煤矿矿井水处理工程技术规范 23页

ICS13.060.30P41Q/SH神华集团有限责任公司企业标准Q/SHJ0062—2014煤矿矿井水处理工程技术规范Technicalspecificationsforminedrainagewatertreatment2014-09-24发布2014-10-15实施神华集团有限责任公司发布1\nQ/SHJ0062—2014目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................24总则..............................................................................25含悬浮物矿井水的处理..............................................................46高矿化度矿井水的处理..............................................................57酸性矿井水的处理..................................................................68含铁、含锰矿井水的处理............................................................79污泥浓缩与脱水处理................................................................810主要工艺设施和材料...............................................................911检测和控制......................................................................1312主要辅助工程....................................................................1513劳动安全与职业卫生..............................................................1514施工与验收......................................................................1615运行与维护......................................................................16附录A（资料性附录）原水水质分析项目...............................................18附录B（资料性附录）易制毒化学品的分类和品种目录...................................20I\nQ/SHJ0062—2014前言本规范按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本规范由神华集团有限责任公司环境保护部提出并负责解释。本规范由神华集团有限责任公司科技发展部归口。本规范起草单位：中国神华能源股份有限公司环境保护部、煤科集团杭州环保研究院有限公司。本规范主要起草人：郭继光、王莉娜、杨嘉春、陈莉莉、郭中权、肖艳、毛维东、崔东锋、张军、王义、佘爽英、谷士娟，刘蓁。II\nQ/SHJ0062—2014煤矿矿井水处理工程技术规范1范围本规范规定了煤矿矿井水处理工程设计、施工、验收和运行管理的技术要求。本规范适用于煤矿矿井水处理工程的技术方案选择、工程设计。煤矿矿井水处理工程的施工、验收及运行管理可参照执行。本规范中煤矿矿井水处理工程指井工开采的煤矿矿井水处理工程，包括矿井水净化处理工程和矿井水深度处理工程；露天煤矿矿坑水处理工程也可以参照执行。本规范不适用于煤矿井下等特殊环境的矿井水处理工程。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBJ22厂矿道路设计规范GB/T19249反渗透水处理设备GB20426煤炭工业污染物排放标准GB50007建筑地基基础设计规范GB50009建筑结构荷载规范GB50010混凝土结构设计规范GB50011建筑抗震设计规范GB50013室外给水设计规范GB50014室外排水设计规范GB50016建筑设计防火规范GB50034建筑照明设计标准GB50037建筑地面设计规范GB50015建筑给水排水设计规范GB50052供配电系统设计规范GB5005310kV及以下变电所设计规范GB50054低压配电设计规范GB50069给水排水工程构筑物结构设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50265泵站设计规范GB50810煤炭工业给水排水设计规范GB/T19223煤矿矿井水分类HJ2008污水过滤处理工程技术规范HJ/T15环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计HJ/T96pH水质自动分析仪技术要求HJ/T101氨氮水质自动分析仪技术要求HJ/T103总磷水质自动分析仪技术要求HJ/T353水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）HJ/T354水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）1\nQ/SHJ0062—2014HJ/T355水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）HJ/T377环境保护产品技术要求化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪JB/T2932水处理设备技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1矿井水minedrainagewater指在煤矿建井和煤炭开采过程中，由地下涌水、地表渗透水、井下生产排水（防尘、灌浆、设备冷却水等外排水）汇集所产生的废水。