目 錄1.工程設計概況41.1.工程內容41.2.設計處理量41.3.設計水質41.3.1進水水質41.3.2.出水水質41.4.設計依據71.5.設計原則71.6.設計工程范圍82.處理工藝確定92.1.工藝方案選擇原則92.2.工藝流程102.3.處理工藝說明102.4.主要工藝及設備描述112.4.1.礦井水調節池122.4.2.生活水調節池132.4.3.SBR池142.4.4.全水力控制一體化凈水器172.4.5. 中間水池212.4.6.凈水池222.4.7. 污泥緩沖池242.4.8. 污泥濃縮池242.4.9.污泥干化場252.4.10.純水水池252.5.主要設備及構筑物263.工程投資估計284.水處理運行成本分析294.1.電 費294.2.人工費294.3.藥劑費294.4.運行成本295附圖1.工程設計概況1.1.工程內容 某煤礦礦井廢水及生活污水處理回用工程。1.2.設計處理量礦井廢水設計處理量為1000 m3/d，生活污水處理量為100 m3/d。1.3.設計水質1.3.1進水水質根據某省環境檢測中心站對水樣的檢測結果如表1-1，1-2所示： 表1-1 礦井水進水水質匯總表PHSSBOD5CODcrFeCl-S2-總硬度石油類溶解性總固體8.81467mg/L36.8mg/L157mg/L0.5mg/L719.5mg/L8.82mg/L914mg/L33.32mg/L1376mg/L表1-2生活污水進水水質匯總表PHSSBOD5CODcrFeCl-S2-總硬度石油類溶解性總固體7.8150mg/L62mg/L162mg/L0.3mg/L350mg/L-550mg/L0.332mg/L1086mg/L1.3.2.出水水質由于需要處理的生活污水量比較小，生活污水首先經過SBR池處理后，潷水器出水直接進入礦井水調節池，與礦井水一起進入后處理工序進行處理，處理后的出水用于采煤機械生產使用的部分，水質按生活飲用水衛生標準（GB/5749-2006）中的標準控制，另一部分則按生活雜用水水質標準（CJ/T48-1999）中的標準控制，確定出水水質指標如表1-3，表1-4所示：表1-3生活雜用水水質標準項目廁所便器沖洗綠化、洗車、掃除濁度，度105溶解性固體，mg/L12001000懸浮性固體，mg/L105色度，度3030臭無不快感覺無不快感覺pH值6.59.06.59.0BOD5，mg/L1010CODcr，mg/L5050氨氮（以N計），mg/L2010總硬度（以CaCO3計），mg/L450450氯化物，mg/L350300陰離子合成洗滌劑，mg/L1.00.5鐵，mg/L0.40.4錳，mg/L0.10.1游離余氯，mg/L管網末端水不小于0.2總大腸菌群，個/L33表1-4 生活飲用水衛生標準項目標準限值一級二級色度色度不超過15度，并不得呈現其他異色不應有明顯的其他異色渾濁度（度）3嗅和味不得有異臭、異味不應有明顯的異臭、異味pH值8.5總硬度（以碳酸鈣計）（mg/L）350450溶解鐵（mg/L）0.30.5錳（mg/L）0.10.1銅（mg/L）1.01.0鋅（mg/L）1.01.0揮發酚（以苯酚計）（mg/L）0.0020.004陰離子合成洗滌劑（mg/L）0.30.3硫酸鹽（mg/L）250250氯化物（mg/L）250250溶解性總固體（mg/L）10001000氟化物（mg/L）1.01.0氰化物（mg/L）0.050.05砷（mg/L）0.010.01硒（mg/L）0.010.01汞（mg/L）0.0010.001鎘（mg/L）0.0050.005鉻（六價）（mg/L）0.050.05鉛（mg/L）0.010.01銀（mg/L）0.050.05鈹（mg/L）0.0020.002氨氮（以氮計）（mg/L）0.51.0硝酸鹽（以氮計）（mg/L）1020耗氧量（KMnO4法）（mg/L）36苯并（）芘（g/L）0.010.01滴滴涕（g/L）11六六六（g/L）55百菌清（mg/L）0.010.01總大腸菌群（個/L）不得檢出不得檢出總放射性（bq/L）0.50.5總放射性（bq/L）111.4.