1、礦井水處理系統設計方案（初步設計）20xx年8月7日一、工程范圍二、前言2.1、處理站現狀2.2、要求設計原則和思路2.3、基本條件和數據2.4、設計范圍2.5、設計依據及規模2.6、礦井水進水水質2.7、經處理后水質標準要求三、設計、制造、檢驗標準及規范四、工藝流程及說明五、設備制造技術參數六、自控說明七、水處理間總體布置八、土建工程與公用工程九、成本分析十、系統設備材料供貨范圍十一、技術資料及交付進度十二、技術服務和設計聯絡十三、產品的技術服務和售后服務的內容及措施、工程范圍1、本技術規范是根據業主要求，為煤井水處理系統礦井水排放量為2400m 3/D 2、工程范圍包括設備的供貨、安裝、調

2、試等總承工程，并應協助業主辦理投產驗收手續。3、各管口的交界面為各進水集水池的進水口與排放池排水口。二、前言20xx年8月礦井改擴建后的生產能力為 2.4Mt/a。按設計，在主井工業場地已建成 礦井水2400mVd處理站一座，排出的礦井水經混凝、沉淀等處理后用作選煤廠生產用水。 處理后的水質經檢測基本符合 GB20xx6-20xx煤炭工業污染物排放標準新（擴、改）建 生產線排放標準限值規定及選煤廠用水水質標準的要求。為了積極響應國家節能減排政策，注重環保效益，在現規模為2400n3/d處理站的基 礎上，改造成一座礦井水深度處理站，將井下排水進行處理后全部再生利用，回用于地 面和井下生產，即解決

3、了周邊污染問題，又節約了水資源。2.1、處理站現狀23一）現礦井水處理站占地面積約為 434m，并配有2X600m儲水池。二）配置主要設備及參數1、凈化器本體2組，型號：GJX-100 ;規格：9000X 3000X 4500 ;處理水量： 100 m3/h ;內置斜管：DN25 ;設備材質：Q235環氧防腐。生產廠家：宜興海華環保設 備有限公司。2、加藥裝置2套，型號：TY-0.6 ;處理能力：100mVh ;規格：1600X 750X 2600mm； 工作壓力：常壓MPa;生產廠家：宜興海華環保設備有限公司。3、二氧化氯發生器2臺，型號：KW-400 ;工作電壓：380伏；規格：1000X

4、 800 X1250 ;功率：4、8千瓦；生產廠家：宜興海華環保設備有限公司。4、 自控裝置2套，井下排水處理柜AP臺；井下排水處理PLC控制柜一臺；工 控機一套。中電加成自動化有限公司提供及安裝調試。三）工藝流程根據工藝要求（工藝流程詳見下圖），對主要設備進行集中監視和控制， 操作員在集控室內通過上位機界面可對設備進行操作。井下排水處理流程圖四）存在問題1、2組凈化器已運行2年多，內部件需待檢確認是否損壞更換或改造。2、現2組凈化器反沖洗為手動操作閥，沒有實現自控。3、由于沒有設計調節沉淀池及設施，一是作為礦井水排至地面后的緩沖，二是作 為大量煤泥的沉淀，其水質處理時間上難以調解保證。4、礦

5、井水每天排出時間及次數不確定性，礦井水中的懸浮物含量變化無常（高達 1000），因而加藥沉淀效果欠佳，很難穩定處理出好水質，不能適應井下生產回用水。（出 水30g/ml）5、2組凈化器的排污閥速度出水很快，地溝出水速度跟不上排污閥出水速度，經 常出現地溝大量煤泥水外溢。需要改造地溝或排污閥。7、二氧化氯發生器裝置應根據出水濁度和流量實現自動加藥，但目前沒有實現自 動，原因如下：（1）出水管道上沒有裝備濁度儀和流量計，無法監視出水濁度和流量。（2）此裝置沒有投入使用已達一年之久， 對井下礦井水不需要消毒的說法， 需進一 步確認。（3）此裝置的加藥系統不具備電控功能（需要帶變頻器的電機和加藥泵或其

6、他可電 控方案）。8水質處理結果沒有設置在線檢測系統，不便直接觀察，間接替代化驗室的化驗 結果。2.2、要求設計原則和思路一）要求設計原則1、認真貫徹國家關于水資源保護的方針和政策及可持續發展戰略，符合國家的有關法律、規范、標準2、 本工程屬于技改項目，即集整體設計、改造（原有設備）、安裝（新設備）、調 試、驗收、運行，質保一年的機電自控一體化，水質達標、處理成本低的一攬子工程。3、在現有構筑物的基礎上，并符合礦井工業廣場地統一規劃范圍內，作整體布置 設計新構筑物及設施，盡量減少占地面積。4、保留現有設備單元及工藝流程。新增設備及工藝流程對現設備及工藝流程的日 常運行不能有影響。其銜接安裝要有