3.2净化处理purificationtreatment指以去除矿井水中悬浮物、胶体和色度为主要目的的混凝、沉淀（澄清）、过滤处理工艺技术过程。3.3深度处理advancedtreatment指用物理、化学或者生物方法降低或去除水中的溶解性盐类或更深一步去除矿井水中浊度、悬浮物或有机污染物的工艺技术过程。3.4污泥sludge指矿井水处理过程中沉在底部的煤粉、岩粉或药剂与矿井水的混合物。主要包括预沉调节池的沉淀物和加药混凝后的沉淀物。4总则4.1矿井水处理利用原则煤矿矿井水应单独处理。有条件的矿井，宜实行清污分流。生产用水应利用处理后的矿井水，水质或水量无法满足要求的部分可由其他水源补充。矿井水处理后利用的部分，宜根据用水需求分质处理。矿井水利用主要分煤矿自用与外供。煤矿自用主要包括井下生产用水、地面生产和生活用水；外供主要有洗煤厂生产用水、电厂用水、煤化工用水、灌溉用水等。4.2矿井水的分类矿井水通常分为：含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水、含铁含锰矿井水及其他污染矿井水。各种矿井水主要污染物组成和限值如表1所示。2\nQ/SHJ0062—2014表1各种矿井水主要污染物组成和限值矿井水种类主要污染组成限值含悬浮物矿井水悬浮物悬浮物≥50mg/L高矿化度矿井水溶解性总固体溶解性总固体≥1000mg/L酸性矿井水酸类物质pH值＜6.0含铁含锰矿井水铁、锰总铁＞0.3mg/L，总锰＞0.1mg/L其他污染类型矿井水放射性等-4.3建设规模3矿井水处理工程的建设规模以处理设施每日处理的水量Q（m/d）计，每日处理时间根据工艺条件宜按20h-24h计算，矿井水处理工程的建设规模分类如下：3小型规模：矿井水处理工程的处理水量Q＜2000m/d；3中型规模：矿井水处理工程的处理水量2000≤Q＜10000m/d；3大型规模：矿井水处理工程的处理水量Q≥10000m/d。4.4项目构成4.4.1矿井水处理工程项目包括：矿井水处理设施、辅助工程、配套设施等。4.4.2矿井水处理设施包括：矿井水收集、预沉与调节、净化处理、深度处理、消毒、污泥浓缩与脱水、药剂配制及自动控制等设施或设备。4.4.3辅助工程包括：处理站（厂）内道路、围墙、卫生间、绿化工程；供电、供暖、供水设施；专用的化验室、控制室、仓库、维修车间等。4.4.4配套设施包括：办公室、更衣室、浴室、门卫室等。4.4.5矿井水处理工程项目构成应根据建设规模确定，具体应符合表2的规定。表2矿井水处理工程项目构成工程建设规模水处理设施辅助工程配套设施小型必需配备可选配备不配备中型必需配备可选配备可选配备大型必需配备必需配备可选配备4.4.6如果矿井水处理工程附近有可资利用的辅助或配套设施，新建矿井水工程项目时可酌情减少相应的配备。4.4.7矿井基建期，在矿井水处理工程还没有形成前，根据现场条件和地方环保部门要求，可以建设临时沉淀池。临时沉淀池时间不小于10h，并配必要的简易加药系统。矿井投产后，临时沉淀池可作为永久处理设施的矿井水事故池或其它水池使用。4.5场址选择与布置4.5.1矿井水处理工程选址应符合规划要求。4.5.2所选场址宜靠近矿井水的出水点，应利用矿井水排水余压自流进入矿井水处理站（厂）；应便于施工、维护和管理，方便处理后矿井水的排放或回用，并且考虑交通运输和水电供应的方便。3\nQ/SHJ0062—20144.5.3在同一场址布置矿井水处理站（厂）与煤矿生活污水处理站（厂）时，应将矿井水处理站（厂）布置在上风向。矿井水处理后回用时，其回用水池距离生活污水处理站宜不少于10m。4.5.4总平面布置应满足各处理设施功能和处理流程要求，布置合理，节约用地；各类管线连接应简洁，减少水头损失；厂区通道设计应考虑检修、运输的进出方便。4.5.5矿井水处理站（厂）应按照国家和地方的有关规定设置规范化排污口，排污口应按照地方环保部门及集团公司相关要求安装在线监测系统。4.5.6矿井水处理站（厂）布置应简洁美观，与矿区周围环境协调，并宜根据场地条件进行绿化。4.6设计水量新建煤矿的矿井水净化处理工程设计水量应根据矿井可行性研究报告、环境影响评价、矿井水资源评估报告等文件确定，无明确数据时宜按照GB50810相关规定确定；生产煤矿的矿井水净化处理工程设计水量宜按正常涌水量的1.1～1.3倍确定。矿井水深度处理工程的设计水量宜按规划需水量的1.1～1.2倍确定。4.7设计水质4.7.1新建煤矿的矿井水净化处理工程设计进水水质应根据矿井可行性研究报告、环境影响评价、矿井水资源评估报告等文件确定，无明确数据时宜按照GB50810相关规定确定；生产煤矿的矿井水净化处理工程设计进水水质应按实测水质确定，水质分析项目参见附录A。4.7.2矿井水深度处理工程的设计进水水质应按实测水质确定，水质分析项目参见附录A。4.7.3矿井水处理后排放部分的设计出水水质应按GB20426及当地环保部门的要求确定；矿井水处理后回用部分的设计出水水质应按规划的用水水质需求确定。