設計依據1、城市給水工程規劃規范（GB50282-98）；2、生活雜用水水質標準（CJ/T48-1999）；3、生活飲用水衛生標準（GB/5749-2006）；4、建筑中水設計規范（GB50336-2002）；5、城市污水回用設計規范（CECS61-94）；6、建筑結構荷載設計規范（GBJ9-87）7、建筑地基基礎設計規范（GBJ7-89）8、混凝土結構設計規范（GBK10-89）9、電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范（GB5006292）；10、 業主提供的相關資料。1.5.設計原則1、出水水質:20t/h達到生活飲用水衛生標準（GB/5749-2006）, 25t/h達到生活雜用水水質標準（CJ/T48-1999）；2、工藝技術可靠，處理效果好，運行費用低廉；3、整體布局簡潔、合理、美觀，符合國家有關環保及綠化、消防規定；4、采用先進設備，保證能長期穩定運行，使水體達標排放；5、占地小，污泥產量低；6、實現自動化運行，降低操作管理人員工作難度。1.6.設計工程范圍1、本設計范圍包括中水處理系統工藝設計、施工、設備供應及安裝、工程調試、及人員培訓等。2、本工程所有的工藝來水管線、自來水管線、動力線、電纜均由業主送至站區界內1.0米處。3、本工程經處理后達標排放的水均送至站區界外1.0米處。2.處理工藝確定2.1.工藝方案選擇原則在水處理工藝選擇時一般考慮以下幾方面：1、工藝能否達到各項出水指標的要求2、工藝是否可靠3、工藝方案造價的高低4、運行管理是否方便5、運行成本的高低6、甲方的水質要求根據出水水質的要求，我方擬采用由我公司制造的一體化凈水器一臺，超濾系統和反滲透系統各一套，另外還需建一個礦井水調節池、一個生活水調節池、一個SBR池、一個中間水池、一個凈水池、一個純水水池、一個污泥緩沖池，一個污泥濃縮池及一個污泥干化廠。礦井廢水經一體化凈水器處理后，其出水就能達到生活雜用水的水質標準，然后再經過超濾和反滲透處理后就完全能達到甲方所要求的綜合采煤機械用水水質標準，其工藝如下。2.2.工藝流程 .礦井廢水礦井水調節池一體化凈水器中間水池混合器加藥泵加藥罐盤式過濾器超濾膜凈水池反滲透膜純水水池預處理泵高壓泵污泥緩沖池污泥濃縮池污泥干化場上清液去用水點污泥外運污泥水生活污水生活水調節池SBR池提升泵提升泵清液毛發聚集器鼓風機2.3.處理工藝說明由井下來的礦井廢水首先進入礦井水調節池,經礦井水提升泵將污水提升到一體化凈水器中。在提升過程中通過管道混合器加絮凝劑或助凝劑進行混合。進水在一體化凈水器中通過反應、絮凝、沉淀處理后，出水則進入中間水池（此時的水質已經達到了生活雜用水水質標準）。中間水池的水則經預處理泵首先通過盤式過濾器，然后進入超濾膜，經超濾處理后，其中的較大分子和一些細小的懸浮物就被除去，出水則進入凈水池。凈水池中的水再由高壓泵打入反滲透膜組件中，經反滲透處理后的水，進入純水水池，而生活污水則首先進入生活污水調節池，在調節池中進行預曝氣，然后再由提升泵提升至SBR池中，在SBR池中經過曝氣、靜置后，上清液則進入礦井水調節池，與礦井水一起進入后續處 經上述工藝處理后的出水各項指標已經達到了飲用水水質標準，滿足了甲方的需求。工藝中產生的污泥先進入污泥緩沖池進行緩沖，然后通過污泥提升泵進入污泥濃縮池。經靜置沉淀后上清液溢流進入礦井水調節池；下沉污泥排入污泥干化池進行干化。干化后的泥餅外運，濾液回礦井水調節池。2.4.主要工藝及設備描述處理量為1080m3/d，系統24小時連續運行。29 / 292.4.1.礦井水調節池由于井下廢水的排放是隨時間而變化的，間歇排出，為了保證后續處理設備的正常而連續地運行，需對廢水進行最合理的收集，故設置調節池以達到均質、均量、連續運行的目的。此外，由于礦井水含鐵量高，在調節池中還設有曝氣系統，使二價鐵離子轉化為三價鐵，易于在后續工序中去除。l 構筑物礦井水調節池凈尺寸： 600080003000（mm）有效容積： 130m3材 質： 鋼砼形 式： 地下式數 量： 1座l 設 備礦井水提升泵型 號： 65-45-11.6-1400-5.5流 量： 45m3/h功 率： 5.5KW數 量： 2臺廠 家： 上海熊貓泵業集團備 注： 一用一備浮球式液位開關：2個（大連瑪赫）2.4.2.