方案设计(综合处理).doc

晋城莒山煤矿有限公司综合污水处理工程方案设计编号：SX09-605（二零零九年六月）六合天融（北京）环保科技有限公司地址：北京市昌平区科技园区创新路8号电话：010-51262799传真：010-51262799-8025E-mail：chxk0356163.comHTTP:/www.talroad.com.cn目录第一章 天融简介 31、概况 32、经营范围 43、天融精神及经营理念 44、天融荣誉 55、天融业绩 66、天融具体工程 77、天融售后服务承诺 8第二章 工程概述 91、项目背景 92、编制依据 93、设计原则 104、设计范围 11 a、气象水文资料 11 b、工程范围 11第三章 污水处理站建设规模 121、建设规模 122、原水水质 123、出水水质 13第四章、综合污水处理站工艺设计141、工艺流程确定 142、工艺流程说明 173、工程设计及设备主要技术参数 18 a、主要构（建）筑物 18b、主要设备技术参数 214、土建投资一览表 235、设备投资一览表 24第五章、工程概算261、直接工程费用 262、间接工程费用 263、税金 274、工程总投资 27第六章、经济分析 28第七章 施工说明 30附件：综合废水处理工艺流程图 综合废水处理平面布置图天融资质及相关资料第一章 天融简介一、概况天融环保是六合集团经营框架下的环保产业发展实体，下设三个专业公司和一个技术服务中心：六合天融（北京）环保科技有限公司、中科天融（北京）科技有限公司、北京天融环保设备中心和HORIBA（北京）技术服务中心。六合天融（北京）环保科技有限公司是北京中关村高科技园区的高科技环保企业，主要从事环保领域高新技术的研究开发以及最新专利成果的工程设计与服务。公司在污水处理工程、烟气脱硫（脱硝）工程、污染源在线监测系统（CEMS）、物料气力输送系统等领域与欧、美、日、韩等国国际知名环保企业开展广泛合作，致力于环境治理工程和环保产品的设计、研制和生产，拥有自主开发专利技术20多项，形成了从技术引进、到高品质工程承包及优质产品和售后服务的完备环保产业体系。天融环保在国内同行中率先通过了ISO9001国际质量管理体系、ISO14001国际环境管理体系和GB/T28001职业健康安全管理体系，公司奉行“人本、创新、和谐”的体系方针，在行业内树立了良好的企业形象和信誉，连续多年被北京市工商行政管理局授予“重合同守信用单位”，是中国环境保护产业协会炉窑脱硫除尘专业委员会和北京市环境科学学会理事单位，并选入中国环境科学学会评选的“中国环保百佳高新技术企业”。二、经营范围 水污染防治：各种污水处理工程总包，包括咨询、设计施工、调试等技术服务；火电厂废水处理技术的研究开发和应用；环保工艺技术、环保设备及综合利用设备的技术开发、转让、服务；软、纯水工程设备研发、制作、安装等；以及海水淡化处理工程。 空气污染防治：大型燃煤锅炉烟气脱硫、脱硝工程总承包，包括可研咨询、设计施工、调试等技术服务；脱硫副产品综合利用工程的总承包；垃圾电站建设的先进技术的引进、开发和应用；火电厂燃煤锅炉燃烧节能技术的引进、开发和应用；火电厂气力除灰工程的总承包；销售、安装、调试自行开发的产品，包括CEMS、气力除灰设备、水煤浆燃烧装置和其他环保高新技术和产品； 其他相关的环保咨询服务。