5含悬浮物矿井水的处理5.1一般规定5.1.1含悬浮物矿井水水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，结合当地操作管理条件，通过技术经济比较后确定。5.1.2水处理构筑物参数的选择，应考虑原水水质最不利情况下的处理要求。5.1.3矿井水井下排水不均匀或原水悬浮物含量超过300mg/L时，应在净化处理前设置预沉调节单元。5.1.4含悬浮物矿井水处理药剂种类及投加量需要根据烧杯搅拌试验确定，常用混凝剂为聚合氯化铝，助凝剂为聚丙烯酰胺，一般先投加混凝剂，后投加助凝剂。5.1.5水处理构筑物根据需要设置放空管、溢流管和压力冲洗等设施。5.1.6含悬浮物矿井水的主要处理工艺可选用澄清、过滤处理工艺或混凝、沉淀、过滤处理工艺。5.2澄清、过滤处理工艺5.2.1含悬浮物矿井水的澄清过滤处理工艺，宜采用图1所示的基本工艺流程。构筑物的高程合理布置，尽量利用重力自流，减少提升次数。回用矿井水预沉调节澄清过滤达标外排图1含悬浮物矿井水的澄清过滤处理基本工艺流程4\nQ/SHJ0062—20145.2.2澄清一般采用机械搅拌澄清池或水力循环沉淀池，过滤一般采用机械过滤器、无阀滤池、普通快滤池或V型滤池等。5.2.3澄清池和滤池的个数或能够单独排空的分格数，应根据构筑物的池型、处理规模、操作运行和维护检修等条件通过技术经济比较确定，且不宜少于2个。5.2.4澄清池应同时设置侧面和底部排泥，泥斗的容积，应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、加药量、排泥周期和排泥浓度等因素通过计算确定，宜采用机械化或自动化刮泥、排泥装置。5.2.5澄清池絮凝区和清水区应设置取样装置。5.2.6澄清池、滤池应定期停运检修、冲洗、防腐处理。5.3混凝、沉淀、过滤处理工艺5.3.1含悬浮物矿井水的混凝、沉淀、过滤处理工艺，宜采用图2所示的基本工艺流程。回用矿井水预沉调节混凝沉淀过滤达标外排图2含悬浮物矿井水的混凝沉淀过滤处理基本工艺流程5.3.2加药混合方式的选择应考虑处理水量的变化，可采用水泵混合、机械混合或水力混合。5.3.3絮凝池宜采用机械搅拌、网格（栅条）、旋流、折板、涡流等反应形式。5.3.4絮凝池不宜少于2组，应设有排泥设施。5.3.5沉淀池进、出水应均匀配水、集水。5.3.6沉淀池宜采用上向流斜管沉淀池，池底泥斗宜设置自动排泥装置。5.3.7沉淀池与滤池组合时，应考虑构筑物的高程布置，宜采用重力流，减少提升。6高矿化度矿井水的处理6.1一般规定6.1.1本规范中高矿化度矿井水处理分为净化处理和深度处理两个部分：净化处理按第5章要求；本章主要介绍深度处理部分，深度处理宜采用反渗透脱盐处理。6.1.2高矿化度矿井水深度处理设计时，应先进行水质分析及资料调查。水质分析项目见附录A。资料调查应包括且不限于：现有的矿井水来源及稳定性、计划用水量及水质要求、可利用的矿井水量、目前的矿井水净化处理工艺、现投加的药剂种类及数量、矿井水的温度及变化情况等。6.1.3如果进入反渗透膜前的矿井水平均水温低于12℃，宜设置进水加热系统，可将水温提高至18℃～25℃之间，具体根据所选用的膜材质及工艺要求确定。6.1.4根据水质分析结果进行工艺计算，如果矿井水中铁含量超过0.3mg/L，锰含量超过0.1mg/L，应在深度处理的预处理前，或者结合预处理增加去除铁、锰等的工艺，具体按第8章要求。6.2预处理工艺6.2.1为防止反渗透膜降解和膜污堵，对于进水中的悬浮固体、尖锐颗粒、微溶盐类、微生物、氧化剂、有机物等污染物必须进行预处理去除。6.2.2预处理单元有两种工艺形式，一为介质过滤与活性炭吸附结合工艺，二为超滤工艺。建议采用超滤工艺或者通过技术经济比较确定。5\nQ/SHJ0062—20146.2.3为了防止微生物污染，可采用物理法或化学法对进水进行杀菌处理；当投加药剂时，投药点应设在活性炭吸附或超滤之前。6.2.4为了控制膜面结垢，可向进水中投加酸、阻垢剂或者有选择性的对进水进行离子交换处理；当投加药剂时，投药点应设在保安过滤器之前。6.2.5为了防止膜氧化，宜设置活性炭过滤器，或向进水中投加还原剂，或同时采用前述两项措施，并宜与余氯监测仪或氧化还原电位监测仪联动，控制余氯含量小于反渗透进水要求。6.2.6当预处理采用介质过滤与活性炭吸附结合工艺时，主要过滤设备应符合JB/T2932的要求；当进水悬浮物含量大于5mg/L时，宜采用较低的滤速；过滤形式宜选用罐式结构、压力过滤；阀门口径为DN100mm及以上时，宜选用电动阀门或气动阀门。过滤装置的工作周期应结合运行状况、经济条件等因素综合考虑，对于连续运行的系统，工作周期不宜小于22h；对于间断运行的系统，工作周期不宜小于系统持续运行时间。6.2.7采用超滤预处理工艺，处理程度应根据膜材料、膜组件结构、原水水质、产水质量要求及回收率确定，宜遵守膜元件生产商的技术要求。6.2.8超滤系统前宜设置盘式过滤器。内压式膜系统前，盘式过滤器过滤精度应小于100μm；外压式膜系统前，盘式过滤器过滤精度应小于300μm。6.2.9预处理单元的冲洗水及其他排水可收集输送至矿井水净化系统。6.3反渗透脱盐工艺6.3.1反渗透处理单元选用聚酰胺复合膜元件和醋酸纤维素膜元件时，进水水质应符合表3基本规定，其他指标参照膜厂家技术要求确定。表3反渗透处理单元进水限值项目限值膜材质浊度（NTU）SDI15余氯（mg/L）聚酰胺复合膜（PA）≤1≤5≤0.1醋酸纤维素膜（CA/CTA）≤1≤5≤0.56.3.2反渗透处理工艺之前应设置精度不大于5μm的滤芯过滤器作为保安过滤器；根据系统的自动化程度及煤矿的管理水平，保安过滤器前也可增设精度不小于5μm的滤芯过滤器，以保证系统安全。