生活水調節池由于污水的排放是隨時間而變化的，間歇排出，為了保證后續處理構筑物或設備的正常運行，需對污水進行最合理的收集，故設置調節池以達到均質、均量的目的。為了防止污水厭氧腐臭及減少懸浮物在調節池內沉積，特在調節池底部設置預曝氣系統，用于充氧、攪拌。這不僅有效地解決了污水充分混合和懸浮物沉淀容易引起污水厭氧腐臭的問題,同時對污水有預處理作用。l 構筑物生活污水調節池凈尺寸： 200080003000（mm）有效容積： 43m3材 質： 鋼砼形 式： 地下式數 量： 1座l 設 備生活污水提升泵型 號： 50-25-9-1200-1.55流 量： 25m3/h功 率： 1.5KW數 量： 2臺廠 家： 上海熊貓泵業集團備 注： 一用一備浮球式液位開關： 2個（大連瑪赫）毛發聚集器 型 號： XMF-2 流 量： 20-40 m3/h 數 量： 1臺 廠 家： 南京新日興水處理2.4.3.SBR池SBR的工作過程通常包括四個階段，依次為：進水階段加入基質；反應階段基質降解；沉淀階段泥水分離；排放階段排上清液；這四個階段都在曝氣池內完成，從第一次進水到第二次進水開始稱為一個工作周期。該工程的一個工作周期設為6個小時，其中反應階段和進水階段合并，即進水一開始即進行曝氣，此階段為4小時（包括進水1小時），沉淀階段為1小時，排放階段為1小時，其中潷水深度為2.1米。與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優點： 1、 理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內厭氧、好氧處于交替狀態，凈化效果好。2、 運行效果穩定，污水在理想的靜止狀態下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質好。3、 耐沖擊負荷，池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。4、 工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整，運行靈活。 5、 處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。 6、 反應池內存在COD、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 7、 SBR法系統本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 8、 脫氮除磷，適當控制運行方式，實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替，具有良好的脫氮除磷效果。 9、 工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統，調節池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。l 構筑物SBR池凈尺寸： 400030005000（mm）有效容積： 54m3數 量： 1座材 質： 鋼砼形 式： 半地下式l 設 備微孔曝氣頭型 號： YL-215材 質： 聚丙乙烯數 量： 48個廠 家： 宜興裕隆環保有限公司潷水器型 號： HLB25-0.5-2.1/4.5-80QA流 量： 25m3/h數 量： 1臺廠 家： 武漢海利水業環保有限公司電動蝶閥 型 號： DQD971X16 規 格： DN80 數 量： 1臺 廠 家： 上海東崎鼓風機型 號： HC-501S風 壓： 0.05MPa氣 量： 1.32m3/min功 率： 2.2KW數 量： 3臺廠 家： 百事德機械有限公司備 注： 兩用一備2.4.4.全水力控制一體化凈水器采用LWYJ-60型全水力自控一體化凈水器，用以大幅度去除懸浮物，降低水的濁度，該設備具有水力自動排泥和自動反沖洗功能，操作管理簡便，無需設置反沖洗水泵與水箱，提高了運行可靠性。設計參數則已根據水質情況進行了適當修改，保證了出水水質。具體說明如下：凈水器將混凝反應、沉淀、過濾三個處理單元集中設置在一 個裝置內，在沉淀和過濾兩個處理單元中實現了全水力自控排泥和沖洗。