慈林山煤矿60m3h矿井生活污水处理站项目可行性研究报告.doc

慈林山煤矿60m3/h矿井生活污水处理站申请报告 目 录1. 总论11.1项目背景1项目名称1项目建设单位1项目的主管单位1申请报告编制单位1项目建设性质1建设单位法人11.2申请报告编制原则11.3申请报告编制依据11.4建设单位概况21.5项目提出的背景和建设的必要性21.6主要污染源31.6.1废水的组成41.6.2煤矿废水对环境的危害41.7地区污染物排放标准51.8项目建设的必要性51.9研究范围61.9.1主要指导思想71.9.2污染防治原则71.10项目概况81.10.1交通状况81.10.2估算投资81.10.3 资金筹措81.11可行性研究结论82. 建设条件92.1工程地质：拟建厂址地貌为一级阶地，所处区域内为第三、四纪黄土覆盖。92.2地震烈度92.3气象条件92.4 地区经济现状及发展规划92.5交通运输条件92.6水源供水、排水情况102.7 电源、供电、电讯情况102.8当地施工和协作条件102.9与地区规划的关系和生活福利条件103. 工程技术方案103.1设计依据103.2原始资料103.3设计水量及水质113.3.1设计水量113.3.2设计水质113.3.3处理后水质指标113.4工艺方案选择113.5生物脱氮机理123.6生物脱氮的基本流程及特点123.6.1生物脱氮的基本流程123.6.2A/O生物脱氮工艺特点133.7 A/O生物脱氮工艺流程图143.8污水处理站工艺设计143.8.1工艺方案143.8.2废水处理站工艺平面布置143.8.3废水处理站单体工艺设计153.8.3.1机械格栅153.8.3.2调节池153.8.3.3A/O生化系统163.8.3.4二沉池173.8.3.5集水池173.8.3.6消毒池173.8.3.7全自动净水器173.8.3.8回用水池183.8.3.9过滤间及提升泵房183.8.3.10鼓风机室183.8.3.11污泥处理系统193.8.3.12值班室、控制室203.9主要建（构）筑物一览表203.10主要设备表214. 公用工程及配套设施264.1总图264.2建筑及结构264.3电力264.3.1设计原则264.3.2供配电264.3.3电气传动264.3.3.1 低压配电方式264.3.3.2 线路敷设及其它274.3.4电气照明274.3.5主要技术指标274.4电信系统274.4.1设计依据及范围274.4.2电话系统274.4.3火灾自动报警系统284.4.4电信线路284.5仪表自动化284.5.1概述284.5.2仪表选型284.5.3仪表电源284.6给排水294.6.1范围及分工294.6.2生产、生活给水系统294.6.3消防294.6.4排水系统294.7采暖通风和空调294.7.1采暖294.7.2通风294.8土建工程304.8.1建筑部分304.8.2结构部分314.9总图运输324.9.1工厂区域位置324.9.2厂区总图布置324.9.2.1竖向布置324.9.2.2厂区工厂运输324.9.2.3消防324.9.2.4绿化335. 环境保护335.1编制依据及采用的环境保护标准335.2建设项目主要污染物、主要污染源及其控制措施335.3绿化345.4环境影响初步分析346. 劳动安全与卫生356.1编制依据及采用的主要标准356.2工程的主要危害因素分析及其防范措施356.3安全卫生措施的效果预测及评价377. 消防377.1编制依据、采用的标准及执行的规定377.2工程的火灾危险性分析377.3工程防火和消防措施初步方案377.4防火及消防措施效果预测与评价388. 节能388.1编制依据388.2工程概况388.3能耗分析388.4节能措施389. 生产组织和劳动定员389.1工厂体制和组织机构389.1.1管理机构的设置399.1.2化验监测机构399.2生产班制和定员399.3人员的来源和培训3910. 施工条件和进度计划3910.1施工条件3910.2工程内容4010.3工程实施进度计划4011. 