6.3.3反渗透系统的浓水禁止返回到煤矿井下用水系统、矿井水净化处理系统等可能成为煤矿矿井水深度处理水源的系统。浓水排放时应满足政府主管部门要求。6.3.4根据回用水的水质要求，反渗透系统可设置相应的后处理单元；后处理单元包括pH调节、杀菌消毒、离子交换、电除盐等单元。6.3.5pH调节单元宜设置在反渗透产水管与产品水池（槽）之间，药品级别应与产水用途相适应，不宜采用挥发性的酸等（特殊情况除外）；pH调节单元宜与pH监测仪联动。6.3.6杀菌消毒单元可采用氯杀菌、臭氧、紫外线等多种形式；氯杀菌剂宜采用二氧化氯或次氯酸钠，余氯含量应符合相关标准的要求。7酸性矿井水的处理7.1一般规定7.1.1酸性矿井水处理一般采用中和法处理，宜采用石灰乳法中和工艺。7.1.2中和反应产生的沉渣应沉淀去除。6\nQ/SHJ0062—20147.2石灰乳法中和处理工艺7.2.1采用石灰乳中和处理酸性矿井水，宜采用图3所示的基本工艺流程。搅拌石灰石灰乳配制水空气回用酸性矿井水中和反应曝气预沉混凝沉淀或澄清过滤达标外排图3石灰乳中和处理酸性矿井水基本工艺流程7.2.2中和反应池内应设机械搅拌装置，酸性矿井水与石灰乳中和反应时间应不小于1h。7.2.3酸性矿井水处理后出水应设pH自动检测装置。7.2.4酸性矿井水与石灰乳中和反应后，应对出水进行曝气，可选用压缩空气曝气或表曝机曝气。7.2.5对酸性矿井水处理后产生的泥渣应合理利用，可用于制作建筑材料；若不能利用时，应妥善处置，防止造成二次污染。8含铁、含锰矿井水的处理8.1一般规定8.1.1当矿井水原水中铁、锰含量超过排放或回用标准要求时，应除铁、除锰。8.1.2除铁、除锰工艺的选择及构筑物的组成应根据矿井水原水水质、处理后水质要求、除铁除锰试验或参照相似矿井水处理站（厂）运行经验，通过技术经济比较确定。8.1.3曝气装置可选择跌水、淋水、喷水、射流曝气、鼓风曝气、接触式曝气塔或叶轮式表面曝气装置。8.1.4除铁、除锰滤池的滤料可采用天然锰砂、石英砂、无烟煤或其它滤料。8.2除铁工艺8.2.1除铁方法主要有空气氧化法、化学氧化法和接触氧化法。宜采用图4、图5、图6所示的基本工艺流程。矿井水→曝气→调节反应→混凝沉淀处理→过滤→出水图4空气氧化除铁基本工艺流程加Cl2或KMnO4↓矿井水→调节反应→氧化→混凝沉淀处理→过滤→出水图5化学氧化法除铁基本工艺流程矿井水→调节反应→混凝沉淀处理→曝气→接触过滤→出水图6接触氧化法除铁基本工艺流程8.2.2空气氧化法除铁所需溶解氧量执行GB50013标准。7\nQ/SHJ0062—20148.2.3采用射流曝气装置时，射流水可采用全部、部分原水或其他压力水，射流曝气装置的构造应根据射流水的压力、需气量和出口压力等通过计算确定。8.3除锰工艺8.3.1除锰方法宜采用化学氧化剂氧化法。宜采用图7所示的基本工艺流程。加KMnO4↓矿井水→调节池→氧化池→混凝沉淀处理单元→除锰滤池→出水图7化学氧化剂氧化法除锰基本工艺流程8.3.2采用化学氧化过滤除锰的设计参数执行GB50013标准。8.3.3化学氧化除锰法宜采用高锰酸钾作为氧化剂。8.4同时除、铁除锰工艺8.4.1同时除铁除锰可采用化学氧化法或接触氧化法。采用图8、图9所示的基本工艺流程。8.4.2对于需要同时除铁除锰的矿井水，铁锰含量低时，可一步同时去除。如果铁锰含量较高时，需先除铁，再除锰，必要时可采用两级过滤。8.4.3除铁、除锰的设计参数执行GB50013标准。加Cl2或KMnO4↓矿井水→调节池→氧化池→混凝沉淀处理单元→除铁除锰滤池→出水图8化学氧化除铁除锰基本工艺流程矿井水→调节池→混凝沉淀处理单元→水射充氧→除铁除锰滤池→出水图9接触氧化除铁除锰基本工艺流程9污泥浓缩与脱水处理9.1一般规定9.1.1矿井水处理产生的污泥中主要成份为煤粉，有一定的热值，污泥处理应体现资源化、减量化和无害化。9.1.2污泥处理过程中的浓缩、固液分离构筑物和设备的排水，应收集并返回至矿井水调节池。9.1.3污泥处理工程设计应符合GB50014相关规定。污泥量应根据处理工艺按照物料平衡计算确定，计算公式如下：干污泥量Q1＝矿井水水量Q×(悬浮物浓度N1＋加药量N2)；湿污泥量Q2＝Q1／(1－污泥含水率M)。9.2污泥浓缩9.2.1污泥在脱水前应先进行浓缩，浓缩可采用机械浓缩或重力式浓缩。沉淀池排出的污泥含水率，如无试验资料或类似经验数据可参考，可按98.0%～99.0%选用。浓缩后的污泥含水率，如无试验资料或类似经验数据可参考，可按94.0%～95.0%选用。8\nQ/SHJ0062—20149.2.2当采用重力浓缩时，小型和中型规模的矿井水处理工程建议采用竖流式，数量不少于2座，交替间歇式运行，浓缩池后可不设储泥池。污泥斗池壁与水平夹角为55°～60°。多斗排泥应每斗设单独的排泥管和排泥阀；大型规模的矿井水处理工程的污泥浓缩结构形式，建议采用辐流式，浓缩池连续运行，浓缩后的污泥采用浓缩机刮泥，辐流式浓缩池池内设置周边传动浓缩机，浓缩后的含水率宜不超过95.0%。9.2.3机械浓缩可采用带式、滚筒等设备。9.3污泥脱水9.3.1污泥脱水应采用机械脱水，脱水前的污泥含水率不超过95%，脱水后的泥饼含水率不超过70%。9.3.2污泥脱水设备宜选用板框压滤机或带式压滤机，如果选用其他形式的脱水设备应进行技术论证和现场试验。9.3.3板框压滤机宜架空布置，压滤机下部宜设集泥装置和污泥运输装置。9.3.4带式压滤机设备数量宜不小于2台，泥饼宜采用皮带输送。