消除了傳統無閥濾池中由于“挾氣運行”問題帶來的不沖洗、假沖洗、連續沖洗和脈沖式進水等危害。設備運行可靠，自身耗水量少，運行費用低，噸水投資省，是一種先進、實用、經濟的水處理設備。反應單元采用最新微渦旋理論。科學地運用我公司研制成功的管板反應室，使水流在多層管與板之間穿行、收縮與放大，形成強烈的慣性效應和對脫穩微粒的揉動作用，控制渦旋尺度的適度演變。促進微絮體的有效碰撞，加速形成密實且易沉淀的絮凝體，從而大大縮短了反應時間。 斜管沉淀室中安裝內切圓為35mm的蜂窩PVC斜管，并根據水質要求配以較合理的上升流速設計。使沉淀室出水水質遠優于一般設備。從而減輕了過濾室的負擔，延長了過濾周期，減少了自身用水量。過濾室的濾料選用無煙煤和石英砂雙層濾料，其吸附性能好，截污和含污能力強，使用壽命更長，并用低濾速運行，使過濾周期比一般設備長一倍，出水水質更好，由于礦井水的含鐵量比較高，濾料中還加了錳沙，使二價鐵充分轉化為三價鐵，從而有利于鐵的去除，降低水中的鐵含量。反沖洗水頭高而穩定，可大幅度調整沖洗歷時，從而克服了無閥濾池變水頭沖洗及反沖洗不徹底和停水時間長的缺點。設備內、外部均選用專用環保形無毒水性帶銹防銹漆。該漆屬金屬還原性涂料，它能將鋼材表面的氧化鐵還原，從而增加漆膜附著力。多用于橋、船防腐，所以防腐耐久性能好。外部防腐面漆選三峽牌磁漆。由于設備沖洗為水力自控，克服了人工沖洗造成的缺點。并且設備外圍系統簡單，不需另設反沖洗泵及相關的管線，電器控制系統。避免了由于以上原因造成的不穩定因素，因而自身運行具有非常好的穩定性及可靠性，節省了投資。由于設備實現了污泥排放和濾料沖洗的全水力自控，一經調試合格運行后基本不用人工管理。減輕了體力勞動。并為整個凈水站解決了最關鍵、最復雜部分的自控系統技術難題。本水力自控工藝比一般電控經久耐用，不出故障。凈水器沉淀單元由于實現了水力自控排泥，不但減輕了崗位工人的勞動強度，而且克服了因人工排泥不及時帶來出水水質惡化甚至積泥堵塞等弊病。其特點如下：1、實現了完全耐用的全水力自控，并設有手動裝置，一經調試運行后基本不用人管理，維修方便；2、省去了專用沖洗水泵、水箱及管道，設備自身不用電，節省投資，運行費用低，約為0.1元/m3，為其他工藝的一半；3、水力全自動，控制條件高，水泵、加藥裝置之間采用PLC電腦全自動控制，加藥消毒裝置各對應一臺凈水設備，易于控制操作；4、首創恒水位沖洗的無清水箱無閥濾池池身高、電耗高、不能直接與沉淀設備配套，變水頭沖洗、沖洗停水時間長、不能調節沖洗歷時和挾氣運行等缺點；5、利用微旋渦理論設計的與反應室相配合的管道混合器體積小、不占地盤、混合時間短、效率高、節藥；6、根據水質要求設計的各種微旋渦的反應室水力條件好、反應效率高、絮凝體質量高；7、斜管沉淀室布水均勻，無“礬花”上返現象，沉淀效率高；8、出水精度高，可達雜用水水質標準；9、設備結構緊湊、流程合理順暢、占地面積小、建設周期短；10、出水高度2.6m，清水池可設在地面上。l 建筑物主廠房凈尺寸： 18000100009000（mm）材 質： 磚混形 式： 地上式數 量： 1座l 設 備一體化凈水器（本廠制作）凈尺寸： 42006200（mm）材 質： 鋼制數 量： 1臺加藥罐（本廠制作）型 號： JB-500凈尺寸： 11001600（mm）材 質： 鋼制數 量： 2套攪拌機型 號： BLY15-17-1.5 功 率： 1.5KW數 量： 3臺廠 家： 浙江恒豐泰加藥計量泵型 號： PO46-Y流 量： 2.2L/h壓 力： 17.3Bar數 量： 2臺廠 家： 美國米頓羅管道混合器（本廠制作）型 號： SF-150數 量： 1臺排泥角閥規 格： DN150數 量： 2臺廠 家： 上海東崎增壓泵型 號：DFG40-125（1）A/2/1.1流 量： 14m3/h數 量： 1臺功 率： 1.1KW廠 家： 上海東方泵業2.4.5. 中間水池經一體化凈水器處理后的水，其各項理化指標基本已達到雜用水水質標準，進入中間水池，以備后處理工序使用。