投资估算4011.1工程概述40投资估算4011.1.1编制范围4011.1.2编制依据4011.1.3编制说明4111.2工程投资估算4112. 技术经济分析4112.1概述4112.1.1项目实施进度4112.1.2投资计划与资金筹措4112.1.3流动资金估算4112.1.4财务评价4112.1.4.1项目年收益情况估算4112.1.4.2运行成本估算4212.1.4.3工资及福利费4212.1.4.4折旧、摊销费用4212.1.4.5年利润及分配4212.1.5结论4213. 结论与建议4913.1结论4913.2建议49慈林山煤矿60m3/h矿井50生活污水处理站建设项目50附件：1、申请报告编制委托书 2、企业法人营业执照 3、慈林山煤矿生活污水处理站土地使用意见4、慈林山煤矿生活污水处理站规划意见5、慈林山煤矿生活污水处理站规划选址意见6、山西省环境保护厅晋环函【2009】685号 附图：1、总平面规划图 2、项目区位图 3、污水处理工艺图 矿井生活污水处理站工程申请报告1. 总论1.1项目背景项目名称：慈林山煤矿60m3/h矿井生活污水处理站建设项目项目建设单位：山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司项目的主管单位：山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司申请报告编制单位：山西万瑞工程项目管理有限公司项目建设性质：新 建建设单位法人：李国平1.2申请报告编制原则1、 贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的相关法律、法规、规范的标准2、 采用技术先进成熟，运行稳定可靠，操作管理方便的处理工艺，确保处理水量、水质达到设计要求，同时要求技术先进可靠、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理。3、 力求占地面积小，工程投资省，运行能耗低。4、 处理设施在运行上有较大的灵活性和可调性，以适应水量水质的变化。5、 不能对环境造成二次污染，处理设施力求美化，站区应充分考虑绿化。6、 选用国内外先进、高效节能、性能可靠，运行管理方便的设备，自动化程度高，减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度。7、 处理站范围，总平面规划要符合整个矿区的统一规划和布置，充分考虑水处理站和整个厂区构筑物相衔接，建筑风格上力求统一，并与厂区周围景观相协调。1.3申请报告编制依据1) 中华人民共和国环境保护法2) 中华人民共和国水污染防治法3) 山西省主要河流、湖泊、水库环境功能类别表。4) 国家城市杂用水水质指标GB/T18923-20025) 城镇污水处理厂污染物排放标准6) 城市污水处理及污染防治技术政策7) . 山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司委托书。1.4建设单位概况长治市慈林山煤业有限公司位于长治市南30公里处的长子县慈林镇庄头村北，距太焦铁路东田良火车站1公里，有铁路专用线相通，227省道-长晋公路临门而过，交通十分便利。 长治市慈林山煤业有限公司前身为长治市慈林山煤矿，于2000年6月28日整体改制改组而成。2002年5月25日长治市人民政府授权山西潞安矿业（集团）公司经营慈林山煤业有限公司国有股份。公司现有在册职工2044名，其中各类专业技术人员144名。公司总资产7942万元。公司经营范围：原煤开采、加工、销售；第三产业。公司下辖（属）有慈林山煤矿、夏店煤矿、麟漳高科技农业开发区、青源型煤厂、劳动服务公司等经济实体（分公司）。 长治市慈林山煤业有限公司目前主要产品为十三级末煤和十二级混煤，1990年以来连年被评为山西省“优质产品”和“信得过产品”称号，它的内在质量好、含硫低、热值高、是发电和民用的最佳燃料，也适用于化肥和水泥工业，所产煤炭销往河南、山东、上海、江苏、湖南、湖北、广东、广西等省市。0-50mm末煤1988年已打入国际市场，远销日、韩等国。