10主要工艺设施和材料10.1一般规定10.1.1煤矿矿井水处理主要工艺设施和材料应根据处理工艺流程设计和选型，其设计参数应满足工艺流程对设施处理效果的要求。10.1.2煤矿矿井水处理工程中构筑物的设计使用年限为50年，设备及材料的合理使用年限宜按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。10.1.3煤矿矿井水处理主要工艺设备和材料均应从工程设计、招标采购、施工安装、运行维护、调试运行等环节予以严格控制，对于标准设备和材料，应符合国家相关标准规范要求；对于非标设备和材料，其加工质量和使用寿命不得低于设计要求的技术指标与使用年限。10.1.4当水体对构筑物及设施可能造成腐蚀或侵蚀时，应作相应的防范处理。10.2预沉调节池10.2.1预沉调节池的形式选择，宜采用平流式沉淀池形式。池内设置刮泥机，预沉调节池的污泥需要按照本规范第9章要求进行浓缩和脱水处理。10.2.2预沉调节池不宜少于2座或一座不宜少于2格，有效水深可采用3.0m～3.5m。10.2.3预沉调节池的水力停留时间按照GB50810相关要求确定。10.2.4预沉调节池宜采用穿孔墙配水，出水处可设置挡泥墙，挡泥墙不宜低于0.5m。10.2.5预沉调节池采用刮泥机刮泥时，池底坡度不宜小于0.01。10.3刮泥机10.3.1预沉调节池宜采用提靶式桁架刮泥机，行走速度宜为1m/min，提升速度宜为0.85m/min。10.3.2有除油要求时，可增设撇油装置，实现同时刮油刮泥的功能。10.4原水提升泵10.4.1原水提升泵宜采用立式或卧式离心泵，宜干式自灌式安装，应考虑备用。10.4.2原水提升泵同时可作为药剂的混合设备，泵前投加混凝剂，泵后投加助凝剂。10.5机械搅拌混合池9\nQ/SHJ0062—201410.5.1机械搅拌混合池宜为方形，采用一格或两格串联，混合时间宜为10s～30s，不宜超过2min。10.5.2混合搅拌器宜采用折桨式或螺旋桨式。10.6管式静态混合器10.6.1提升泵为潜水泵时，管式静态混合器应单独作为混合设备使用；当提升泵为干式泵并且与絮凝池距离较远时，管式静态混合器宜与水泵联合使用；管式静态混合器混合时间宜为10s～20s。10.6.2管式静态混合器管内流速宜为1m/s左右，分流单元宜为1～4个。10.7机械搅拌絮凝池10.7.1机械搅拌絮凝池宜与斜管沉淀池合建。10.7.2设计机械搅拌絮凝池时宜符合下列要求：a）絮凝时间为20min～25min，矿井水浊度较低时，取高值；b）池内设3～4挡搅拌机；c）搅拌机的转速应根据桨板边缘处的线速度通过计算确定，线速度宜自第一档的0.5m/s逐渐变小至末挡的0.1m/s；d）池内布置合理，防止进出水产生短流现象。10.8网格（栅条）絮凝池10.8.1网格（栅条）絮凝池宜设计成多格竖流式。10.8.2絮凝时间宜为20min～30min，矿井水浊度较低时，取高值。10.8.3絮凝池竖井流速、过网（过栅）流速应逐渐递减，宜分为三段，流速分别为：a）竖井平均流速：前段和中端0.15m/s～0.12m/s，末端0.15m/s～0.10m/s；b）过栅（过网）流速：前段0.35m/s～0.25m/s，中端0.25m/s～0.20m/s，末端不安装栅条（网格）；c）竖井之间孔洞流速：前段0.30m/s～0.20m/s，中段0.20m/s～0.15m/s，末端0.15m/s～0.10m/s。10.9斜管（板）沉淀池323210.9.1斜管（板）沉淀区液面负荷根据试验确定，缺乏资料时可采用3.0m/(m·h)～7.0m/(m·h)。10.9.2斜管（板）沉淀区设置斜管，斜管管径为30mm～40mm，斜长为1.0m，倾角60°。10.9.3斜管（板）沉淀池的清水区保护高度不宜小于1.0m；底部配水区高度不宜小于1.5m。10.10机械搅拌澄清池323210.10.1机械搅拌澄清池清水区液面负荷根据试验确定，缺乏资料时可采用2.8m/(m·h)～4.3m/(m·h)。10.10.2机械搅拌澄清池水力停留时间可采用1.2h～1.5h。10.10.3搅拌叶轮提升流量可为进水流量的3～5倍，叶轮直径可为第二絮凝室内径的70%～80%，并应设调整叶轮转速和开启度的装置。10.10.4机械搅拌澄清池应设置机械刮泥装置。10.11水力循环澄清池323210.11.1水力循环澄清池清水区液面负荷根据试验确定，缺乏资料时可采用2.8m/(m·h)～4.3m/(m·h)。10.11.2水力循环澄清池导流筒（第一反应池）的有效高度，可采用4m～6m。10.11.3水力循环澄清池的回流量，可为进水量的2～4倍。10.11.4水力循环澄清池池底斜壁与水平面的夹角不小于45°。10\nQ/SHJ0062—201410.12滤池滤池（普通快滤池、重力式无阀滤池、V型滤池等）应满足HJ2008相关要求。10.13集水池10.13.1集水池有效容积应大于同一时段内接纳的滤池反冲洗排水量之和。10.13.2集水池内应设置搅拌装置。10.14储泥池10.14.1储泥池有效容积应满足8h脱水（压滤）所需的污泥量。10.14.2储泥池应设置放空管、溢流管，池内宜设置搅拌装置。10.15污泥脱水车间10.15.1污泥脱水车间宜包括污泥提升泵房、脱水间、加药间、配电间、堆泥间等。10.15.2污泥脱水车间应根据设备布置情况，设置手动（或电动）葫芦、行车等提升装置。10.16污泥提升泵污泥提升泵宜根据水泵安装形式通过经济技术比较确定，可采用污水泵、污泥泵、渣浆泵及螺杆泵。10.17污泥脱水设备10.17.1板框压滤机的设计应符合下列要求：a）压滤压力为0.4MPa～0.6MPa；b）压滤周期不宜大于4h；c）每台压滤机应对应设置一台污泥提升泵，进泥泵宜采用渣浆泵；d）压滤机宜采用自动脱泥系统；e）压滤机宜采用自动高压滤布冲洗系统。