毕业设计-30吨每小时矿井水处理工程项目设计.doc

30吨每小时矿井水处理工程设 计 方 案目 录第一章 总 论11.1 项目概况11.2设计时考虑的问题11.3 编制依据11.4设计标准及规范11.5 设计原则11.6工程规模和范围2第二章 矿井污水处理站的水量、水质32.1矿井污水原水水量的确定32.2矿井污水出水水质要求3第三章 处理工艺分析4第四章 处理设施说明及技术参数6第五章 主要建（构）筑物、设备一览表135.1矿井污水处理站建（构）筑物135.2矿井污水处理站构筑物145.3矿井污水处理站设备一览表14第六章 矿井污水投资概算166.1 矿井污水概算说明166.2 矿井污水设备投资预算166.3 矿井污水总投资概算（不包括土建）16第七章 总图运输177.1 总图布置177.2 竖向设计177.3 其它17第八章 建筑结构设计188.1 建筑设计188.2 结构设计18第九章 电气与控制系统199.1设计依据199.2设计范围199.3 供电电源209.4 计量方式209.5 控制与保护209.6 接地系统209.7 系统自动化简述20第十章 管线与防腐处理2110.1 管道2110.2阀门2110.3电缆2110.4油漆防腐21第十一章 售后服务2211.1 人员培训与要求2211.2 售后服务22- 3 -第一章 总 论1.1 项目概况1项目名称：30m3/h矿井水处理工程1拟建地点：业主方提供的空场地1.2设计时考虑的问题1采用占地面积小的工艺和处理设备；1在澄清池设计上，用高度空间换取平面空间；1设备布置尽量紧凑。1设施建设顺应现有空地，最大限度利用可占用土地。1污水厂尽可能多采用地埋、半地埋方式。1.3 编制依据 现场勘察资料 业主单位提供的矿井水有关资料，现场取水样。1.4设计标准及规范煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）井下消防、洒水水质标准（GB50215-2005）城市污水再生利用 城市杂用水水质标准GB/T 18920-2002给水排水设计手册室外排水设计规范(GB50014-2006)及其他相关规范建筑给水排水设计规范 50015-2003给水排水工程结构设计规范 GB50069-2002供配电系统设计规范 GB50052-95混凝土结构设计规范 GB50010-2002砌体结构设计规范 GB50003-20011.5 设计原则1严格执行国家、省、市及地区政府对环境保护的各项规定、方针政策及污水治理的有关规范、标准和规定，精心设计，做到技术先进可靠，经济合理，安全适用，确保质量。1根据本项目的水质、水量特征，选择高效、可靠的污水处理工艺，优化工艺方案，充分考虑处理系统抗冲击负荷的能力，增强系统的稳定性和提高系统的处理效率。1工艺流程和平面布置合理，尽可能结合厂区建设情况，力求布局紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，缩短建、构筑物间的管线距离。1污水处理设备选用新材料、低能耗、高效率、易维护、性能价格比好的产品。1控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。1所选用的工艺应尽可能地减少运行费用、降低造价。1减少污水在收集、输送、处理、排放及污泥处理（处置）过程中对环境造成不良影响，避免二次污染。1.6工程规模和范围本项目矿井水水处理设施全部为新建工程，拟在甲方提供的场地实施，矿井水经提升送至矿井水处理站进行处理。 本技术方案包括矿井水处理站界区内治理工艺、设备安装工程、管道工程、电气工程、自控工程、站内给水排水工程。22第二章 矿井污水处理站的水量、水质2.1矿井污水原水水量的确定根据业主单位提供的资料，结合本矿实际的井下涌水量现状，确定矿井污水处理站处理规模为30m3/h。表2-1 矿井污水水量表序 号污水站设计最大处理能力m3/hm3/d1矿井污水处理站30m3/h7202.2矿井污水出水水质要求处理后的矿井井下废水达到处理后排放水水质符合煤炭工业污染物排放标准GB20426-2006，及井下消防、洒水水质标准（GB50215-2005）中规定的井下消防洒水水质标准。