1.5项目提出的背景和建设的必要性我国是一个干旱缺水的国家，全国拥有水资源约为28000亿m3居世界第六位，但人均占有水资源量仅为2220 m3。水资源的贫乏已严重的制约着我国社会经济的发展。水旱灾害不断出现，水环境遭到人为破坏，再加上开源节流的投入不足，水利经济没有理顺，使水资源问题日益成为我国社会经济发展的重要制约因素。目前，我国小城镇建设已步入一个更具活力、更有作为的新时期。随着城市化进程的加快，人口不断增加，工农业生产规模的扩大，生活污水和工业废水的排放量迅速增加。由于资金和技术等原因，污水处理设施严重不足，近80%的污水未经有效处理就直接排入自然水体，已使全国近40%的河段遭到污染，90%的城市水域被严重污染，近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准，进一步加剧了城市缺水的矛盾。据统计估算，小城镇人均排放生活污水量约为130L/（人天），虽然排放污水量无法与大城镇相比，但小城镇的污水排放都直接影响到当地的城市和自然环境，必须对小城镇水污染进行控制才能实现可持续发展的目标。山西省是我国能源重化工基地，是我国煤炭和焦炭的主要生产省份。同样，煤炭工业为山西省的支柱产业。在山西经济发展中占举足轻重的地位。山西省政府和山西省有关部门，对山西省煤化工业和环境保护工作十分重视。在过去十几年中，投入大量的人力和财力，进行了多次煤矿改造和发展新煤矿的建设。近几年，山西省政府相继出台了关于煤矿安全环保的有关规定，对山西省煤炭工业的划、发展起到了十分重要的作用。山西省煤炭工业不能走单靠尾部治理的老路，应从采用先进技术，规模生产，从工业生产过程中减少污染物的产生，充分回收和利用资源。建设山西清洁能源区，倡导依靠高新技术，推行清洁生产和综合利用并存。污水中存在大量的重金属及溶解固体，流入农田会使溶解盐聚集于土壤之中，使土壤逐渐盐化，影响农作物的生长，甚至于中毒不能食用。本项目在长子县的慈林镇，慈林镇位于山西省长治市长子县东南部，是长子县主要水果产区之一，采矿业、化工业和运输业发达。因此，该地区污水能否处理好，能否找到高效、低投入的城镇污水处理新技术，将直接影响该地区人民生活水平的提高，以及该地区的环境状况和可持续发展战略。综上所述，建设“慈林山煤矿60m3/h生活污水处理站”符合长子县城市总体规划的需要，项目实施后，将为山西能源重化工基地的建设，山西清洁文明生产，潞安矿务局经济发展和改善当地的环境质量起到作用。可改善当地的污染现状，充分利用当地的水资源，减少对该地区土地及水源的影响，实现生活污水的零排放。同时将带动当地的煤炭、化工、电力、冶金、建材、运输等相关产业的发展，容纳一批劳动力，带动产业的整体的科技进步。1.6主要污染源煤炭开采过程中地质性涌渗水到巷道为安全生产排出的自然地下水，井下采煤生产过程中的洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤层废水。因此，它既有地下水的特征，但又受到人为污染。矿井水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分，其中井下水文地质条件及充水因素对矿井开采过程矿井水的水质、水量有决定性的影响。1.6.1废水的组成煤炭开采过程中地质性涌渗水到巷道为安全生产排出的自然地下水，井下采煤生产过程中的洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤层废水。煤矿废水主要包括矿井水、洗煤水、支护乳化液、生活污水等。矿井废水污染物：悬浮物(SS)、铁、铜、COD、BOD、溶解性总固体、氨氮等； 慈林山煤业有限公司生活污水，其污染物组成为：COD、BOD、氨氮、悬浮物、总磷等。1.6.2煤矿废水对环境的危害煤矿废水中含有大量的金属物质和悬浮物，煤矿排放的废水，是污染水环境的含重金属离子废水的来源。煤矿生产废水往往是多种废水的混合物，所含重金属离子种类繁多，给处理带来一定难度。