10.17.2带式压滤机宜选用浓缩脱水一体机，设计应符合下列要求：a）污泥脱水负荷应根据实验资料或类似运行经验确定；33b）带式压滤机应配置冲洗水泵，冲洗压力不小于0.6MPa,流量为10m/(m·h)～11m/(m·h)计算，并考虑至少1台备用；c）带式压滤机应配置聚丙烯酰胺加药装置。10.18介质过滤器10.18.1介质过滤器宜选用压力过滤罐，滤速宜根据工艺要求及过滤介质情况确定。10.18.2滤料应根据进水水质以及处理要求选用，可采用石英砂、无烟煤、颗粒活性炭、以及锰砂滤料。10.18.3过滤器的反冲洗强度应该根据工艺要求及过滤介质确定，反冲洗周期可按设定时间进行，也可按水头损失增加值确定，冲洗间隔一般为12h-48h。10.19超滤装置10.19.1超滤装置可以作为反渗透的预处理设备，也可以作为仅去除水中悬浮物、浊度时的深度处理设备。10.19.2超滤装置进水悬浮物的含量应满足相应超滤膜的技术要求，之前宜设置盘式过滤器。11\nQ/SHJ0062—201410.19.3超滤膜组件宜垂直布置，宜与控制阀门、浓水循环泵等安装于同一牢固支架上。超滤膜的选型、膜通量的确定宜通过实验分析，不宜直接套用地表水、市政污水或其他工业废水的经验参数。10.19.4超滤装置应设置配套的反洗装置及化学清洗系统。条件许可时，超滤装置的化学清洗系统可与反渗透装置的化学清洗系统共用。10.20反渗透装置10.20.1反渗透膜的选型、膜通量的确定应根据水质分析资料，通过实验分析确定，不应直接套用地表水、市政污水或其他工业废水的经验参数。10.20.2根据处理要求，反渗透系统可选用一级多段系统、多级多段系统等。当采用多级系统时，后级的浓缩水宜混合入前级的进水。10.20.3回收率宜符合GB/T19249中的相关规定，特殊水质情况可另行确定；脱盐率可根据计划用水的水质要求，并增加一定的安全系数确定。10.20.4反渗透装置各段产水宜就近进入产品水池（槽），如果采用干管输送，应设置止回阀；产水管路禁止安装其他可能减小管路通径的阀门或管件，产水输送距离不宜过长，产水背压不得超过膜元件技术手册规定的限值，宜留有一定的安全裕量。10.21超滤水池超滤水池的有效容积应根据处理规模、运行规律以及厂区条件确定，一般调节容量为0.5h～2h的处理水量。10.22产品水池（箱）产品水池（箱）是处理后成品水的储存装置，其有效容积应根据成品水的产水曲线和供水泵的送水曲线计算确定，以避免溢流为限，一般要求有3h～4h的储水时间。10.23浓水池根据浓水去向不同，浓水池的有效容积应区别对待。用作浓水暂存时，一般要求有1h～2h的储水时间。10.24中和反应池10.24.1中和反应池内的机械搅拌装置应保证石灰乳与矿井水混合均匀。10.24.2中和反应池应采取防腐措施。10.25曝气预沉池10.25.1曝气预沉池前段曝气，后段预沉淀，池内应设机械清泥渣装置。10.25.2曝气预沉池应采取防腐措施。10.26化学氧化滤池10.26.1化学氧化滤池宜采用重力式无阀滤池或普通快滤池。10.26.2化学氧化滤池设两级过滤时，第一级过滤宜采用重力式无阀滤池，第二级宜采用普通快滤池。10.27接触氧化滤池10.27.1接触氧化滤池宜采用重力式无阀滤池或普通快滤池。12\nQ/SHJ0062—201410.27.2接触氧化滤池初期过滤出水不宜直接排放或利用，待生物滤层成熟后，出水水质达标后方可排放或利用。10.27.3新建接触氧化滤池可采用成熟接触氧化滤池中的铁泥对微生物接种、培养及驯化。10.27.4接触氧化滤池的反冲洗排水应加以处理，避免二次污染。11检测和控制11.1一般规定11.1.1矿井水处理工程应进行过程检测和控制，宜根据工程规模、工艺控制要求配置数据采集和监视控制（SCADA）系统，实现矿井水处理自动化管理。11.1.2矿井水处理系统的自动化程度和仪表配置要求、测量范围应根据工艺要求和运行管理要求来确定。11.1.3检测仪表和控制系统应保证矿井水处理系统的安全性和可靠性，且方便运行管理。11.1.4设备就地控制箱应设置运行状态指示、手动操作按钮、急停按钮和就地/远控转换开关。11.1.5全过程监控系统宜兼顾现有、新建和规划的要求，宜预留扩展10%的控制点位。11.1.6参与全过程监控系统的机电设备应设置工作和故障状态的检测装置。11.2过程检测11.2.1根据水处理工程的规模和工艺要求设水质监测化验室，检测项目宜包括pH、SS、浊度、CODCr、电导率及其它特殊指标。11.2.2为满足水处理过程自动控制的要求，应根据具体工艺流程设置相应的在线检测装置，检测位置和检测项目如下：a)各类水池宜设置液位计；b)泵房的水泵出水管宜检测压力，宜检测流量；c)加药装置的检测应包括药箱液位、药剂的投加流量；d)净化处理宜检测进水流量、进水浊度、出水浊度；e)过滤单元宜检测进水压力、出水压力；f)中和沉淀池宜检测进水pH值、出水pH值；g)超滤单元宜检测进水流量、产水流量、浓水流量、反冲洗流量、清洗流量；h)反渗透单元应检测进水流量、产水流量、浓水流量、进水温度、进水pH值、产水pH值、进水电导率、出水电导率、氧化还原电位、清洗流量；i)污泥脱水单元应检测进泥流量、进泥压力。11.2.3液位的检测宜采用超声波液位计，当采用超声波液位计有困难时，液位检测可采用投入式静压液位计或其他具有电信号输出的液位计。11.2.4除反渗透处理单元的流量检测外，其余流量的检测宜采用电磁流量计，其内衬材质和电极材料应在矿井水中稳定可靠，且应保证流量计安装位置前后的直管段以及测量管段内液体满管。11.2.5反渗透单元的流量检测宜采用转轮流量计。