7、詳細進度描述。5、鑒于上述存在問題，事前須派工程技術人員到場勘查確認， 并出具詳細的改造 方案，以此為基礎，作整體設計。二）要求設計思路1因礦井水排量及時間上的不確定， 需擬在現流程前端設增調節沉淀設施 （水池或灌）。其水量達到一定高度時通過泵自控提升到現有一體化凈水處理設備中，減少流量變化對一體化凈水設備的負荷沖擊，緩解大量煤泥在凈化設備中的沉積，提高及確 保處理水水質。2、調節沉淀設施（水池或灌）內的沉積煤泥應設置機械刮泥或清挖裝置，或沉積 量大時自控排放到管路內。3、 為使煤泥水零排放，應在五平臺空閑處建一坐600m3蓄水池，將收集的水排到 水深度處理站進行再處理回用，這樣從根本上真正做

8、到了閉路循環零排放。4、所屬區域管線較為復雜，為避免工程遇阻，應事先到現場勘查了解其布置及確 認通暢情況。對管徑及銜接每一節點作出詳細改造及安裝設計。5、設計時對現有系統流程不合理部分進行設計改造，但不能影響正常使用，通過 閥組切換使新、舊系統兼并運行。整體工藝流程須采用自動化控制和監測，及在線監測 儀表監控水質。2.3、基本條件和數據一）礦井服務年限礦井服務年限為41.3年。二）氣象條件1、氣候類型：本地區屬中溫帶、大陸性氣候， 冬季寒冷，夏季炎熱干燥風沙嚴重。2、氣溫年平均氣溫6.5 C；日最高氣溫37.7 C；日最底氣溫-29.1 C；3、降雨量全年降水量為247.0491.2mm雨季集

9、中在69月份；三）工程地質條件井底海拔高度+1039m當地土壤性質：屬松散黃土；最大凍土深度為1.5m；地震烈度：7 o2.4、設計范圍煤礦礦井水深度處理工程主體工藝（含現工藝及設備改造）設計；相關非標設備、 配套設備及輔助設備的功能設計；電氣儀表自控設計；給排水設計；采暖通風設計；建 筑結構設計（含調節平流沉淀池和事故水池）等。2.5、設計依據及規模1）根據原礦井設計提供水文資料及近三年礦井 2#層生產期礦井水排量的實際情況，又考慮到礦井開采3-5#層過度期及擴能生產期，按其正常涌水量為 80nVh，最大涌水量 為120nVh，加上生產用水排量為依據；其規模按處理能力為每小時 100 m3/

10、 h，故處理能力按2400 m3/ d設計。2）該工程是處理整個煤礦生產井產生的廢水，整個污水處理的處理能力和處理階 段分以下部分：A、煤井水處理系統礦井水處理量為：Q仁100mh運行方式：三班制B后續礦井水深度處理（生活飲用水處理系統）：處理量按Q2=100nn/h的系統進水計算，運行方式：三班制C系統中排出的污泥處理運行方式：間歇方式經過整個處理系統后，出水水質達到生活飲用水衛生標準和井下消防、灑水用水水質標準、煤炭工業污水物排放標準O2.6、礦井水進水水質通過取原水水樣，（投標單位設計時必須按要求重新取樣化驗）經相關檢測部門進 行了水質衛生檢測，具體水質見下表：序號檢測項目檢測結果01P

11、H值8.1302懸浮物，mg/L9203化學需氧量（CODc）,mg/L17504生化需氧量（BOD）5605濁度，NTU23506電導率，卩S/cm75307總硬度（以CaCO計）,mg/L25908全鹽量(TDS) ,mg/L46409氯化物,mg/L18.910總有機碳,mg/L2.111礦物油,mg/L0.622.7、經處理后水質標準要求礦井水深度處理后要求達到的水質標準如下:根據煤礦液壓支架和采掘設備用水水質指標，結合目前國家煤炭總局所要求的“六 大系統”中的供水施救系統需在井下安裝供人飲用水的裝置，其標準為飲用水標準。綜 合列出下表的水質指標要求：序號項目限值1菌落總數（CFU/m

12、L小于1002總大腸菌群不得檢出3游離余氯 0.05mg/L4PH值6. 58.55渾濁度v 1NTU6色度 15度7臭和味無異臭、異味8COD MN 3mg/L9肉眼可見物未見異物10三、設計、制造、檢驗標準及規范1）、設備的設計、制造、安裝標準1、煤礦礦井初步設計、環境影響報告及其礦井原始水質資料；2、生活飲用水衛生標準 GB5749 -20xx3、室外排水設計規范 GB 50014-20xx4、反滲透水處理設備CJ/T119-20xx5、工業企業設計衛生標準 TJ 36 19xx6、工業企業廠界噪聲標準 GB 12348- 19xx7、 爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB50058-