含重金属离子废水对环境的污染有以下几个方面的特点： 重金属污染物在自然环境中不能自行分解为无害物质，而只能发生形态的改变或在不同相之间进行转移，在这些过程中其毒性并未得到根本性的消除，若处置稍有不当，重金属离子会返溶于水中，重新产生危害，形成“二次污染”； 生物体从环境中摄取重金属，经过食物链的生物放大作用，逐渐地在较高级的生物体内富集起来； 重金属进入人体后能够和生理高分子物质发生强烈的相互作用而使之失去活性，也可能积累在人体中造成慢性中毒，而这种积累性危害有时需要十多年才显现出来。（1）矿井水的污染据统计，全国煤矿每年外排矿井水30亿立方米以上，这些矿井水中已净化利用的不足20%，大量未经处理的矿井水直接外排，不仅浪费了宝贵的地下水资源，而且对矿区周围环境、河流产生污染。矿井水的污染，主要是悬浮物和矿井水酸性物质，未经处理排人河流可使河流水质的浊度和黑度增大，污染水质，影响环境美观。酸性矿井水能腐蚀矿井排水设备，伤害人的皮肤，排入地表水系会使天然水系酸化。高浊度矿井水排入农田，可引起土壤盐碱化。煤矿宜建立矿井水收集处理装置，地下水一般水质较好，经处理后有的可饮用，有的可用于浇灌植物花草，这样既可减少排水污染，又为煤矿节省用水支出。(2)洗煤水对环境的污染目前，跳汰浮选选煤工艺在我国仍占较大比重。此工艺洗煤水毒性的来源主要有两个方面:一个是石油类浮选药剂产品，此类浮选药剂一般毒性较大;一类是高分子絮凝剂-聚丙烯酰胺(PAM)，由于聚合不完全，其丙烯酰胺单体遗留下来，其毒性很大，洗煤废水一旦外排，灌溉农田，会引起减产，排入河流、湖泊，能抑制鱼类生长，渗入地下，能污染饮用水源。因此，必须安装压滤机回收煤泥，洗煤水闭路循环处理和利用，杜绝直接外排。(3) 矿物油对地下水的污染目前我国煤矿采煤工作面支护用品主要是单体液压支柱和综采液压支架，其液压传动部分使用的乳化液是矿物油加水稀释而形成的，虽然矿物油含量不高，但全国煤矿使用量很大。因为单体液压支柱不能形成乳化液闭路循环，在井下采煤工作面撤回支柱过程中只得将注入单体支柱的乳化液直接放掉，对地下水资源造成污染。综采液压支架液压循环使用，基本不排放，其污染非常轻，具备条件者宜推广使用。山东新煤机械有限公司针对单体支柱乳化液污染地下水问题，进行合作研究，开发了清水泵站、清水液压支柱新产品，该产品不仅能根本解决乳化液污染地下水问题，而且能减少电镀产品用量，具有良好的环保效益。（4）生活污水的污染我国煤炭系统年排放生活污水约4亿立方米左右，生活污水排入地面水体可以造成水体缺氧使水体恶化。要建立生活污水管网统一进入附近城市污水处理站进行处理，以降低有害影响1.7地区污染物排放标准根据环保局的要求，污水排放标准应执行城市杂用水水质标准（GB/T18923-2002）。1.8项目建设的必要性煤矿一般是地下作业，地质构造复杂，时刻受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害的威胁。随着开采深度的增加，矿井高温问题日益突出，因此矿井环境工程既属于环保工程，又是安全工程。煤矿生产所涉及的相关服务方较多，主要包括：支柱、支架、顶梁、锚杆等支护用品厂，煤机厂，火药雷管厂，矿灯厂，工业油脂厂，食堂，医院等等，它们在生产和服务过程中亦产生相应的环境因素，如支护用品厂、煤机厂的铸锻粉尘排放，电镀车间排放的废水中以佩化物、重金属Cr6+为主；矿灯厂的电池车间排放的废水中以铅为主，佩化物的毒性已人所共知，重金属对人的危害很大；机厂排出的含油废水能使水体中BOD、COD等水质指标急剧增加，严重污染水质。医院污水主要危害是通过污染地表和浅层地下水水源，造成疾病传播，危害人体健康。因为以上污染物有的环境危害大、处理难度高，煤矿必须对这些服务单位施加必要的环境影响，以保证其污染物按照相应处理技术要求进行科学有效处理，防止产生污染和危害，影响煤矿环境形象。山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司产生的废水量为：煤矿生活水规模为60m3/h。煤矿生活废水的水质一般如下：CODcr=250mg/L、BOD5=150 mg/L、氨氮=20 mg/L、SS=300 mg/L、总磷TP=4.0 mg/L。