表2-2 矿井水处理后出水水质指标序号项目标准执行标准1悬浮物含量SS不超过30mg/L井下消防、洒水水质标准（GB50383-2006）2悬浮物粒度不大于0.3mm3pH值694大肠菌群不超过3个/L5CODcr不超过50mg/L煤炭工业污染物排放标准GB20426-2006第三章 处理工艺分析本项目为库尔勒塔什店煤矿污水处理项目，主要废水来源为矿井水和生活污水。矿井水是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或采掘工作面的任何水源。煤矿矿井水的来源有地表水、含水层水、老窑水和断层水等，其中主要来源是地下水。矿井水水质随矿井分布地区的不同其水质有较大差异，主要受地质条件、煤层特性、采煤工艺的影响。一般矿井水的主要污染物有悬浮物、化学需氧量（COD）和石油类物质等。其中，悬浮物超标可达100余倍，主要是微细煤粒和黏土类及胶体物质。矿井水酸碱基本为中性、无有毒重金属物质，主要是CODcr和SS超标。需要说明的是一般矿井水中均含有一定量的CODcr，但其主要是由煤粉引起的，由水中还原性碳元素所致，一般随着悬浮物的去除CODcr能随之去除。所以，矿井水治理主要是治理SS，随着SS去除CODcr也能随之去除。根据设计规模要求及参考同类水质资料，矿井水处理主要是去除水中的煤粉、岩粉、大肠菌群、胶体、有机物和较高的盐分。采用常规物理化学方法，即混凝、沉淀的处理工艺。在本设计中，采用以下工艺进行矿井污水的处理：井下废水具体工艺流程图见图3-1。PAC药剂预沉调节池污泥滤液进入调节池管道混合器APAM药剂管道混合器B污泥浓缩池旋流澄清池二氧化氯发生器污泥泵井下回用/排放中间水池污泥脱水机深度处理泥饼外运纯水图3-1 工艺流程框图第四章 处理设施说明及技术参数(1）预沉调节池功能说明：污水自流进入调节池，并在池中进行水质、水量调节，保证进入后级系统水质、水量稳定。在调节沉淀池上装有桁架式刮泥机。调节池由混凝土制作。主要技术参数：设计容积： 180m3数 量： 1座设计停留时间： 6.0小时材 质： 钢砼结构基本尺寸： 8000×5000×5500配套行车式刮泥机行车式刮泥机，用于井下水处理站调节池，将沉降在池低上的污泥刮到污泥斗，通过泵吸，然后将污泥排出池外，再流入污泥浓缩池。行走大梁横跨在调节池上，双边驱动，池两边均铺设钢轨，从池的一端运行到池子的另一端，边运行边吸泥，撞到行程控制返回到原地，撞行程开关，停车，停车时间可由时间继电器控制（1分钟12小时），完成一个工作周期。行车式吸泥机为成套装置。配置有：工作桥、刮泥板、驱动机构、电气控制箱等组成。同时配备安全、有效及可靠运行所必须的附件。主要技术数据型号：SHG-5数量：1台池宽：5000mm轨距：50250mm车速：1.2-1.6m/min轮距：1.5m主要材质： 碳钢驱动电机功率： 1.5KW×2、三相380V/50HZ污泥泵技术参数： 数 量： 2台型 号： 50WQ10-10-0.75型 式： 潜水式排污泵流 量： 10m3/h效 率: 54%扬 程： 10m密封型式： 机械密封转 速： 2900rpm功 率： 0.75kW产 地: 上海东方原水提升泵说明：原水提升泵用于调节池内水的提升，以保证后续预处理系统所需的工作压力及进水流量。技术参数:数 量： 2台(1用1备)型 号： 80WQ29-8-2.2型 式： 潜水式排污泵流 量： 30m3/h效 率: 45%扬 程： 8m密封型式： 机械密封转 速： 2900rpm功 率： 2.2kW产 地: 上海东方电磁流量计： DN80，1台液位开关： 3个(2）混凝反应沉淀装置功能：调节池出水由原水泵提升进入澄清池混凝反应，澄清池出水汇集后进入中间水池，底泥通过重力排至污泥浓缩池。