l 建筑物凈尺寸： 350025003000（mm）有效容積： 24m3材 質： 鋼砼形 式： 地上式數 量： 1座浮球式液位開關： 2個（大連瑪赫）l 設 備預處理泵型 號： DFG65-160/2/4流 量： 32.5m3/h功 率： 4KW數 量： 2臺廠 家： 上海東方泵業備 注： 一用一備反沖洗泵型 號： DFG65-160/2/4流 量： 32.5m3/h功 率： 4KW數 量： 1臺廠 家： 上海東方泵業盤式過濾器型 號： 2寸Mempure數 量： 2臺廠 家： 北京特里高超濾膜組件 型 號： WWW8060K（內壓式）數 量： 8支 廠 家： 北京特里高 2.4.6.凈水池經超濾膜組件處理后的水進入凈水池，以備進行深度處理。l 建筑物 凈尺寸： 350020003000（mm）有效容積： 19m3材 質： 鋼砼形 式： 半地上式數 量： 1座浮球式液位開關： 2個（大連瑪赫）l 設 備高壓泵型 號： CR15-10流 量： 14m3/h功 率： 11KW數 量： 2臺廠 家： 格蘭富備 注： 一用一備反滲透膜組件型 號： PROC10數 量： 10支廠 家： 北京特里高加藥計量泵 型 號： PO26-Y流 量： 0.79L/h壓 力： 10.3Bar數 量： 1臺廠 家： 美國米頓羅化學清洗泵型 號： CDLF16-30流 量： 18m3/h功 率： 3KW 數 量： 1臺廠 家： 南方泵業快沖洗泵型 號： CDLF16-30流 量： 18m3/h功 率： 3KW 數 量： 1臺廠 家： 南方泵業混合泵型 號： DFG40-100（1）/2/1.1流 量： 12.5m3/h功 率： 1.1KW數 量： 1臺廠 家： 上海東方泵業2.4.7. 污泥緩沖池一體化凈水器排出的污泥和SBR池排出的污泥由排泥溝和排泥管道排入污泥緩沖池。l 構筑物凈尺寸：200080003000（mm）有效容積： 43m3材 質：鋼砼形 式：地下式數 量：1座浮球式液位開關： 1個（大連瑪赫）l 設 備污泥提升泵型 號： 50-10-11-1200-1.1流 量： 10m3/h功 率： 1.1KW數 量： 2臺廠 家： 上海熊貓泵業集團備 注： 一用一備2.4.8. 污泥濃縮池泥水混合物經污泥提升泵進入濃縮池后，經沉淀后上清液進入礦井水調節池，而下沉污泥則進入污泥干化場。l 構筑物凈尺寸：400035006800（mm）材 質：鋼砼形 式：半地上式數 量：1座2.4.9.污泥干化場污泥濃縮池中的下沉污泥水靠重力作用，排入污泥干化場，經沉淀后，清水經濾料過濾后返回礦井水調節池，污泥干化后外運。l 構筑物凈尺寸：400050002000（mm）材 質：鋼砼形 式：地上式數 量：1座2.4.10.純水水池 經過反滲透膜處理后的出水即達到了生活飲用水衛生標準，進入純水水池，以備用。l 建筑物 凈尺寸： 350025003000（mm）有效容積： 24m3材 質： 鋼砼形 式： 地上式數 量： 1座2.5.主要設備及構筑物主要工藝設備一覽表序號設備名稱規格型號單位數量備注1礦井水提升泵45 m3/h 5.5KW臺2一工一備2生活水提升泵25 m3/h 1.5KW臺2一工一備3毛發聚集器20-40 m3/h臺14污泥提升泵10 m3/h 1.1KW臺2一工一備5曝氣頭YL-215個486潷水器HLB25-0.5-2.1/4.5-80QA臺17電動蝶閥DQD971X16 DN80臺18鼓風機HC-501S臺3兩工一備9一體化凈水器42006200mm臺1本廠制作10加藥罐JB-500套2本廠制作11攪拌機BLY15-17-1.5臺312加藥計量泵PO46-Y臺2美國米頓羅13管道混合器SF-150臺1本廠制作14排泥角閥DN150臺215增壓泵DFG40-125（1）A/2/1.1臺116預處理泵32.5 m3/h 4KW臺2一工一備17反沖洗泵32.5m3/h 4KW臺118盤式過濾器2寸Menpure臺2特里高19超濾膜WWW8060K（內壓式）支8特里高20高壓泵14m3/h 11KW臺2一工一備21反滲透膜PROC10支10特里高22加藥計量泵PO26-Y臺1美國米頓羅23化學清洗水泵18m3/h 3KW臺124快沖泵18m3/h 3KW臺125混合泵12.5m3/h 1.1KW臺126配電柜LW-12臺1本廠制作27礦井廢水PLC控制柜LW-K50臺1本廠制作28反滲透水處理PLC控制柜LW-F20臺1本廠制作主要建、構筑物一覽表序號建構筑物名稱結構形式數量單位凈尺寸mm備注1礦井