此废水若不经过处理直接排放到水体中或其废水未经处理排入附近河中，严重污染了本地区的环境。为了保护本地的引用水源，必须对这些废水进行治理，使其达到回用标准。为了满足国家环保部门颁布的城市杂用水水质标准GB/T189232002中对污水回用的要求及山西省环境保护厅，晋环函（2009）685号，关于山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司慈林山矿井下组煤开采（含选煤厂）环境影响报告书的批复，生活污水处理后回用于洗煤厂生产补充水、地面除尘、绿化和储煤场洒水等。1.9研究范围1) 针对该煤业的生产现状、污染物现状以及最终处理要求，重点分析本工程项目的处理方式，处理规模，处理工艺流程，主要设备选型。优选出治理效果好，技术先进、设备可靠、经济合理、运行操作方便的工艺方案。2) 根据现行的建设工程、安全工程、概算定额和市场调查，提出推荐方案的投资估算、进行技术经济分析。3) 对本项目投资建成后的环境、社会和经济效益进行评价，提出结论和建议。主要指导思想和污染防治原则1.9.1主要指导思想1) 达到国家城市杂用水水质标准（GB/T189232002）中的回用标准；2) 处理工艺运行可靠、操作简单、构筑物少、基建投资省及运行成本低，达到国内同类废水处理厂的较高水平；3) 工程设计与文明工厂建设相结合，要求对处理后的废水尽量实现资源化利用。1.9.2污染防治原则1) 坚持节约用水的原则，生产装置排出的废水合理回收，重复利用，降低新鲜水的耗量；2) 废水输送管线，检查井采取防渗漏和防腐蚀措施。设计采用标准规范城市杂用水水质标准GB/T189232002室外排水设计规范GB50014-2006建设项目环境保护管理办法（86）国环字第003号;建设项目环境保护设计规范（87）国环字第002号;地表水环境质量标准（GB3838-2002）生活饮用水卫生标准（GB5749-2006） 建设结构荷载规范（GB50009-2001） 混凝土结构设计规范（GB50010-2002） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） 建筑抗震设计规范（GB50011-2001） 建筑结构设计统一标准(GB50068-2001) 工业企业设计卫生标准（GBZI-2002）工业企业厂界噪声标准GB1234890自动化仪表选型规定（FIG/T20507-2000）自动化仪表工程施工及验收规范（GB 50093-2002）1.10项目概况1.10.1 建设内容：矿井生活污水处理站一座，占地面积 3亩，其中包括：机械格栅、调节池、缺氧池、好氧池、二沉池、集水池、消毒池、回水池、污泥池、鼓风机房各一座。1.10.2交通状况：该项目位于长子县慈林镇崔庄东北方向，赵庄煤矿铁路专线南，长晋公路西侧。1.10.3估算投资：总投资406.2万元，建筑工程为104.97万元；安装工程78.65万元；设备购置171.9万元；其他费用22.4万元；土地费9万元；基本预备费19.3万元。1.10.4 资金筹措：全部由建设单位自筹解决。1.11可行性研究结论污水处理工艺种类繁多，选择污水处理工艺首先要根据进水水质污染程度，处理后应达到的排放标准，结合工程规模大小，项目具体条件等多种因素，综合进行考虑。不仅要求处理工艺能够满足处理程度要求，保证出水水质达标，而且要运行管理方便，同时做到节省投资，运行费用低。依据工艺方案的投资估算和技术经济分析，本可研推荐A-O工艺+全自动净水器作为此项生活污水处理工艺方案。生活污水经管网收集首先经格栅机截污，去除污水中较大的漂浮物及部分悬浮物，污水经预处理后进入调节池，对水质水量进行调节。调节池的污水通过潜污泵送入A/O系统，通过好氧微生物、硝化菌、反硝化菌、等微生物的新陈代谢作用将污水中COD、BOD、SS、氨氮彻底降解，泥水经过二沉池固液分离，二沉池出水自流到全自动净水器内对SS等再进一步过滤去除，再通过二氧化氯发生器消毒杀菌最后流入回用水池并回用。