13、92&電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范GB50062-929、 電力裝置的電氣測量儀表裝置設計規范GBJ63-9010、自動化儀表選型規定 HG20xx7-9211、煤礦工業礦井設計規范 GB502xxxx炭工業給水排水設計規范MT/T5014-96xxxx體設計規范MT5006- 9414、煤炭工業礦區機電設備修理設施設計規范MT/T5008- 94xxxx設計規范MT5007-94上述規范如有更新，以最新的國家標準及規范為準。2）、現場安裝GB50231GB50205GB50221SZ-06-99SD204-98GB50275-98CECS41-92GB/T3092-93機械設備安裝工

14、程施工及驗收通用規范鋼結構工程施工、安裝及驗收規范鋼結構工程質量檢驗評定標準排水工程機電設備安裝質量檢驗評定標準泵安裝技術規范泵安裝工程施工及驗收規范建筑排水硬聚氯乙烯管道設計與施工驗收規程低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T3091-93GB/T14980-94GBJ235-82低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管工業管道工程施工及驗收規范給排水管道工程施工及驗收規范 現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范 建筑電氣安裝工程施工質量檢驗評定標準 電氣裝置安裝工程電纜電線施工及驗收規范 工業自動化儀表工程施工及驗收四、工藝流程及說明4.1、預處理部分A、煤井水處理系統礦井水處理量

15、為：Q仁100mh運行方式：三班制井下排水-調節預沉池f機械澄清池全自動凈水器紫外殺菌器中間水池j泵T污泥池泵f 選煤廠煤泥水系統井下排水處理流程圖預處理工藝流程簡要說明由于礦井廢水濁度不穩定，原水經調節預沉池后進入機械澄清池， 同時投加石灰乳， 再加凝聚劑（PAC），使廢水中的小顆粒煤灰顆粒凝聚成較大顆粒的煤灰顆粒而易沉降， 設置機械澄清池的目的是為了對礦井廢水進行化學澄清，降低礦井廢水中濁度的含量和重金屬離子的含量，使重金屬離子通過化學反應而結晶沉淀，從水體中分離出來；通過 機械澄清，可去除水體中的大部分 CODcr含量，機械澄清池出水高位自流進入全自動 凈水器，出水經中間水池至用水點。在

16、前級凈化部分設置一臺100噸/小時的全自動凈水器，通過重力流進入礦井廢水分 離裝置，同時投加凝聚劑（PAM），使原水中小顆粒煤灰顆粒凝聚成較大顆粒的煤灰顆 粒通過煤水分離裝置去除。全自動凈水器是集混凝反應、斜管沉淀、過濾于一體的綜合凈水裝置，經混合器混合后的原水進入礦井廢水分離裝置的反應區進行再次混凝反應，使PAM與原水充分接觸反應，經一級斜板整流區進行固液分離使大顆粒的懸浮物得以沉淀，同時經一級固液分 離后的水形成均勻的流態進入斜管區進行二級固液分離，經二次沉淀后的清水由自流通過濾池頂部布水槽進入過濾池。由調節預沉池、機械澄清池和全自動凈水器產生的污泥進入煤泥池，由污泥輸送至 選煤廠煤泥水系

17、統進行濃縮壓濾處理，泥餅外運。過濾池主要去除豎流式沉淀區未通沉降的小顆粒的懸浮顆粒，過濾池內設有多種粒徑的濾料，上層為粒徑較大的無煙煤濾層，下層為石英砂濾層，下層為礫石承托層。由 于過濾層特殊的布置形式，使濾池具有多個過濾界面，在各過濾層可截留不同粒徑的懸浮 物，以提高濾料的截污能力，使出水水質較普通石英砂過濾器更優越，同時可降低過濾器的反洗自耗水率，具有更長的工作周期。過濾池應定期自動反沖洗，反沖洗水來自設備內部的凈化水，經過濾池后的出水濁 度小于5PPm。4.2深度處理制水工藝流程及說明B后續礦井水深度處理（生活飲用水處理系統）：處理量按Q2=100m/h的系統進水計算，運行方式：三班制絮