三、天融精神及经营理念天融的精神：科学 是企业的基础，是第一生产力民主 以民为主，以人为本团结 一种力量，一种精神创新 企业的灵魂，企业生命所在天 直解：绿水蓝天、宇宙自然、航天精神 古解：来源于易经之干卦融 直解：融合、包容、和谐、团结 古解：来源于易经之坤卦天融的理念： 以人为本之趋正道 正道人本 和谐天地之求融合 天地融合 追求创新之至专精 创新求精 赤心产业以思报国 产业报国 此是谓之 天融环保四、天融荣誉中国环境保护产业协会会员单位环境管理体系认证证书ISO14001:2004质量管理体系认证证书ISO9001-2000职业健康安全管理体系认证证书安全生产许可证高新技术企业认证证书环境污染治理设施运营资质证书建筑业企业资质证书环境工程设计资质国家示范工程证书中关村企业信用促进会会员中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)会员单位中国专业技术博览会金奖第七届国际环保展览会金奖五、天融业绩1992年开始研制烟气、水的在线监测系统，当时被列入北京市环保局科研课题；1995年样机通过鉴定会；1998年TR-I型批量生产；2000年TR-II型批量生产；2001年国内市场占有率领先；2002年起中标重庆市政府采购项目；2003年成为北京市政府采购供应商；2004年-2006年成为北京市政府指定运营商；2004年-2006年成为河北省政府指定运营商；2002年-2006年成为吉林省的设备供应商；2005年起，成为云南省的供应商；2004年-2006年成为山东省多个地市的政府采购供应商，并成为这些地市的运营商；2006年成为河南省的政府采购供应商；2007年成为上海政府采购供应商；2007成为山西省的政府采购供应商；2007年成为广东省佛山市政府指定运营商2008年唐山市CEMS、水质在线入围企业之一2008年中标辽宁省CEMS统一招标2008年内蒙古CEMS、水质在线入围企业之一六、天融具体工程1、主要废水处理工程：2002年 河北蔚县崔家寨煤矿3000cmd综合废水处理工程（分包）；2009年 建泰橡胶（天津）有限公司2000cmd生活废水处理工程（总包）；2008年 江阴信捷正电子有限公司：1080cmd线路板废水处理工程（总包）；2007年 广州联众不锈钢有限公司 2000cmd废水处理工程（分包）；2004年 华腾投资发展有限公司精细化工分公司 2000cmd精细化工废水处理工程（分包）；2、主要软纯水处理工程:2009年 建泰橡胶（天津）有限公司1600cmd软化水处理工程（总包）；2008年 江阴信捷正电子有限公司：300cmd软水处理工程（总包）； 120cmd纯水处理工程（总包）；七、天融售后服务承诺1本公司为用户提供优质的服务，服务内容包含技术设计、制作安装、产品调试、技术培训、质保期内的服务和质保期外的跟踪服务等。3本公司现场服务人员具备的条件：a.遵纪守法，遵守现场的各项规章制度，身体健康，适应现场工作。b.有较强的责任感和事业心，按时到位。c.了解工程的设计及其结构，有相同或相近的现场工作经验，能够正确地进行现场指导。.4本公司免费提供相应的技术培训。5在品质保证期内免费服务，并免费提供配件，若有零部件因品质问题损坏，则免费更换。6本公司负责设备安装、调试全过程工作，设备到达现场后，我方及时派现场服务人员到现场清点数量和参与开箱验收。7本公司严格按照交付进度提供技术资料和设备。8本公司提供的产品有品质保证的各项文档，文档具有完整性和可靠性。并及时提供需方所需要的技术资料。9设备投入运行后，本公司在接到用户故障通知后，最迟在36小时内选派有经验的技术人员到达服务现场进行处理。10严格按双方合同及协定做好全程的品质验收工作。第二章、工程概述一、项目背景山西兰花集团莒山煤矿有限公司座落在全国最大的无烟煤基地沁水煤田腹地，界于晋城、高平交接处，太洛公路、太焦铁路从矿区通过，2.5公里铁路专用线从北板桥车站接轨直达工业广场，交通运输十分便利，地理位置得天独厚。莒山煤矿有限公司是山西兰花煤炭实业集团所属的核心企业之一，始建于1959年，是一座年设计生产能力60万吨，集产、选、洗、运、深加工于一体的生产矿井。在矿区生活以及煤炭开发过程中产生大量废水，如果不加以处理直接排放，不仅会对环境造成破坏，而且也是对水资源的一种极大浪费。水对晋城目前和未来的经济发展都是及其宝贵的资源，因此拟对该矿区排放的污水进行综合治理，以实现污水的资源化再利用。