二沉池污泥一部分回流到系统再次利用，提供生物量，一部分剩余污泥排入污泥池后通过污泥泵打入卧螺式离心机脱水后，泥饼外运，滤液回流到集水池重新处理。 因现国内此工艺达标验收项目已很多，采用且已成功稳定达标运行实例，故本工程设计上A-O工艺运行的可能性。该项目建成后年治理废水52.6万m3，年节约新鲜水量为45.6万m3，环境效益、社会效益可观，建议尽快投资治理。2. 建设条件2.1工程地质：拟建厂址地貌为一级阶地，所处区域内为第三、四纪黄土覆盖。2.2地震烈度根据国家地震局最新颁发的中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱特征周期区划图，该地区地震动峰值加速度0.20g，地震动反应谱特征周期为0.35s。本工程地震设计参数待场地地震安全评价经省地震局主管部门批准后确定。2.3气象条件属于温带大陆性季风气候，其特征是：四季分明，春季多风、夏季多雨、秋凉夏爽、冬寒少雪。极端最高温度 37.2极端最低温度 -20.3年平均温度 9.9-10.6年平均总降水量 520mm全年平均风速 1.9m/s全年最多风向 西北风最大冻土深度 93mm2.4地区经济现状及发展规划潞安矿务局属于煤化工工业规划发展区。该地区煤炭企业立足当地煤炭资源和市场优势，全方位开放，以小区域突破来带动全县资源、技术、经济互补。大力发展乡镇企业，集中围绕煤炭、建材、机械和冶金行业进行挖潜、改造，实施“星火”计划。通过结构调整，加强管理，上规模，上档次，上水平，上效益，并提出要根据市场导向和当地资源优势，重点开发潜力较大的煤炭洗选、焦化等工业项目，进行清洁生产。要求大面积引进人才、技术、资金、信息，推动企业升级和产品创优、创汇。2.5交通运输条件长治市慈林山煤业有限公司位于长治市南30公里处的长子县慈林镇庄头村北，距太焦铁路东田良火车站1公里，有铁路专用线相通，227省道-长晋公路临门而过，交通十分便利。2.6水源供水、排水情况本工程用水打深井供给。水源充足，供应有保障。废水经处理后循环使用。2.7电源、供电、电讯情况主电源为厂区附近变电站供给，电讯安装5部程控电话交换机。2.8当地施工和协作条件厂址距长治市较近。施工和协作条件好。2.9与地区规划的关系和生活福利条件厂址位于长治市的煤炭工业区，符合当地经济规划。厂址距长治市较近，生活福利设施利用公司市区现有设施。3. 工程技术方案3.1设计依据1） 山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司提供的设计资料2） 城市杂用水水质标准 （GB-T18920-2002）3） 工业企业噪声控制设计规范 （GBJ87-85）4） 建设项目环境保护设计规定 (87)国环字第002号5） 工业企业厂界噪声标准 (GB1234890)6） 恶臭污染物排放标准 (GB1455493) 7） 国内煤矿生活废水处理工程开工调试经验3.2原始资料1） 原水水量生活废水量：60m3/h（包括生活污水、洗澡水等）2）原水水质 CODCr 250mg/L 氨氮 20mg/L 悬浮物 300mg/L PH值 69 总P 4mg/L BOD 150mg/L 3.3设计水量及水质3.3.1设计水量本设计要求处理水量为60m3/h。3.3.2设计水质水质要求为：同煤矿废水生活水指标，其他指标无特殊要求，废水处理适应废水水质的要求。3.3.3处理后水质指标CODcr 50 mg/L氨氮 10 mg/L浊度 10NTUBOD 10mg/L溶解性总固体 1200 mg/L总余氯 0.2 mg/LpH 69 3.4工艺方案选择目前污水处理工艺种类很多，选择污水处理工艺首先要根据进水水质污染程度、处理后应达到的排放标准，结合工程规模大小、项目具体条件等多种因素，综合进行考虑。不仅要求处理工艺能够满足处理程度要求，保证出水达标，而且要运行管理方便，同时做到节省投资，运行费用低。有时还可能受气候、运输条件、技术管理水平、地区经济发展状况等因素的制约。因此在选择污水处理工艺流程时，通常都应当进行多因素综合分析确定。