18、凝加藥裝置阻垢劑加藥裝置原水池一原水泵一石英砂過濾器7 活性炭過濾器丄5 精密過濾器 高壓泵一反滲透裝置一* （該水池為礦井水處理全自動凈器后生產中間水池生活用水池制水工藝流程簡要說明根據飲用水有關規范，為盡可能去除水中溶解雜質、有機物等，關鍵制水方案選擇 反滲透除鹽工藝。為了適應反滲透進水要求，防止原水中懸浮物成份（原水濃縮后，其存在影響尤顯 突出）在處理過程中粘附和沉淀在膜表面， 使膜表面劣化產水能力下降，甚至結垢堵塞, 給連續運行造成障礙，因此須采用預處理，使原水流經反滲透膜表面之前就去除懸浮成 份和易濃縮結垢的物質。反滲透裝置進水水質指標：濁 度：1.0色 度：清污染指數FI值：5PH

19、 值：2-11水溫 C： 5-45 C游離氯（毫克/升） : 0.1鐵（總鐵計）（毫克/升） : 0.1表面活性劑（毫克/升）:檢不出沉淀離子：濃水不發生沉淀根據原水水質報告及原水直接使用后易結垢（Ca、Mg離子含量高），原水經反滲 透濃縮后，可能導致微溶鹽在膜表面沉淀和析出，故對原水進行軟化處理，或在原水中 加入阻垢劑（PTP-0100 ），本方案在原水中加阻垢劑，另外原水中投加ST絮凝劑，使原水中不溶性的粒狀懸浮物、膠體、有機物、硅、鐵、錳等表面電荷脫穩，凝聚集合成 大顆粒，然后通過機械過濾器除去10卩以上的懸浮物，再利用活性碳微細孔的表面吸附 原理。吸附水中有機物，膠體硅、色度、余氯，利

20、用熔噴聚丙烯細纖維濾芯截留水中微 細顆粒和破損活性炭粉末。原水經前級預處理后，較好地改善了水質指標，為后級反滲透的正常運行創造了良 好的條件，預處理水通過反滲透裝置中半透膜的選擇吸附一毛細管流動機理和篩分機 理，使出水得到除鹽和去除細菌等在內的細微顆粒的深度凈化。根據工藝用水情況，反滲透提供成品水能力Q1=75m3/h，反滲透裝置對水的回收率 按75%+，則反滲透前級預處理供水能力為： Q=Q/75%=100m/h，故預處理供水能力設 計為 Q=100ri/h。4.2.1單元簡介421.1 預處理單元421.2 組成：絮凝劑加藥裝置、石英砂過濾器、活性碳過濾器、阻垢劑加藥裝置。4.2.1.3

21、預處理目的主要降低原水中對膜有污染作用的物質，如膠體和微溶性鹽等沉積污染；防止有機物及微生物污染及堵塞；最大限度地降低游離氯的含量，防止聚酰胺（PA等類膜的氧化破壞；確保其后的反滲透裝置有長期穩定的性能； 以上目的是基于反滲透系統如下的進水要求:1、 污染指數SDIW32、余氯（ppm 0.13、濁度V1.0NTU4、 濃水朗格利爾指數LSIvO3.4.1.3 絮凝劑加藥裝置配置一臺28.5L/h 投加量的美國計量泵 P056;絮凝劑加藥口設置在石英砂過濾器之前，破壞膠體的穩定性，同時使小顆粒的 懸浮物凝聚為較大的顆粒，提高石英砂過濾器的處理效果。設計采用高效分子ST絮凝劑，具有投加量少，絮凝

22、速度快、效果好及適應性廣 泛等特點；采用現場調試確定加藥量，按比例調節計量泵，自動加藥。4.2.1.4石英砂過濾器的配置配置一臺直徑為3600mn多介質過濾器；濾料選用精制石英砂；去除大部分的大顆粒物質及經絮凝后的膠體顆粒等雜質；3設計流速為810m/h,產水量81.4 101.7m/h ；4.2.1.5活性碳過濾器的配置配置一臺直徑為3600mm勺活性碳過濾器；濾料選用精制活性碳；去除大部分的膠體余氯等雜質；3設計流速為810m/h,產水量81.4 101.7m/h ；4.2.1.6阻垢劑加藥裝置配置一只1000L的PE藥箱; 配置一臺美國米頓羅計量泵 P056;4.2.2 反滲透裝置422.1 組成：保安過濾器、高壓泵、反滲透裝置、化學清洗系統4.2.2.2 精密過濾器配置一臺304不銹鋼快換式濾器，內裝30支40寸的5卩的噴溶濾芯；除原水中5卩m以上的雜質，防止進入反滲透膜或引起布水通道的堵塞，確保反滲透設備進水的濁度及SDI值達到要求；產水量為105riVh。4.2.2.3 高壓泵反滲透的產水量按75nVh，回收率按75%+算，RO裝置進水量為100riVh，操 作壓力為1.5Mpa；選用丹麥格蘭富原裝進口 CR120-7型立式多級高壓泵，流量為100riVh，揚程XXXX ;采用進