莒山煤矿矿区内所排污水主要有两部分构成：矿井井下生产废水及居住区生活污水。其中矿井下排出废水约1500m3/d，主要污染物为SS及少量硫化物，生产生活废水约1000m3/d，主要的污染物为COD、BOD及SS。本方案为两种废水综合处理之规划。二、编制依据甲方提供的有关技术资料、参数及要求。中华人民共和国水污染防治法污水综合排放标准GB8978-1996建筑给水排水设计规范GBJ15-88室外排水设计规范GBJ14-87建设项目环境保护设计规范钢筋混凝土工程施工及验收规范GBJ204-83电力装置施工及验收规范GBJ232-82三、设计原则1、遵照国家及当地环保部门有关法规规定，结合企业实际情况；2、采用国内污水处理的先进工艺及设备。控制设备主要元器件采用进口，以保证污水处理站运行可靠；3、所选工艺流程简单可靠，布置紧凑，确保达到甲方提出的排放标准；同时最大程度地降低工程投资和运行成本，减少整个设施的占地面积。由于污水水质水量变化较大，因此系统应具有较高的抗冲击负荷能力。4、采用先进可靠的系统设备及较高的自动化控制系统，降低系统的维护工作量，保证处理效果和减少劳动力的需求。同时，系统应具有灵活的调节能力。5、出水水质稳定，并达到污水综合排放标准中一级排放标准；6、污水处理工程占地少、紧凑、布局合理，建筑物的外形与区域内其他建筑物和谐、统一。7、 充分考虑所在区域的总体环境,在矿井+生活污水处理工程设计时应考虑减震、防噪、除臭等措施，尽可能减少对周围环境的影响。四、设计范围1、气象水文资料工程位置：晋城市兰花集团莒山煤矿有限公司矿区气温：极端最高：38.6 极端最低：-19 年平均降水量：599.9mm 最大冻土深度：71cm最多风向：S年平均日照时间：2314.1h相对湿度：62%最大积雪厚度：21cm年均无霜期：223d地震基本烈度：6度2、工程范围：本工程的范围为：从污水进入格栅井进口开始至污水处理净化后清水池出口及清水池至回用水池止，污水处理站区域内的构筑物、工艺设备、水、气管线、电气仪表 、控制设备等各专业设计及土建施工、设备配套安装、调试等的工程总承包。（处理站用电由甲方将电源接到设备间配电柜处,污水处理站的进、出水管线、自来水及暖气管线由甲方接至污水处理站界区内）第三章、污水处理站建设规模一、建设规模按甲方要求污水处理站的设计规模取2500m3/d，其中矿井水为1500 m3/d按每天排放6次，每次排放时间按4小时计，即平均小时污水处理量为：1500m32462.5m3h，生活污水为1000 m3/d即平均小时污水处理量为：1000m32441.7m3h。即综合污水小时排放量按105 m3h计。二、原水水质污水的水质参考一般煤矿综合废水水质指标。该水为矿区各股污水混合的综合样，指标如下：CODCr 210mgLBOD5 100mgLSS 257mgLNH3-N16.2mgLCL 157.7mgLSO42- 227.3mgLFe3+1.41mgL油5.5mgL总磷 0.34mgL挥发酚0.002mgL pH69三、出水水质 出水水质应符合污水综合排放标准GB8978-1996中的地表一级排放标准（新建），主要指标如下：CODCr 60mgLBOD5 20mgLNH3-N15mgL SS20mgLpH6.09.0为响应晋城市政府号召，进一步强化中水回用系统建设，莒山煤矿决定以所属废水厂经处理后之800m3/d废水做原水规划中水回用系统，把厂区的排放的污水资源再生处理后回用，达到节约用水，减少污染，保护环境的目的。第四章、综合污水处理站工艺设计一、工艺流程确定污水处理工艺的选择直接关系到出水水质是否稳定，管理是否方便，投资和运行成本的高低及运行年限的长短等。因此，选择合适的处理工艺是污水处理工程建设的关键。而对于含悬浮物较高的普通有机废水，对其处理一般采用物化和好氧生物法相结合的方法。常用物化方法有：沉淀、混凝和过滤，常用的好氧生物法有：活性污泥法、SBR（间歇活性污泥法）、接触氧化以及曝气生物滤池等。