第一章项目概况

1.1项目简介

本项目外排废水主要为矿井废水，由于硫铁矿含硫量高，受氧化、岩溶等作用，

表现出酸性废水的特点。根据甲方提供的废水处理项目相关资料、数据，预测该项

目废水排放量为～m3/d，废水必须经过处理后，回用于生产，整个矿区实现

废水零排放。

我公司现场详细勘查后，提出该解决方案。

项目名称：汉中市西乡县五里坝镇硫铁矿废水处理改造工程汉中西乡县太友矿

业有限公司年处理15万吨黄铁矿浮选生产线废水处理零排放项目

项目工期：天

项目建设性质：改造

1.2现场情况

1、井下涌水池提升泵连续工作4小时可抽完，预估矿井废水为-方废水；

2、外排废水主要为井下废水，由于硫铁矿含硫量高，受氧化、岩溶等作用，表

现出酸性废水的特点，其强酸性波动较为剧烈，需首先进行中和处理；

3、废水处理后执行《废水综合排放标准》GB-一级标准。

第二章设计依据、原则和范围

2.1设计依据

《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

《废水综合排放标准》（GB-）

《泵站设计规范》(GB/T-97)

《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)

《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)

《工业与民用供配电系统设计规范》(GB-95)

《低压配电装置及线路设计规范》(GB-95)

《建筑防雷设计规范》(GB-94)

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB-92)

《通用用电设备配电设计规范》(GB-93)