11.2.6压力的测量宜采用压力变送器，其材质应保证在矿井水中稳定可靠。11.2.7在线检测仪表应按控制系统的要求提供4mA～20mA的标准电流信号输出或现场总线式的通信接口。11.3过程控制13\nQ/SHJ0062—201411.3.1对于不同类型的矿井水，应根据水质特征和处理工艺，首先通过检测相关工艺参数来确定单位体积原水需要的药剂投加量，再通过检测系统的水处理流量，最后计算出水处理系统的药剂投加量（即：水处理系统的药剂投加量=单位体积原水的药剂投加量×水处理流量），从而实现水处理系统的自动加药。a)对于含悬浮物矿井水的处理工程，宜根据进水浊度、出水浊度、水处理流量等工艺参数的检测值来实现对混凝剂和助凝剂的自动投加；b)对于高矿化度矿井水的处理工程，宜根据不同水质指标和水处理流量的检测值来实现混凝剂、氧化剂、还原剂和阻垢剂的自动投加；c)对于酸性矿井水的净化处理工程，宜根据进水pH值、出水pH值、水处理流量等工艺参数检测值来实现对石灰乳的自动投加。对于含悬浮物矿井水的处理工程，宜根据进水浊度、出水浊度、水处理流量等工艺参数的检测值来实现对混凝剂和助凝剂的自动投加；对于高矿化度矿井水的处理工程，还宜根据不同水质指标和水处理流量的检测值来实现混凝剂、氧化剂、还原剂和阻垢剂的自动投加；对于酸性矿井水的净化处理工程，还宜根据进水pH值、出水pH值、水处理流量等工艺参数检测值来实现对石灰乳的自动投加。11.3.2应根据矿井水的进水浊度、出水浊度、水处理流量等工艺参数检测值，以及水处理构筑物单元积泥区体积的设计值，对水处理单元产生的污泥自动排出。11.3.3对水处理工艺的过滤单元，应根据进水压力、出水压力、进出水压差等参数的检测值或累计处理水量的检测值，来实现对过滤单元的自动反冲洗。11.3.4水处理工程的主要构筑物应按照液位的变化来实现自动控制运行。11.3.5水处理过程的主要工艺单元宜采用成套自动控制系统。11.3.6采用成套设备时，成套设备的控制宜与全过程监控系统相结合。11.4全过程监控系统11.4.1全过程监控系统应具有数据采集、处理、控制、管理和安全保护功能。11.4.2全过程监控系统宜采用三层结构，包括管理层、控制层和设备监测层，并对各层进行合理配置。11.4.3全过程监控系统宜采用工业计算机（IPC）+可编程控制器（PLC）的控制模式，PLC的设置可以根据水处理单元和工艺控制要求进行。11.4.4中央控制室的IPC与各单元的PLC进行联网通讯宜采用光纤工业以太网或工业通讯总线。11.4.5应从运行稳定、易于开发、操作界面方便等多方面综合考虑上位机操作系统和开发工具。11.4.6全过程监控应具有功能包括：a)具有与上级监控中心通信的数据接口；b)可以通过模拟屏、操作终端等显示设备对水处理过程的工艺参数和设备运行工况状态进行监视；c)可以通过操作终端实现对水处理过程的设备和工艺参数进行自动控制，对水质进行调节；d)具有参数记录、参数统计、设备管理、数据报表等运行管理功能；e)可以对水处理系统的运行参数进行设置；f)能对设备的控制实现手动、自动控制方式的切换；g)具有工艺参数超限、设备非正常停机、设备故障的报警功能。11.5排放口自动监测11.5.1应按照环境管理要求安装在线连续监测系统并符合HJ/T353、HJ/T354和HJ/T355的规定。11.5.2所用监测仪器应符合HJ/T15、HJ/T96、HJ/T377、HJ/T101、HJ/T103的规定。14\nQ/SHJ0062—201412主要辅助工程12.1电气12.1.1矿井水处理站（厂）的供电等级应与矿区地面生产车间相同，独立的矿井水处理站（厂）宜按二级负荷设计。12.1.2变电所的设计应符合GB50053的规定。12.1.3供电系统的设计应符合GB50052的规定。12.1.4低压配电设计应符合GB50054的规定。12.1.5场区照明设计应符合GB50034的规定。12.2建筑、结构、道路及绿化12.2.1建筑物的设计应符合GB50037、GB50016、GB50034、GB50009、GB50011及GB50007的规定。12.2.2构筑物的设计应符合GB50010和GB50069的规定，并应采取防腐、防渗漏的措施。12.2.3泵站的设计应符合GB50265的规定。12.2.4道路的设计应符合GBJ22的规定。12.2.5矿井水处理站（厂）绿化的面积宜按总占地面积的10%～20%考虑。12.3给排水、消防12.3.1矿井水处理站（厂）给水水源应就近取自矿井（区）给水管网。12.3.2矿井水处理装置与给水管连接时应执行GB50015标准。12.3.3场区各构筑物溢流、放空排水及滤池反冲洗排水应经收集处理。12.3.4场区雨污水管道的设计应以重力流为主。12.3.5场区消防应符合GB50016的规定，各车间灭火器的设置应符合GB50140的规定。12.3.6寒冷地区，处理构筑物和管线应有防冻措施，埋在冻土层以上的管线需做保温处理。敞口或池顶无覆土水池宜建在室内。12.4采暖通风12.4.1采暖地区，处理构筑物室内温度可按10～15℃设计，加药间、化验室、值班室等辅助建筑物内温度宜按18℃设计。12.4.2场区产生有毒有害气体的车间及地下构（建）筑物应设强制通风设施。13劳动安全与职业卫生13.1劳动安全13.1.1矿井水处理站（厂）生活区、生产区或辅助生产区之间的道路应满足消防车辆通行要求。13.1.2场区内构（建）筑物和电气设备应根据需要设避雷设施。13.1.3产生有毒、有害气体的工段，应设机械通风设施，并应配有防毒面具。13.1.4地面以上的构筑物，应设便于巡视的防滑梯，构筑物顶应设栏杆，构筑物之间应设走道板和栏杆。栏杆的高度和强度应符合国家相关规定。