40T矿井水处理设计方案
40m3/h矿井水净化处理
设
计
方
案
江苏环保科技有限公司
2008年8月4日
目录
1、概况
2、设计依据及标准
3、设计水量
4、设计进出水水质
5、净水站处理工艺及流程
6、净水站主要构筑物
7、设备选型及主要技术参数
8、电气控制说明
9、工程投资概算
10、工程的施工安装、调试及基本管理
11、性能、质量保证
12、售后服务
1、概况
1.1前言
我国煤矿矿井水年排放量约为22亿吨多，而矿井水的资源化利用率仅在20%左右，大量未经处理的矿井水直接排放，不仅污染了环境，而且还浪费了宝贵的水资源。我国煤矿企业多分布在干旱和半干旱地区，水资源较贫乏，约2/3的煤矿缺水和严重缺水，生产和生活用水紧张，在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。
1.2矿井水的来源
矿井水是一种特殊的水资源，是指由于采矿活动造成领域水文地质系统与水文地质单元隔水构造的破坏，从而改变了地上水及地表水径流方向和途径，最终在采矿场所聚集的水体。通俗地说，凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水，统称为矿井水。水源有大气降水、地表水、地上水和老采空区积水。由于改善矿井作业环境、保证生产安全的需要，矿井水往往被抽排到地表。矿井水的利用主要是针对这部分提出的。
受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件等因素的影响，矿井水大致分为五类型：洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊污染物矿井水。其中，洁净矿井水即未被污染水质较好的地下水，可直接用于工农业生产及生活用水。其余四种类型的矿井水，虽然均遭到了不同程度的污染，但经过相关工艺的处理后，可用于工农业
生产。
严格意义上讲，矿井水本质就是地下水。在自然状态下，地下水按自然规律循环运动。在煤矿资源开采过程中，地下岩层结构受到破坏，地下水从含中层中进入煤矿采空区。矿井水这种资源并不是可以取得的，而是采矿活动的产物。
1.3工程现状
现煤矿在开采煤层过程中产生大量的矿井水，从矿井中排出的矿井水悬浮物含量很高，水呈黑色，且含有少量的有机物和机械油，如不采取任何处理而直接排放，必对水体产生较大的污染，河水将变成黑河，长时间后河道将淤塞。
1.4目标
为了保护环境，并达到节能减排的目的，使企业有着更好的循环发展，现根据水城矿业集团有关领导的重视，必须对此矿井水进行重点处理，使处理后的水达到零排放的目标，并使处理后的水能达到生产回用水标准。
2、设计依据及标准
《矿井防尘洒水用水水质标准》
《污水综合排放标准》GB8978-96
《给排水工程结构设计规范》GBJ69-84
《建筑给排水设计规范》GBJ15-88
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
《水处理设备制造技术条件》JB/T2932-1999
《钢制常压容器技术条件》JB880
3、设计水量
根据煤矿要求处理水量选用1套40m3/h净化水装置。
4、设计进出水水质
进水水质：
根据煤矿提供的水质情况，进净水器的原水水质浊度小于等于1500mg/L。
出水水质：
排放标准——《综合污水排放标准》GB8978-96一级排放标准：COD≤100g/L
SS≤70mg/L
PH=6～9
5、净水站处理工艺及流程
根据煤矿提供的水质情况，原水的浊度比较高，只需投加凝聚剂就可把水中的悬浮物絮凝在一起，通过斜管沉淀，把大部分悬浮物絮体沉淀下来，没有沉淀下来的微小絮体再经过滤就能把水中的絮体去掉；在设计过滤材质时选择优质天然石英砂滤料。
具体工艺流程如下：
PAC
↓
原水贮水池→吸水泵→一体化净水器→清水池→排放
↓
污泥池→泵→板框压滤机
5.1工艺说明：
由吸水泵把水提升至全自动一体化净水器，在进全自动一体化净水器前需投加少量的PAC凝聚剂，PAC凝聚剂在进入全自动一体化净水器后和净水器中的活性污泥反应，产生较大的絮体，再通过斜管稳流沉降，使悬浮物向下沉淀而分离，清水从上部溢流槽流入过滤区，在滤池中，水经过滤料层自上而下地过滤，滤层不断截留悬浮物，造成滤层阻力的逐渐增加，滤池水位不断升高。当水位达到反冲水位时，进水泵停止工作，关闭滤池出水电磁阀，在出水电磁阀到位后，自动开启反冲泵对滤层进行反冲洗，反冲强度控制在12L/m2.S,时间在5分钟左右，滤池反冲洗结束，进入下一周期工作。滤池反冲洗水排至集水池进行再处理。
全自动一体化净水器排泥排至污泥池进行浓缩，污泥定期采用压滤机进行压滤；滤液回流至集水调节池进行再处理。
5.2工艺的特点
5.2.1全自动一体化净水器具有自动反冲、排污等功能，达到自动运行的要求。
5.2.2自耗水率小于3%。
5.2.3进水压力只需0.06MPa，所以所需能耗比较低。
6、净水站主要构筑物
6.1原水贮水池（利用前段水池）
规格：600m3