业主提供的废水水质、水量等基础资料

我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数

2.2设计原则

1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、

法规及标准；

2）坚持科学态度，积极采用新工艺、新技术、新材料、新设备，即要体现技术

经济合理，又要安全可靠。在设计方案的选择上，尽量选择安全可靠、经济合理的

工程方案；

3）采用高效节能、先进稳妥的废水处理工艺，提高处理效果，减少基建投资和

日常运行费用，降低对周围环境的污染；

4）选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备；

5）采用先进的自动控制，做到技术可靠，经济合理；

6）妥善处理、处置废水处理过程中产生的污泥，避免二次污染；

7）适当考虑废水处理站周围地区的发展状况，在设计上留有余地；

8）在方案制定时，做到技术可靠，经济合理，切合实际，降低费用。

2.3设计范围

1）废水处理系统全部内容（工艺、土建、电气、自控）由我公司负责，包括废

水收集管道。

2）废水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，等设计工作。

3）废水处理工程设备的采购、安装、调试等工作。

4）废水工程的动力配线，由业主将主电引至废水工程的配电室总接线贵接线端，

配电分配箱至各机电设备使用点由我公司负责。

第三章处理规模和进出水指标

3.1处理规模

根据该项目业主提供的水量数据，考虑一定的富余量，设计处理规模为m3/d，即每小时处理水量为33.4m3/h。

3.2进水指标

业主提供的进水水质情况详见《西乡太友矿业有限公司水质检测报告》：

检测报告

报告编号：

第3页共7页

废水水质检测结果

采样日期

年6月25日

分析日期

年6月25日-29日

报告编号：

第4页共7页

废水水质检测结果

第四章废水处理工艺方案

根据业主提供的现场情况和数据资料，经我公司实地勘查、技术讨论，对该工程做出了如下解决方案。

4.1工艺流程简述

该项目设计处理流量为m/d，采用酸碱中和+混凝沉淀处理工艺为主。

工艺主要处理流程见图4-1：前端矿井废水进入处理工艺前，首先进入矿区现有

设施矿井涌水池，由原有提升系统提升至调节池。再由提升泵提升进入全自动一体

化处理设备，在提升泵后通过管道混合器投加碱液，使药剂和废水充分混合、反应

后进入全自动一体化处理设备，然后再投加絮凝剂，絮凝反应并经全自动一体化处

理装置混合反应沉淀，去除杂质后自流进入清水池，达标后生产回用。

全自动一体化处理设备沉淀区排出的污泥进入污泥浓缩池，上清液回流至调节

池重新处理，底部污泥通过螺杆泵提升进入污泥脱水机脱水后外运处置。

图4-1矿井废水处理工艺流程图

4.2处理工艺设施

4.2.1原涌水池

m斜井坑内排水通过水泵输送至矿区原有废水储存设施—涌水池，有效水深为2.5m，有效容积~立方，配备有废水提升泵，可利用。

4.2.2调节池（兼事故池）

为使后续处理工序长期稳定运行，避免水量冲击导致处理效率和处理稳定性降

低，需设置具有调节水质、水量和废水收集功能的调节池。原涌水池水池具有一定

的水量调节功能，所以，该调节池容积可以适当减小。本工艺中调节池为钢混结构，

最大有效容积m3，整个调节系统最大水力停留时间为24h。

调节池配置2台提升泵和2台潜水搅拌机。

配置液位仪表，实现自动化控制系统运行。

4.2.3管道混合器

管道混合器主要用于一体化处理设备进水时，由加药装置来的药液与进水充分

混合使混浊的原水及药剂混合均匀。

管道混合器一般由三节组成（也根据混合介质的性能增加节数）。每节混合器

有一个安装80°扭曲的固定螺旋叶片，分左旋及右旋两种，相邻的两节中的螺旋叶片

旋转方向相反，呈90°。为了便于安装螺旋叶片，筒体做成两个半圆形，两端用法兰

连接。

混合器的叶片并不能转动，仅是使混合的介质得到充分的搅拌混合的作用，主

要原理是流动分割、径向混合、反向旋转，二种介质不断激烈混合扩散，达到混合

的目的。

管道混合器的管内流速1-1.5m/s。

药剂的投加口设在进水口前大于0.3米以外。

4.2.4加药装置

该加药装置既能配制溶液，又能定量定时投加药剂。它有以下几部分组成：(1)

溶药箱；(2)贮药箱；（3）搅拌机；（4）投加药液计量泵；(5)液位计；(6)过滤安全

阀；(7)Y形过滤器；(8)管道系统；(9)系统控制柜。

该加药装置广泛适用于给水、排水工程中，投加碱液、絮凝剂、助凝剂等。

工作原理：按所需将一定的药剂放入搅拌溶药箱内进行搅拌，溶解完毕打开出

液阀流至贮药箱，再通过控制系统将计量泵输出投加药点的工作过程，加药量的大

小可自由任意调节，以满足不同加药量的场所。

特点：

a．整体性能好，结构紧凑，占地面积小；

b．性能稳定，溶液槽容积大，能耗低；

c．外形美观；耐腐蚀性能强；

d．加药量大，可自由调节，满足不同期的要求；

e．自动化操作程度高，操作维修简单；

f．计量泵，投加药液、压力精确稳定；

g．安全可靠，配套的安全排液系统能准确地控制危险压力。

4.2.5一体化处理设备

（1）概述

一体化处理设备是集絮凝、沉淀、排污等工艺为一体的设备，无需人员操作而

能达到单体全自动运行的系列净水装置，是实现废水处理厂自动化管理的重要单元，

再配合加药装置，即可成为一个具有全套功能的净水站。

该设备不仅使用范围广，处理效果好，出水水质优良，而且耗水量少，动力消

耗省，占地面积小，节电、节水、节人工，可省去辅助机泵及设施的新型节能新产

品。

（2）适用范围

1、适用于水浊度小于0mg/L的各类江、河、湖、水库等为水源的农村、城

镇、工况企业的水厂，作为主要的净水处理装置。

2、对于低温、低浊的水源，有其特殊的适应能力。

3、对高纯水、饮料工业用水、锅炉用水等作前置水处理的预处理设备。

4、用于各类工业循环水系统，可有效而大幅度的提高循环用水水质。

5、用于中水道系统，以废水厂出水为水源，作净化回用的处理设备。

（3）特点

1、设备本身从反应、絮凝、沉淀、集泥等一系列运行程序，达到了自动运行的

要求。值班人员只要定时作水质监视测定工作外，无需对设备操作管理。

2、高浓度的絮凝层，能使原水中的杂质颗粒，在其间得到充分碰撞接触、吸附

的机率，因而能适应各种原水的水温和浊度。杂质颗粒去除率高。在一定使用条件

时，还具有除藻功能。

3、内设重叠式反应沉淀，所以能抗高浊度冲击负荷，能使进水浊度0mg/L

一次性降至5mg/L以下。由于采用部分污泥回流法，促使原水加速凝絮，吸附机率

可提高数倍，所以能适应各种水温和浊度的原水，低温低浊时最为显著。由于利用

了部分污泥回流，大大减少投药量，降低运行成本。

4、由于全部采用了物理原理，所有进出水、出水等都不用专门，只需要控制阀

门排泥即可，所以不存在运行故障问题。设备的使用寿命较长。

5、占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地50%以上，高度在4.00m

左右，室内外均可安置。

6、便于扩建、改造、搬迁或易地再用。

（4）工作原理

本设备沉降区分为上下两部分，主要是依据浅层沉淀理论，设置了斜管加速沉降，下部沉降快速形成的大颗粒状絮体，在两层斜管之间由于水流方向发生改变，将会增加小颗粒絮体间的接触机会，在流经上层斜管时，进一步提高水质，沉淀池污泥一部分回流絮凝反应池，剩余污泥部分入污泥区，污泥定期外排。斜管清水区出水经波形多孔集水板集水。