混凝反应沉淀装置技术参数:数 量： 1台型 号： XLCQ-5材 质： 钢砼单台处理水量： 30m3/h旋流澄清池内件： 1套斜管填料:斜管规格： 50斜管厚度： 0.5mm斜管材质： PP斜管安装高度： 866mm斜管安装角度： 60°斜管数量： 20m2管式混合器:功能作用：混合器内设三道呈90°角交叉排列的混合叶片，通过叶片的剪切作用，使药液与原水混合均匀。设备规范：型 号： HYB-80数 量： 2台型 式： 三螺旋叶片式规 格： DN80混合水量： 30m3/h工作压力： 0.1-0.3MPa工作温度： 4-50°C混合级数： 三级水头损失： 0.4-0.8米材 质： 玻璃钢/碳钢防腐PAC加药装置说明：PAC采用聚合氯化铝,让煤泥水在它的作用下絮凝技术参数:型 号： YJBPAC-10数 量： 1套流 量： 0-10L/h扬 程： 1.0MPa电 机： 1.5KWPAM加药装置说明：PAM采用聚丙酰胺,让煤泥水在它的帮助下更好地絮凝,从而产生更多的沉淀。技术参数:型 号： YJBPAM -10数 量： 1套流 量： 0-10L/h扬 程： 1.0MPa电 机： 1.5KW(3)中间水池功能说明：储存混凝反应沉淀装置出水，回用水池内投入二氧化氯消毒剂，进行消毒灭菌，达到回用水对细菌的指标要求；并为后级深度处理提供足够的流量和压力主要技术参数：设计容积： 30m³数 量： 1座设计停留时间： 1.0小时材 质： 钢砼结构二氧化氯消毒装置:消毒设备采用目前比较先进的化学法二氧化氯发生器，化学法二氧化氯发生器是目前国内消毒效果好，造价低廉的先进消毒设备。化学法二氧化氯发生器所产的以ClO2为主，混有Cl2、O2、H2O2等多种强氧化剂，具有广泛的氧化和杀菌能力，能杀灭水中各种芽孢病毒。化学法二氧化氯发生器主要以复配氯酸（NaClO3）与酸性活化物（HCL）等原料，由进口生产的隔膜式计量泵，按比例投加到特制的反应器中，经化学而制得二氧化氯为主的气液混合物，经管路系统投加到需消毒的介质中。化学反应方程 5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O二氧化氯发生器由原料罐、反应系统、温控系统、投加计量系统、控制系统、安全系统及氯气投加系统等组成。主要技术参数：设备型号： CLO2-200数量: 1台设备类型： 化学法结构型式： 组合式结构发生量: 200g/h混合液ClO2含量： 40-70%整机功率： 0.8KW/AC220V主体材质： UPVC等计量泵型式： 机械隔膜式数量： 2台压力： 0.7MPa配套盐酸计量箱、氯酸钠计量箱2台，材质PVC回用水泵数 量： 2台(1用1备)型 号： 80WQ29-8-2.2型 式： 潜水式排污泵流 量： 30m3/h效 率: 45%扬 程： 8m密封型式： 机械密封转 速： 2900rpm功 率： 2.2kW产 地: 上海东方电磁流量计： DN80，1台液位开关： 3个（4）污泥处理系统功能说明：预沉调节池和混凝反应沉淀池，沉淀下来的污泥进入污泥浓缩池，污泥浓缩池内绝大部分有机污泥可得到好氧消化，消化后的污泥定期由污泥输送泵抽送到带式压滤机，压滤后的泥饼外运，污泥池上清液回流至调节池。污泥浓缩池主要技术参数：数 量： 1座容 积： 15m3结 构： 钢砼污泥输送泵数 量： 2台型 号： 40WQ12-15-1.5型 式： 潜水式排污泵流 量： 12m3/h效 率: 48%扬 程： 15m密封型式： 机械密封转 速： 2900rpm功 率： 1.5kW产 地: 上海东方液位开关： 3个管道混合器： DN65，1台板框压滤机功能说明:污泥进行充分混合反应之后流入浓缩段的进料分配器，将污泥均匀分布到倾斜式的浓缩段上，迅速脱去污泥的游离水。重力脱水后浓缩污泥经反转机构将污泥输送到板框压滤机机械脱水，促使泥饼再一次脱水。主要技术参数： 数 量： 1台型 号： XAY15/630参 数： 总过滤面积：15m2 电机功率：N=2.2kw污 泥 罐参 数： 1.0m3，0.8Mpa数 量： 1台空压机型 号： V-1.0/8参 数： 1.0m3/min，0.8MPa,7.5kw数 量： 1台（5）综合设备间功能：包括主体反应器车间、加药间、配电间/控制室、污泥脱水间等。