本污水处理站的工艺选择应满足以下要求：1) 工艺先进，成熟，运行稳定，出水水质好，可作为矿区绿化、景观和农田灌溉用水；2) 工艺流程短，抗水质、水量冲击能力强；3) 占地面积小，工程投资省，运行费用低；4) 处理过程中产生的污泥少，处置合理，造成二次污染；5) 控制方式既满足工艺的需要，又做到简单、方便、灵活；6) 运行工程中保养、维护方便，工作量少；7) 工程建成后内部设备布置合理，外部与周围建筑物协调，景观好。莒山煤矿所排污水包括矿井排水及生活废水。其中矿井排水所占比例约为60%左右，排水规律为每日六次、每次4小时。矿井排水经与生活废水混合后，形成矿区综合排水。其主要的污染物质为SS、 COD和BOD。由于废水中的含量最高污染物质SS主要是来自矿井排水中携带的煤粉，其颗粒非常的细小，因此很难通过普通的沉淀方法去除。通过投加适量的混凝剂即可有效地破坏其悬浮状态，使其形成较大的絮体得以沉淀分离。污水在经混凝沉淀处理后，其悬浮物浓度已经得到了大幅度的降低，外观有了明显的改善。但其仍有较高的CODCr、BOD5，必须采用进一步生化方法进行处理，才能达到排放要求。由于该矿区海拔高、气候寒冷，每年结冰期在5个月以上，再加上排水的浓度和水量波动大，会给生物处理造成很大的冲击，常规的生物处理方法在该污水的处理上会有较大的困难，因此我们选择采用生物曝气滤池作为生物处理的工艺。陶粒生物曝气滤池(Biocer)具有以下特点：1.占地面积省，基建投资省由于不需要二沉池、工艺流程简单且水力停留的时间特别短，因此占地面积省，土建费用所占比例小。2.出水水质好该工艺提高了传统的的生物膜法的效率，并在此基础上兼具了过滤的作用，出水清澈。其生物密度高、活性好，水利负荷和容积负荷大大高于其它生物处理工艺。 3气味小，对周围环境的影响小由于生物滤池生物面积小，单位面积上的曝气强度高，对污染物的降解程度彻底，因此其产生的气味要远远小于其它的生物处理方法。4.动力消耗小，运行费用低氧的传质率较高，利用率可达30，而普通的曝气方法其氧的利用率仅为5%10%，大大降低了曝气量，因此节约了动力运行费用。5.抗冲击负荷能力强，耐低温陶粒生物滤池可在正常负荷的二倍的短期负荷下运行，而出水水质仍然稳定，并可在低至12的水温下长期运行，适合北方地区冬季的寒冷气候。6. 易挂膜，启动快在10的水温条件下，12周即可完成挂膜过程；长时间停止曝气后重新投入运行，二天左右即可恢复正常的运行。7.运行可靠，管理简便由于微生物不会流失，使其运行状态十分稳定。陶粒生物滤池不存在污泥膨胀问题，也不需要回流污泥。系统采用自动运行，只需人来监控，使管理更加简便。工艺流程图混凝剂一级提升泵混合反应器沉淀池调 节 池原 水污泥泵泥饼污泥浓缩池排泥污泥脱水机上清液压滤液反冲洗排水鼓风机反洗鼓风机-达标排放 反洗水泵曝气生物滤池清水池回用点超滤图1工艺流程图二、工艺流程说明矿区的综合污水首先进入到调节池，以缓解因水量和浓度的波动对处理工艺造成的冲击，保证系统的稳定运行。同时在调节池中对污水进行预曝气，可以防止污水的腐化和颗粒物质的沉积。污水在调节池由潜污泵提升到混合反应器，并加入絮凝剂充分地混合、反应、絮凝，使污水中不易沉降的悬浮颗粒物能够形成较大的絮体，并在沉淀池中沉淀分离。沉淀的污泥排入污泥浓缩池，在重力的作用下浓缩、脱水。产生的上清液回流至调节池，下部的浓缩污泥由污泥泵输送至污泥脱水机进行脱水。最终的脱水产物泥饼可作为煤粉回收利用。沉淀池的出水则进入陶粒曝气生物滤池，通过陶粒填料表面生长的微生物膜对污水中污染物的吸附、拦截和降解作用使污水得到净化，处理后水质即可达到设计标准。一部分出水存入清水池，作为滤池反冲洗水，其余部分溢流排放或回用。曝气生物滤池在长时间运行后，增殖的生物膜会使滤池的水头损失增大，处理能力下降，因此需要对滤池进行反洗。反洗时由反冲清水和反冲空气对滤层进行气、水联合反洗。