慈林山煤业有限公司慈林山煤矿生活污水处理工程对污水处理程度的要求是比较高的，主要污染物的去除率都很高，其中BOD的去除率93.3%，氨氮去除率应达到60%。生活污水的水质随季节的推移相对有一定变化，一般生活 常规处理的工艺流程常用二级处理体制，其中一级是预处理，二级是常规的活性污泥处理。由于本工程污水处理后考虑杂水回用，因此在常规生活污水处理后再加了一级过滤系统。根据工程所处地理位置，污水排放规模、便于管理、节省投资和稳定达标和资源利用等综合因素考虑，应当选择技术先进、成熟稳定、对污水水质、水量变化适应性强、管理方便、运行费用低、投资省的处理工艺。综上所述，采用AO+全自动进水器最适合本厂生活污水处理工程。3.5生物脱氮机理生物脱氮是硝化(N)与反硝化(DN)的应用。硝化是指在废水处理中，氨氮在好氧条件下，通过好氧菌(亚硝化毛杆菌属和硝化杆菌属)的作用被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的反应；反硝化是在缺氧条件下，脱氮菌利用硝化反应所产生的NO2-N和NO3-N来代替氧进行有机物的氧化分解，将NO2-N和NO3-N中的N还原成氮气逸出。脱氮菌广泛分布于自然界中，有假单胞菌属、小球菌属、无色杆菌和芽胞属等异养细菌。硝化反应是在延时曝气后期进行的，也就是说，对焦化废水的生物降解，氨氮的降解要比酚、氰和硫化物的生物降解速率慢，所以需要足够的曝气时间。另外，氨氮的氧化必须补充一定量的碱度，硝化细菌属好氧性自养菌；而反硝化细菌属兼性异养菌，即可在有氧条件下利用有机物进行好氧增殖，又可在无氧条件下，微生物利用有机物作为碳源，以NO-2和NO-3作为最终电子受体(N电子接受体)将NO2-N和NO3-N还原成氮气逸出，以达到最终脱氮的目的。生物脱氮的硝化-反硝化反应如下：硝化反应： 2NH+4+3O22NO-2+4H+2H2O 2NO-2+O22NO-3反硝化反应： NO-3+2H+2e-NO-2+H2O 2NO-2+8H+6e-N2+4H2O 3.6生物脱氮的基本流程及特点3.6.1生物脱氮的基本流程厌氧-缺氧-好氧(A2/O)的内、外循环流程：该流程的特点是缺氧池（也叫反硝化池）在前，好氧池（也叫硝化池）在后，其优点是原污水中的有机物可为反硝化提供大量的有机碳源，而不必再向缺氧段投加碳源。该流程在实际中已得到应用，运行效果较好。在运行过程中，经过研究人员不断的研究与探索，认为厌氧反应会将废水中难以生物降解的有机物进行酸化水解，改善废水的可生化性，这就是我们常说的(A2/O)工艺流程。根据回流的方式，又可分为内循环或外循环两个工艺流程。好氧-缺氧(O/A)生物脱氮流程：该工艺的特点是好氧段在前，缺氧段在后，二沉池较小，但经好氧段硝化后的废水中碳源已近枯竭，反硝化所需的碳源必须另加补充。该流程运行效果相对稳定，但该工艺的好氧段的负荷较大，运行费用较高。本方案推荐采用A/O生物脱氮工艺。 3.6.2A/O生物脱氮工艺特点根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的煤矿生活废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：(1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。经生物脱氮后的出水可将COD值降至80mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2) 流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。 (3) 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。(4) 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。(5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解COD等有机物。结合采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准，处理后水达到城市杂用水水质标准。 