总体尺寸： 120m2 ，材质：彩钢结构，数量：1间。尺 寸：L×B =15.0×8.0×6.0m第五章 主要建（构）筑物、设备一览表5.1矿井污水处理站建（构）筑物5.1.1建筑物名称及建筑面积表5-1 建筑物一览表建筑物包括主处理车间、加药间、配电控制室、污泥脱水间等。具体情况及建筑面积见表5-1。序号名 称备 注结构形式一综合处理间120m2彩钢顶结构1主处理车间放置矿井水处理设备彩钢顶结构2配电控制室变配电系统及操作系统彩钢顶结构3加药消毒间内置加药设备彩钢顶结构4污泥脱水间内置污泥脱水设备彩钢顶结构5.1.2建筑物详细说明：综合处理间综合处理间为彩钢结构建筑，是整个污水处理处理厂的核心部分。同时进行功能划分。主要包含以下功能车间：加药间内置2套矿井水加药系统1套消毒系统。配电控制室是整个污水处理厂的中央处理系统。整体采用全自动控制，内置配电总盘、电器控制柜。主处理车间内置1套旋流澄清净水装置。主处理车间内置1套污泥脱水系统。5.2矿井污水处理站构筑物构筑物主要为预沉调节池、中间水池、污泥池和综合处理间。调节池用于调节矿井废水的水量；污泥池用来收集处理系统产生的污泥。规格如下：表5-2 构筑物一览表序号名 称尺寸容积数量备 注1预沉调节池8.0m*5.0m*5.5m180m31钢砼结构2中间水池3.0m*2.0m*5.5m30m31钢砼结构3污泥池2.5m*3.0m15m31钢砼结构4综合处理间15.0×8.0×6.0m120 m21彩钢结构5.3矿井污水处理站设备一览表表5-3 设备明细表序号名 称型 号单位数量备注1.行车式刮泥机SHG-5台12.调节池排泥泵50WQ10-10-0.75台23.调节池提升泵80WQ29-8-2.2台21用1备4.电磁流量计DN80台25.PAC加药系统YJBPAC套16.PAM加药系统YJBPAM套17.管道混合器DN80台28.管道混合器DN65台19.旋流澄清池排泥系统PN-65套1自动排泥10.旋流澄清池斜板=502011.旋流澄清池内部装置型钢套112.中间水池提升泵80WQ29-8-2.2台21用1备13.二氧化氯发生器有效氯产量200g/h台114.液位计05m支915.污泥提升泵40WQ12-15-1.5台21用1备16.板框压滤机XAY15/630台117.污泥罐1.0m3，0.8Mpa台118.空压机V-1.0/8台119.电源柜PDG-1台120.控制柜PDG-2台121.自控柜PDG-3台122.现场操作箱台323.电缆、电线套124.管道、管件套1第六章 矿井污水投资概算6.1 矿井污水概算说明本概算没有包括地基处理、建构筑物、围墙道路、外网管线铺设、绿化等费用。表6-1 矿井污水设备投资表6.2 矿井污水设备投资预算序号名 称型 号数量单价（万元）总价（万元）1.2.3.4.5.6.7.合计6.3 矿井污水总投资概算（不包括土建）表6-2 工程总投资表序号项目金额（万元）备注1设备价格含税价2安装费3调试费4税金工 程 总 投 资第七章 总图运输7.1 总图布置在工艺设计计算的基础上，按工艺流程的特点以及各建（构）筑物的平面大小，对矿井水处理站的平面进行布置。布置时进行合理的功能分区，在满足各构筑物的施工、设备安装和管道敷设及管理维护的前提下，处理构筑物的间距要紧凑，流程上相连的构筑物相邻布置，并尽量采用组合布置。7.2 竖向设计为保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须准确计算出各构筑物之间的管线的水头损失，设计水力计算时以实际运行中可能发生的最大损失流程来确定竖向设计高程。7.3 其它厂区给排水工艺管线主要工艺管线包括污水管线、污泥管线、排泥管线、放空管线、反冲洗管线等，各管线以工艺需求布置。厂区给水主要供厂区生活、生产辅助设施用水及厂区消防用水。厂区供电、通讯厂区用电引自废水处理站内的变电站。第八章 建筑结构设计8.1 建筑设计由于本污水处理站构筑物为全地下结构和地上结构，其建筑设计须考虑其周围绿化与总体设计协调。