水由管道收集后進(jìn)入礦井工業(yè)場地生活處理站調(diào)節(jié)池統(tǒng)一處理。道路揚塵防治對道路揚塵，考慮采用灑水車對道路定期灑水噴淋，抑制路面揚塵對環(huán)境的污染。噪聲控制礦井水提升采用潛污泵，從源頭減少噪聲；回用系統(tǒng)水泵較小，門采用隔聲木門，窗戶采用雙層玻璃。預(yù)計各廠房將達(dá)到《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》(GBJ87-85)中的有關(guān)要求，廠界噪聲將達(dá)到《工業(yè)企業(yè)