3.7 A/O生物脱氮工艺流程图3.8污水处理站工艺设计3.8.1工艺方案生活污水经管网收集首先经格栅机截污，去除污水中较大的漂浮物及部分悬浮物，污水经预处理后进入调节池，对水量水质进行调节。调节池的污水通过潜污泵泵如AO系统，通过好氧微生物、硝化菌、反硝化菌等微生物的新陈代谢作用将污水中COD、BOD、SS、氨氮彻底降解，泥水经过二沉池固液分离，二沉池出水自流到全自动净水器内对SS等再进一步过滤去除，再通过二氧化氯发生器消毒杀菌后最后流入回用水池并作为杂用水回用。沉淀池排出的污泥（Q=1.1m3/h，含水率为99.2）由污泥泵送入污泥压滤机进行机械脱水，产生的泥饼外运，滤液回流到集水池重新处理。为保证处理系统正常运行，在系统中设置了必要的流量、压力、温度、溶解氧等检测仪表。在化验室对水质进行定期化验分析。3.8.2废水处理站工艺平面布置总图布置充分结合潞安矿业集团慈林山煤业有限公司现有的实际情况，详见附图一3.8.3废水处理站单体工艺设计 本工程主要构筑物包括：格栅脱水间、格栅集水池、调节池、A/O生物反应系统、二沉池、接触消毒池、回用水池、鼓风机房、污泥池、消毒加药间等。3.8.3.1机械格栅功能：机械格栅主要是拦截污水中较大颗粒的悬浮物，确保水泵正常运行；集水池对来水进行简单的收集，使调节池的调节能力最大化。主要工程内容：进水井，1座，L*B*H=1.2*1.2*1.5m。钢筋混凝土结构格栅井，1座，L*B*H=3.0*0.5*1.5m。钢筋混凝土结构格栅井中设有回转式自动格栅机1台，栅宽0.4m，栅条宽3mm，配用电机功率为0.75KW。运行方式：按照时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。回转式自动格栅机，其动力消耗较低，不易发生堵塞，不锈钢材质，耐腐蚀性能好，清渣方便。3.8.3.2调节池设计流量按最大时60m3/h考虑。、调节池功能：对废水进行水量水质的调节，保证后续生物反应系统的连续稳定性，并且提高生物的可生化性，容易降解。设计参数：设计流量Q=60m3/h水力停留时间HRT=5.4h.主要工程内容：调节池尺寸：L*B*H=9.0*8.0*5.0m。钢筋混凝土结构，有效容积V=325m3集水池内设提升泵，选用潜水排污泵3台，2用1备，Q=30 m3/h，H=8m，N=1.5KW。泵的启停根据液位计自动控制，对泵起到保护作用。调节池内设微孔曝气头20套，曝气管网共1套。3.8.3.3A/O生化系统生化系统的主要功能：主要污染物的去除是在这个过程中实现的，生物菌能降解污水中胶体和可溶性的COD，好氧菌硝化反应能将氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，随着上清液回流到缺氧池进行反硝化，从而去除总氮。缺氧池通过填料上的兼性厌氧菌将污水中的NO2-N和NO3-N 还原为N2气逸出，完成对废水的反硝化脱氮处理。出水进入好氧池。设计参数：系统分为两组：单组设计进水流量：Q=30 m3/h整个生化系统总停留时间：HRT=10h缺氧段有效容积162m3，停留时间：HRT=2.7h。好氧段432m3，停留时间：HRT=7.2h,污泥负荷：0.1kgBOD/Kg.MLVSS.d好氧池曝气方式：鼓风曝气空气量：6m3/min主要工程内容：AO生物反应池尺寸：12.0x11.0x5.0m 共两系，为钢筋混凝土结构。缺氧池尺寸：12.0x3.0x5.0m好氧池尺寸：12.0x8.0x5.0m缺氧池内设组合填料90m3，好氧池内设组合填料240m3.缺氧池内设组合填料支架80m3,好氧池内设组合填料支架230m3.缺氧池内设微孔曝气头15套，好氧池内设微孔曝气头150套。曝气管网共6套。内置可张微孔曝气器，对池内混合液进行充氧并搅拌，其好氧池出水混合液进入二次沉淀池，两系好氧池并列运行。曝气器选择BZQ。W-192型球冠形可张微孔曝气器。空气量：0.83 m3/h.个；服务面积：0.350.6 m2/h.个；氧利用率：2431%