在反应区通过剩余污泥的循环回流，原水中德细小矾花与污泥进行充分接触，发生絮凝反应，使水中的小矾花逐渐壮大，形成大颗粒絮状体，为斜管沉降创造有利条件，同时提高污泥的浓缩倍率，提高污泥区污泥含量，减少系统的自耗水率。净水器通过前级水的压力至后级滤池高位出水箱，出水系统采用中间出水确保系统出水的均匀性。由于进行均匀布水，水流速度的降低，并缓慢进入高浓度絮凝区，絮凝区由于污泥浓度较高，前级混合后的原水在污泥的吸附作用下，进行彻底的混凝反应，形成絮状体悬浮物在一层斜管区进行整流，并起均匀布水及导流的功能，经充分反应后絮状水体沿二层斜管倾斜方向往上流动，进入沉降区内，进行固液分离，沉积下来的污泥在重力作用下，沿斜管倾斜方向往下滑落，进入污泥区，滑落的矾花在导流斜管的水力作用下，被推到净水装置的泥斗内。设备排泥：全自动净水器斜管区沉淀下的泥渣，经排泥阀定时排泥。

（5）工艺流程的特点

1、通过对沉淀过滤表面负荷，有效水深，集泥池等参数的设计，合理选择，从

而提高了固液分离的效果。

2、系统中所选用的加药系统为计量泵加药，加药量可在0-L/h进行调节。

（6）设备结构说明

1、一体化设备可分为二部分（高效反应区和沉淀区）；本设备具有自动进水、

自动定时排泥，并能根据清水池的液位来控制本身设备的自动化和其它相关设备的

自动化（设备进口电动阀、加药系统等）。当自动出现故障时，可以手动操作，确

保整个水站正常运行。

2、在进入本全自动一体化处理设备前，首先经过静态混合器加入水处理药剂混

合，经设备处理后的水自流进入清水池。

3、本设备内部经聚凝反应产生沉淀的泥渣，经第一层斜管填料改变上升的水流

方向把超过0mg/L的泥渣自动进入集泥室，再由排泥系统排出体外。

4、沉淀区采用孔径为50mm、斜长为mm的聚丙烯斜管填料角度60度和孔

径为35mm、斜长为mm的聚丙烯斜管填料交错分层排列安装，采用泥渣循环分

离和泥渣接触过滤的特点，悬浮接触分离型水力澄清工艺，加速了沉淀速度，提高

了沉淀效果。排泥采用大面积集泥，分开排泥，达到排泥速度快，停留时间短，耐

冲击负荷大，为了集水的均匀，采用平地面布置的方式；另外本设备内部采用三道

环氧煤沥青防腐，外部采用二底二面油漆防腐。

5、设备内部碳钢部件和内壁采用涂刷煤沥青树脂防腐，防腐前进行机械除锈处

理；设备外表面油漆光滑平整、均匀，没有明显的漏漆、流挂、皱皮、气泡、脱落

等。

（7）设备图片

4.2.6清水池

经过一体化设备处理后的出水进入清水池，生产回用。

4.2.7污泥处理系统

一体化设备产生的污泥通过自流进入污泥浓缩池，在此污泥进行物理浓缩，上

清液回到调节池。浓缩后的污泥通过污泥螺杆泵将污泥抽去叠螺脱水机脱水。干污泥定期外运，脱出的废水回到调节池。

4.2.8设备间

设备间主要用于安放加药装置、控制柜、一体化设备、脱水机等设备。设计采用砖混结构或轻钢结构。

第六章雨污分流工程部分

6.1工程概况

矿区排水沟沿矿区办公楼建设，管道沿公路边铺设，经管道排放至矿区排水沟

渠内；废水由m斜井坑内排水泵输送至矿井涌水池，涌水池后没有完整的废水

管网系统，废水跑冒滴漏现象严重，尤其是下雨的时候，雨水也会进入废水处理系

统，直接污染周围环境。现场排污管线不规范，隐患较多。所以，厂区废水管网和

雨水管网需要重新布置，防止废水跑冒滴漏，彻底解决雨污合流的问题。

6.2工程施工设计方案

6.2.1雨污分流工程总体设计思路

（1）同步建设雨水、废水收集管网，形成分流制排水系统；

（2）矿区废水管道进行统一规划，重新布置废水管网，雨水通过管网收集后直接

排入沟渠；

（3）从污染源源头办公楼、井口、调度室、职工宿舍等产生污染源的源头上实施

雨污分流。

6.2.2雨污分流工程实施目标

（1）完善雨水收集管网，将地表雨水收集后排放；

（2）完成矿区雨污分流改造；

（3）完成矿区废水主管道的建设和连接改造；

（4）用截污设施将生产循环废水、事故废水和地表雨水彻底分开。

6.2.3雨污分流工程设计内容

改造措施：将生产区的排水沟改造为雨水收集沟，将公路排水沟、办公楼至职工宿

舍的地面水沟都改造为雨水收集沟，然后进到雨水井，通过雨水支管道收集至雨水总管，

通过雨水管网直接排入沟渠。原矿井涌水池的溢流管和溢流口封堵起来，通过周边排水

沟防止雨水进入矿井涌水池，池内废水通过废水管道密闭输送至废水处理系统。改造后形成独立的雨水收集排放系统，废水收集和处理系统，设置泾渭分明。