吹脱过厚的生物膜和积累的悬浮物，使滤池恢复降解和过滤能力。反冲洗水中含有较高浓度的生物膜和悬浮物，回流至调节池重新处理，以避免二次污染。三、工程设计及设备主要技术参数1、主要建构筑物 粗格栅井用于过滤污水中较大体积固体废弃物，防止管道或泵体的堵塞。池数量： 1座尺寸： 2.701.255.5m材质：钢筋混凝土备注：地下生活污水集水井收集生活污水，生活污水排水管末端水位，降低后续构筑物之土建费用及制作难度。池数量： 1座尺寸： 3.03.07.5m材质：钢筋混凝土备注：地下细格栅井用于过滤不溶于污水中较小体积的固体废弃物，防止管道或泵体的堵塞。池数量： 1座尺寸：2.701.251.5m材质：钢筋混凝土备注：地下调节池调节池收集并储存综合污水，同时对水量进行部分调节，以提高对有机负荷冲击的缓冲能力，减少水质水量波动，保证污水处理系统的正常运行。设计水量为105m3h有效停留时间4.8小时。池数量： 1座尺寸： 12.78.05.5m材质：钢筋混凝土备注：地下清水池储存曝气生物滤池后之出水，为曝气生物滤池反洗提供原水。池上溢流排放。池数量： 1座尺寸： 12.79.04.5m材质：钢筋混凝土备注：地下回用水池储存回用水。池数量： 1座尺寸： 13.34.04.5m材质：钢筋混凝土 备 注：地下污泥浓缩池收集各构筑物池排出的剩余污泥，进行污泥浓缩，降低后序脱水处理过程中污泥的体积，浓缩后含固率的提高会使污泥的体积大幅度地减少，从而可以大大降低脱水工序的投资依据重力沉降浓缩污泥，上清液排入调节池进行回流处理。池数量： 1座尺寸： 3.02.02.5m材质：钢筋混凝土备注：地下设备间放置主要设备。数量： 1座尺寸： 16.112.75.5m材质：砖混备注：地上2、主要设备技术参数电磁流量计型号： KTLDE100数量： 2台 量程： 25.0500 m3/h 射流曝气机型号： JA33-80数量： 2台功率： 2.2kw/台集水井提升泵型 号： 100WQ100-25-77.5数 量： 2台功 率：7.5KW/台使用形式：一用一备调节池提升泵型号： 100WQ100-15-77.5数量： 4台 功率： 7.5kw/台 使用形式：两用两备混合反应器数量： 2座尺寸：2.54.7m材质：炭钢防腐沉淀池数量： 2座尺寸：6.03.04.5m材质：炭钢防腐陶粒生物曝气滤池数量： 4座尺寸： 3.03.06.5m材质：炭钢防腐反冲洗水泵型号： WDS200-17 Q240m3/h H15m数量： 1台功率： 15kw鼓风机型号： HSR80 Q=4.67m3/min P=49Kpa数量： 3台 功率： 5.5kw/台计量泵型号： GM0240数量： 2台功率： 0.25kw/台污泥泵 型号： ZW4016 Q=40m3 h H=16m数量： 2台功率： 40kw 污泥脱水机型号： BK-6407数量： 1台功率： 1.5kw3、土建投资一览表序号名称规格尺寸数量价格(万元)材质备 注1格栅井2.701.255.5m1座3.5钢筋混凝土地下2集水井3.03.07.5m1座3.95钢筋混凝土地下3格栅井2.701.251.5m1座1.52钢筋混凝土地下4调节池12.78.05.5m1座44.36钢筋混凝土地下5清水池12.79.04.5m1座27.35钢筋混凝土地下6回用水池12.74.04.5m1座14.99钢筋混凝土地下7污泥浓缩池3.02.02.5m1座2.51钢筋混凝土地下8设备间16.112.75.5m1座28.05砖 混地上小计126.20注：本造价不包括“三通一平”处理费。