数量：1只
外型尺寸：20000 ×15000 ×3000mm
有效深度：2m
结构形式：原有池
6.2污泥池
规格：20m3
数量：1只
外型尺寸：3000 ×3000 ×3000
有效深度：2.5m
结构形式：钢筋混凝土
6.3设备间
内净尺寸：13900×8950×6000
结构形式：砖混结构
设备间考虑防冻
7、设备选型及主要技术参数
7.1提升水泵
数量：2台
型号：WQ80-43-13
流量：40m3/h
扬程：14 m
电机功率：3KW
7.2全自动一体化净水器
数量：1台
处理量：40m3/h
型号：FA-40
外型尺寸：420×3600×4200
单台处理能力：40m3/h
进水压力：≤0.06MPa
进水浊度：≤1500mg/l
出水浊度：≤10mg/l
沉淀区表面负荷：3.2m3/m2.h
过滤区滤速：8-10m/h
排泥周期：12-24小时（可调）
排泥时间：3-5分钟
滤池反冲强度：12L/s.m2
7.3全自动加药装置
型号：JY-1
外型尺寸：2000×1500×2300
数量：1套
·絮凝剂溶解槽容积V有效=0 .5m3
外型尺寸：φ800×1150
数量：1只
·搅拌机型号：BLD11-17-0.37
电机功率：0.37KW
输出转速：88r/min
搅拌轴材质：不锈钢
数量：1台
·溶液箱容积V有效=0.6m3
外型尺寸：1000×900×700
数量：2只
·计量泵型号：GM0050
流量：44l/h
功率：0.25KW
出口压力：0.7MPa
泵头材质：PP
数量：4台
7.4 静态管道混合器
静态管道混合器系列产品，结构严密，安装方便，它可串联在管道上，其两端以法兰连接，内部的混合单元与管道壳固定。SK系列静态管道混合器内部叶片由单孔道左，右扭转的螺旋片组焊接而成，内部采用氯磺化防腐。
技术性能：SK型管道混合器利用水力的涡流剪切作用，自动将药水混合均匀，无需另设动力设施和人为操作管理。其最高分散程度≤10μm，液～液、液～固相不均匀度系数σX1/2≤5%。
型号：SK-50
规格：DN150×920
材质：FRP
数量：2台
7.5 箱式压滤机
数量：1台
规格：XMYJ20/800-U
功率N=1.5Kw
过滤面积：20m2
7.6 脱水机加药装置
数量：1台
型号：JY80-1
计量泵流量：Q=44L/h
扬程：60米
功率：N=0.25kW
8、电气控制说明
原水由吸水泵提升至全自动一体化净水器，加药装置和水泵联动，根据原水水质情况调节加药量，以达到准确供药。
净水器沉淀区的污泥排泥，根据PLC设定排泥周期及排泥时间，不使污泥在泥斗中膨胀而上浮。
滤池的反冲洗，当滤池水位达到反冲水位时，自动进行反冲洗，反冲强度控制在12L/m2.S,时间在5分钟左右。
污泥脱水定期进行操作，将脱水剂配制好以作备用，进泥泵运行时，由人工打开脱水剂加药泵。
9、工程投资概算
9.1土建投资概算单位（万元）
9.2设备投资概算单位（万元）
9.3工程设计费
本工程设计费为1.0万元
10、工程的施工安装、调试及基本管理
10.1工程的施工将分土建施工与主体设备安装施工两部分，在施工期间，我公司派技术人员到场，对有关预埋管件作最后把关。
10.2整套设备由我公司在厂区内制造完成，同时在厂区内作基本检测合格后，运至现场、就位、作后部工作。
10.3设备就位后，将进入设备安装工作，根据图纸要求施工。
10.4设备的安装由我公司派专业技术人员到现场进行安装或指导安装。
10.5装填斜管和滤料,滤料按规定分层装填。
10.6设备调试：先对设备的机电设备进行试运转，待运行正常后进行设备的调试。①用清水灌满净水器，开启强制反冲水对滤池进行反冲洗，冲走滤层中细小的杂质,这时需调节反冲泵进水管的阀门,控制水泵出水流量在90-100m3/h,直至无细小颗粒出来。②对净水器的加药量按实验所得的药剂投加量进行分步投加，直至达到优良的絮凝效果。③前期启动净水器时,需投加适量的黏土，可增加絮凝效果。
10.7设备基本为自动化运行,只需一人对净水设备作日常管理,每天配置一箱凝聚剂,每天对沉淀区的污泥排放一次。
11、性能、质量保证
11.1、我公司提供的设备技术性能可靠；技术水平是先进、成熟、质量优良、并满足国家技术规范要求的，且设备符合安全可靠、运行经济和易于维修的要求。
11.2、我公司将制定有效措施确保本设备和售后服务符合国家技术标准及规范要求。
11.3、需方检验员可对我公司生产设备的材料、配件等进行检查和监督。
11.4、我公司提供有关的试验报告和质量保证书。
11.5、我公司提供本设备进行制造的材料质保书。
11.6、我公司保证整套处理装置调试后出水水质达到用户的要求。
12、售后服务
12.1 本公司负责培训操作维修人员，保证设备正常投入使用。
12.2 质保期为一年。
12.3 在质保期内（调试合格168天计），如发生故障由我公司在
接到用户通知36小时内赶到现场解决问题，不收取费用。
12.4 在质保期外，我公司终身跟踪服务，其只收取成本费用。
江苏环保科技有限公司
2008年8月4日