8.2 结构设计1工程材料贮水构筑物均采用C30, 抗渗标号S6；非贮水构(建)物均采用C20；垫层及填充料采用C10；钢筋：d10, 级钢；d12, 级钢；水泥采用325普通硅酸盐水泥；钢材采用Q235A。1抗震设计本工程按抗震烈度6级进线设计。第九章 电气与控制系统9.1设计依据国家有关标准规范：低压配电设计规范（GB50054-95）；供配电系统设计规范（GB50052-95）；10kV及以下变电所设计规范（GB50053-94）；电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）；电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）；建筑物防雷设计规范（GB50057-2000）；工艺专业所提用电资料。9.2设计范围全厂低压供电系统及变电站的设计；全厂建、构筑物动力及照明设计；全厂防雷接地系统设计；厂区电缆敷设及道路照明；通讯系统；过程检测和控制系统用文字代号和图形符号（HG20505-1992）；控制室设计规定（HGT20508-2000）；仪表供电设计规定（HGT20508-2000）；信号报警、联锁系统设计规定(HGT20511-2000)；仪表配管、配线设计规定(HGT20512-2000)；仪表系统接地设计规定(HGT20513-2000)；分散型控制系统工程设计规定(HG/T20573-1995)；工业自动化仪表工程施工及验收规范(GB50093-2002)。9.3 供电电源本污水处理站为三班制连续工作，由厂区内低压配电室直接提供380V电源两路。9.4 计量方式采用低供低量。动力和照明分别计量，计量装置分别设在进线柜和照明柜中。9.5 控制与保护污水处理站现场采用集中控制和手动控制相结合的方式进行操作。电机采用过流、过载、缺相保护。9.6 接地系统采用接地系统。要求站外设置接地桩，并与电源进线的接地线相连接，站内所有电气设备的金属外壳均应可靠接地。接地电阻与厂区内接地系统保持一致。9.7 系统自动化简述9.7.1控制方式系统采用集中控制和就地控制相结合的控制方式。系统可实现手动和自动的切换，在非常运行状态下，对设备及水泵、控制阀可以进行手动操作。电气仪表控制一体化，电气设备和工艺工程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。9.7.2控制功能设备程序自动控制及系统连锁运行设备运行操作，实现系统启动、运行、停止等操作设备自动保护及系统运行连锁保护9.7.3水泵及电机保护所有电机使用过载保护器。通过控制中心与相关设备实现自动启停。第十章 管线与防腐处理10.1 管道1所有的污水管，污泥管应为焊接钢管。1所有户外埋地管道均为焊接钢管，外表涂刷防腐沥青漆。1所有加药管道均为UPVC管。10.2阀门1所有排泥阀均为闸阀。1所有手动阀门均为闸阀或蝶阀。10.3电缆1所有户内、外地下电缆均为普通电缆，并由PVC管保护敷设。10.4油漆防腐污水处理厂内所有建构筑物的外墙均涂刷企业颜色外墙涂料。爬梯，扶手，安全护栏，钢制平台均刷防腐漆两道，面漆一道，面漆颜色采用企业颜色。第十一章 售后服务11.1 人员培训与要求为了使建设方能够正确操作污水处理站内设备，保证整个系统正常运行，我公司免费为建设方进行人员培训两次，在工程调试过程中完成。该污水处理系统涉及到物理、化学及生物学的知识，在处理过程中使用了许多机械设备及自动控制装置。因此维护人员应在物理、化学及生物学方面有一定的专业知识。维护人员应熟悉污水的水质情况、处理原理、工艺流程、各处理单元在处理系统中的地位及作用；会检测、分析数据、及时进行工艺参数的调整；会处理设备运行过程中的异常现象。11.2 售后服务1、我公司负责免费培训用户方操作人员，直至能独立操作，运行管理为止；2、我公司对污水处理站的所有设备，非人为因素损坏的本公司提供一年的免费保修。在设备出现故障，并且建设方解决不了时，我公司技术人员保证在接到对方通知后48小时内，赶赴现场，负责修理直至该系统正常运行为止；3、我公司对该污水处理系统所有设备，实行终身维修。北京英诺格林科技有限公司