4、设备投资一览表序号名 称功率(KW)数量厂家单价(万元)总价(万元)备 注1电磁流量计2台上海肯特2.765.52不锈钢2射流曝气机2.22台台湾川源4.388.76炭钢防腐3提升泵7.56台上海上一2.313.77炭钢防腐4混合反应器2台自 制5.4510.98炭钢防腐5沉淀池2座自 制15.9031.80炭钢防腐6曝气生物滤池4座自 制14.7859.10炭钢防腐7沉淀池内填料36m3自 制0.186.48玻璃钢8曝气生物滤池内填料及设备4套自 制11.7346.92炭钢防腐9工艺鼓风机5.53台春鼎2.98.69炭钢防腐10反冲洗水泵15.01台上海上一1.81.8炭钢防腐11加药系统0.52套计量泵：米顿罗（美）加药罐、搅拌机：国产2.184.35计量泵、加药罐ABS，搅拌机不锈钢12超滤系统1636.336.313污泥泵4.01台上海上一0.950.95炭钢防腐14电动阀门0.0516台中美合资克罗斯0.7211.52内衬丁腈橡胶15污泥脱水机1.51台上海莘工1.291.29炭钢防腐16管道、阀门及配件系统国 产21.9 热镀锌钢管17控制系统及动力线缆等PLC模块： SIEMN德国；接触器、空开等：梅兰日兰法国-20.118照明、暖气及通风系统5.0国产-4.0519小计296.88第五章 工程概算一、直接工程费用1、设备总投资 AA 296.88万元2、土建总投资 BB 126.2 万元故直接工费用为： A + B 423.08 万元二、间接工程费用1、安 装 费 CC A1544.53万元2、设 计 费 DD7.029.62万元3、运 输 费 EE A5.014.84万元4、系统调试费 FF5.021.15万元5、工程管理费 GG3.012.69万元6、五金零件费 HH1.04.23万元7、不可预见费 II1.04.23万元故间接费用为： 131.3万元三、税 金 （）17 94.24万元四、工程总投资 4648.62万元第六章、经济分析本工程处理污水量为2500m3d ，全年运行天数以365天计，全年污水处理量为91.3万吨。1、电费E1装机功率约65kw ，平均运行功率约28.4kw。电价取：0.50元度电年运行电费E112.44万元，吨水电费：0.14元吨 2、药剂费E2单位处理水量药剂费为0.03元/吨，全年药剂费用E2=3.29万元 3、人工费E3废水车间按3人编制，每人每月工资按1200元计，全年人工费E34.32万元。单位处理水量人工费为0.05元吨。以上三项的直接运行费用：E1+E2+E320.05万元。吨水处理费用： 0.22元吨。4、折旧费E4工程总投资为417.01万元。固定资产残值按5.0计算，根据要求按20年折旧计算。则年折旧费E420.85万元。5、大修基金提留E5大修基金提成率按设备费的2.5提取，则年大修提成E54.71万元。6、检修维护费E6维护费综合费率按工程总投资的1计算，则年维护费E64.17万元。7、污水处理费用分析年总成本费用YC（E1+E2+E3+E4+E5+E6）49.78万元，吨水处理费用（含折旧）0.55元吨。8、工程的环境与社会效益莒山煤矿综合污水处理工程是改善环境、减少污染、保障人民身体健康和造福社会的环境保护工程。污水处理站建成后，每年将减少污水排放量91.3万吨，减少CODCr排放量208.05吨，SS排放量262.8吨。且处理后出水完全可以满足农业灌溉用水的水质要求，实现了污水的资源化利用，缓解了缺水现状，为促进经济发展、改善和提高人民生活水平具有积极意义。第七章、施工综合说明合同签定后订金到位开始计工期至全部交工止，历时180天，工期安排如下表：序号日程（天）内 容时间（天）1130合同订金到位开始设计，并计工期3023145土建施工进驻现场、构筑物开槽。非标设备制造。15346120浇注混凝土及养护期，设备到现场754121150进现场安装设备305151155管道试水实验，单机试运转56156160微生物菌的挂膜及驯化57161-170全流程通水，开始系统调试，同时对操作工进行技术培训108171180调试结束，并经有关部门验收合格后，整个工程交付甲方。同时整理编写竣工图及相关的技术资料。10注：以上安排不含特殊情况，按正常施工进度计。