某矿矿井水处理工程
设 计 方 案
（工程规模：700m/h）
二○○九年一月
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1 概 述
1.1. 项目概况
为减少地面调节水池的容量和满足矿井地下排水泵站夜间排水的要求，并考虑一定的发展余地，确定其处理规模为100m3/h。矿井水处理后用于井下中采用水（100m3/h）。
1.2. 设计内容
本次设计的主要内容如下：
（1）工艺系统设计、总平面布置、电气、给排水、暖通空调、检测和控制以及建筑结构；
1.3. 设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》（89.12）； （2）《建设项目环境保护管理条例》（98.11）； （3）《建设项目环境保护设计规定》； （4）《室外给水规范》（GB 50013－2006）； （5）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）； （6）《给水排水设计手册》；
（7）《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）；
（8）《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB-T 19923-2005）； （9）《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)； （10）《建筑工程设计文件编制深度的规定》（2003版）； （11）用户提供的其它有关资料。
1.4. 设计原则
本工程作为矿井新建配套的环保项目，在解决矿井污废水污染环境问题的同时，最大程度的利用再生水资源，作到环境保护和水资源的合理利用并举。
严格执行国家有关环境保护政策，遵守国家有关法规、规范和标准。
设计应采用处理效率高、出水水质好、投资少、能耗低、运行可靠的工艺流程。在确保处理效果的前提下，做到工艺流程简洁、操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低。
尽量选用国产先进、高效、节能、运行维护简便的设备，以节省能源，降低处理成本。
工艺设计要考虑采用自动化控制的可行性，以便提高运行管理水平，降低劳动强度，体现现代化水处理的先进水平。
建筑设计力求美观、大方，构筑物布置时尽量紧凑、合理，设施及管线布置流畅、整齐，减少占地面积和管道费用。布局尽量和原有场地布置相匹配。
采取相应措施使产生的污泥、噪声、废气等对周围环境的影响降至最低。
2 设计处理规模及水质
2.1. 处理规模
设计处理规模是100m3/h，系统每天运行20h。
2.2. 水质
2.2.1.
进水水质
井下排水水质为：（参考类似水质）
pH＝7~9； COD=100mg/L； SS=300-1000mg/L；
水中主要污染物为：煤粉和岩粉。
2.2.2. 出水水质
处理后排放矿井水符合《煤炭工业污染物综合排放标准》(GB20426－2006)的要求，即为：
pH=6~9； BOD5≤20mg/L；
COD≤50mg/L； SS≤50mg/L。
其中回用水质符合《井下消防、洒水水质标准》要求，即为：
pH=6.5~8.5； SS≤30mg/L ；
悬浮物粒度(mm) ≤0.3； 总大肠菌群：≤ 3个/L；
《城市污水再生利用 工业用水水质》敞开式循环冷却水系统补充水：
pH=6.5~8.5； 浊度≤5 NTU； COD ≤60mg/L ； BOD ≤10mg/L ； Fe ≤0.3 mg/L； Mn ≤0.1 mg/L；
总硬度（以CaCO3）：≤450 mg/L； 未列出指标请查阅相关标准手册。
3 工艺选择
3.1. 工艺方案比选的原则
矿井水处理站的建设和运行受多种因素的制约和影响，其中工艺方案的选择对处理站运行的可靠性、稳定性、能耗和占地面积有直接的影响。因此，有必要根据确定的水质和一般原则，从整体最优的观念出发，结合设计规模、水质特性以及当地的实际条件和要求，选择可靠稳定且经济合理的处理工艺方案，进行全面的技术经济分析后，确定最佳的工艺方案。
本工程水处理工艺方案的比选，须遵循以下原则：
（1）所选工艺必须对水质水量的变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到相关环保标准的要求。
（2）所选方案须满足本工程占地紧张的特点，并尽量减少基建投资和运行费用，降低能耗。
（3）所选方案须易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应对工艺进行参数和操作进行适当调整。
（4）水处理工艺的确定应和污泥处理和处置的方式结合起来考虑，污泥应易于处理和处置。
3.2. 工艺方案比选
3.2.1、混合工艺
混合是原水和混凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提，混合是混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部，并使水中胶体颗粒脱稳的过程。
混合的方式有很多种，常见的有管式混合、机械混合和直列式混合。 本设计采用管式混合，是国内先进技术，混合效果好，水头损失小；产品串接在输送管道中，不另外占地，节约工程用地，无运动件；各元件仅有水力磨损，寿命长，无需维护，结构简单，安全方便；它混合效果好，构造简单，制作安装方便，水头损失小，可节约药剂20％～30％，运行费用低。
3.2.2、絮凝反应
絮凝反应是水处理的最重要的工艺环节。目前国内常用的絮凝技术有机械搅拌、隔板絮凝、折板絮凝、网格（栅条）絮凝。
隔板絮凝是一种老式絮凝反应装置，其絮凝反应时间长，絮凝效果不稳定，现阶段一般较少使用。
在水处理中使用广泛的是折板絮凝和网格（栅条）絮凝。折板一般采用不锈钢，投资较高；网格一般采用乙丙共聚或玻璃钢，投资稍低；两种处理工艺反应时间在12～20min，絮凝效果均较好，适合大中型水处理工程。
导致水流中微小颗粒碰撞的动力学致因是惯性效应。
小孔眼格网之后有如下作用：（1）水流通过格网的区段是速度激烈变化的区段，也是惯性效应最强、颗粒碰撞几率最高的区段；（2）小孔眼格网之后湍流的涡旋尺度大幅度减少，微涡旋比例增强，涡旋的离心惯性效应增加，有效地增加了颗粒碰撞次数；（3）由于过网水流的惯性作用，矾花产生强烈的变形，
100t矿井水处理方案