13.1.5敞口的构筑物边，应有安全警示标志，并配置救生圈等简单的救护设施，辅助车间内应备有救生衣、安全帽等劳保用品。13.1.6易燃、易爆及有毒物品，应设专用仓库，并应由专人保管，定期检查。15\nQ/SHJ0062—201413.1.7所有机电设备及其安装、保护、维修均需按相关规范规定执行。13.1.8各种机电设备裸露的传动部分应设防护罩，不能设置防护罩的应设防护栏杆，周围应保持一定的操作空间。13.1.9矿井水处理站（厂）应建立、健全科学、完善的安全生产管理制度，并设有专门安全负责人。13.2职业卫生13.2.1设计时应优先选用噪声低的设备，如工人作业时间在1小时以上或长期接触噪声源，须配佩戴防护耳罩、耳塞等防护用品。13.2.2操作室空气环境应适合操作人员长期在岗工作。13.2.3易产生粉尘的药剂投配间，应设置自动起吊、拆包、投加装置，尽量减少操作人员劳动强度，如需操作时，劳动人员应配备相应的防护用品。13.2.4远离矿井的矿井水处理站（厂），应设置浴室、更衣室等卫生设施。14施工与验收14.1工程施工14.1.1煤矿矿井水处理工程设计、施工单位应具有与该工程相应的资质等级。14.1.2工程施工应符合国家和行业施工程序及管理文件的要求。14.1.3施工单位应遵守相关的工程施工技术规范等国家标准要求。14.1.4工程变更应按批准后的设计变更文件进行。14.1.5施工单位除应遵守相关的技术规范外，还应遵守国家有关部门颁布的劳动安全及卫生、消防等国家强制性标准。14.2工程验收煤矿矿井水处理工程验收应按《建设项目（工程）竣工验收办法》进行。15运行与维护15.1一般规定15.1.1运行和维护应符合国家现行法律法规及标准的规定。15.1.2矿井水处理站（厂）应配备水处理专业技术人员和水质监测仪器。15.1.3矿井水处理站（厂）应建立操作规程、运行记录、水质监测、设备检修、人员上岗培训、应急预案、安全注意事项等运行与维护制度。15.1.4应设置易制毒化学品和危险化学品的控制与防护设施。易制毒化学品包括但不限于附录B列出的种类。15.2运行15.2.1岗位工作人员应通过岗位培训，熟悉水处理工艺流程、相关设施运行操作的基本要求。15.2.2操作人员应遵守岗位职责，如实填写运行记录、交接班记录，主要内容包括：a）设备启动、运行时间；b）运行工艺控制参数；c）药剂的投加情况；16\nQ/SHJ0062—2014d）主要设备运行及维修情况。15.2.3操作人员应加强运行巡视，及时处理运行过程中出现的各种故障与技术问题。15.2.4非操作人员不得擅自启动、关闭处理设备。15.3维护15.3.1矿井水处理站（厂）应定期对各处理构筑物进行检修维护、对构件进行防腐处理、滤料翻砂等。15.3.2对各类设备、电气及自控仪表应定期进行检查和维护。15.4应急预案15.4.1应编制事故应急预案，包括环境风险突发事故应急预案，配备应急处置所需的人力、设备等资源。15.4.2水处理设施出现异常情况时及时分析，构成重大事故时，应启动应急预案，并按应急预案中规定向有关部分报告。17\nQ/SHJ0062—2014附录A（资料性附录）原水水质分析项目在进行矿井水处理设计时，已建矿井的矿井水原水水质分析宜按表A.1所列项目进行。在进行矿井水深度处理设计时，原水水质分析宜按表A.2所列项目进行。表A.1原水水质分析项目表检测单位：分析人：原水概况：日期：组成分析：（分析项目标注单位，pH值无单位，浊度单位为NTU，其它为mg/L）pH悬浮物（SS）浊度化学需氧量（CODCr）2+3+总铁（Fe/Fe）2+锰离子（Mn）石油类：溶解性总固体含量（TDS）-氯离子（Cl）2-硫酸根（SO4）总硬度（以CaCO3计）18\nQ/SHJ0062—2014表A.2原水水质分析项目表检测单位：分析人：原水概况：日期：电导率：pH值：水样温度：℃组成分析（分析项目标注单位，如mg/L，以CaCO3计等）：4+铵离子（NH）二氧化碳（CO2）+2-钾离子（K）碳酸根（CO3）+-钠离子（Na）碳酸氢根（HCO3）2+-镁离子（Mg）亚硝酸根（NO2）2+-钙离子（Ca）硝酸根（NO3）2+-钡离子（Ba）氯离子（Cl）2+-锶离子（Sr）氟离子（F）2+2-亚铁（Fe）硫酸根（SO4）2+3+3-总铁（Fe/Fe）磷酸根（PO4）2+锰离子（Mn）硫化氢（H2S）2+铜离子（Cu）活性二氧化硅（SiO2）2+锌离子（Zn）胶体二氧化硅（SiO2）3+铝离子（Al）游离氯（Cl）溶解性总固体含量（TDS）生物耗氧量（BOD5）总有机碳（TOC）化学耗氧量（CODCr）总碱度（甲基橙碱度）：总硬度：碳酸根碱度（酚酞碱度）：浊度（NTU）：细菌（个数/ml）：备注（异味、颜色、生物活性等）：注：当阴阳离子存在较大不平衡时，应重新分析测试。相差不大时，可添加钠离子或氯离子进行人工平衡。19\nQ/SHJ0062—2014附录B（资料性附录）易制毒化学品的分类和品种目录B.1第一类1．1－苯基－2－丙酮2．3，4－亚甲基二氧苯基－2－丙酮3．胡椒醛4．黄樟素5．黄樟油6．异黄樟素7.N－乙酰邻氨基苯酸8．邻氨基苯甲酸9．麦角酸*10．麦角胺*11．麦角新碱*12．麻黄素、伪麻黄素、消旋麻黄素、去甲麻黄素、甲基麻黄素、麻黄浸膏、麻黄浸膏粉等麻黄素类物质*B.2第二类1．苯乙酸2．醋酸酐3．三氯甲烷4．乙醚5．哌啶B.3第三类1．甲苯2．丙酮3．甲基乙基酮4．高锰酸钾5．硫酸6．盐酸注：一、第一类、第二类所列物质可能存在的盐类，也纳入管制。二、带有*标记的品种为第一类中的药品类易制毒化学品，第一类中的药品类易制毒化学品包括原料药及其单方制剂。_________________________________20