平顶山坑口电厂2006-9-24

第一章 概述

1.1项目基本概况

1.1.1项目名称

根据国家发改委下发的《国家发展改革委关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》以及为实现《河南省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确定的“十一五”节能20％左右的目标，加强重点耗能企业节能管理，提高能源利用效率，根据《中华人民共和国节约能源法》、《河南省节约能源条例》和《河南省重点用能单位节能管理办法》，省发展改革委、省统计局、省质检局、省政府国资委研究决定，在全省重点耗能行业组织开展节能行动，并制定《河南省重点耗能行业“3515节能行动计划”》。 为了解决平顶山煤业（集团）有限责任公司西矿区的日益严重的生态环境问题以及用水短缺的现状，提出了煤矿井水处理后回用构想。

本项目名称：平煤集团西部矿区矿井水回收利用 1.1.2主管单位

本项目主管单位：平煤集团坑口电厂 1.1.3项目地点

本项目地点：平煤集团坑口电厂

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2建议书编制目标、依据、指导思想、原则、范围

1.2.1编制目标

平煤集团西部矿区矿井水回收利用工程的建成，将大大减少排入湛河流域的污染物总量，改善平顶山市新城区水环境状况，实现废水回用，保护城镇饮用水水源白龟山水库；改善居民居住环境；促进旅游等产业的发展。对促进社会经济与环境的可持续发展的战略具有重要的作用。 1.2.2编制依据

1、《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月） 2、《中华人民共和国水污染防治实施细则》（1989年7月） 3、《中华人民共和国环境防治法》（1984年5月） 4、《建设项目环境保护管理法》（1986年3月） 5、《污染物排放许可证管理暂行办法》（1986年3月） 6、《污水处理设施环境保护、监督管理办法》（1989年5月） 7、《饮水水源保护区污染防治管理规定》（1989年11月） 8、《地面水环境质量标准》（GHZD1-1999）

9、《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（2005年22号文件）

10《河南省人民政府关于加快发展循环经济的实施意见》（2006年9月）

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11、《河南省重点用能单位节能管理办法》，（2006年8月） 12、《中华人民共和国节约能源法》（1997年11月） 13、《重点用能单位节能管理办法》(1999年3月) 14、《河南省节约能源条例》（2006年3月） 1.2.3指导思想

以邓小平理论和\三个代表\重要思想为指导，树立和落实科学发展观，紧紧围绕全面建设小康社会、奋力实现中原崛起总任务，以优化资源利用方式为核心，以提高资源利用效率和降低废弃物排放量为目标，以科技创新和制度创新为动力，促进结构调整，推动经济转型和增长方式转变，逐步建立具有河南特色的循环经济发展的宏观调控体系和运行机制，实现经济社会与资源、环境的协调发展。

全面贯彻落实科学发展观和节约资源基本国策，坚持节能优先的方针，围绕实现全省“十一五”节能20%左右的目标，以企业为主体，以提高能源利用效率为核心，坚持节能与结构调整、技术进步和加强管理相结合，大力调整和优化结构，加强自主创新和技术推广应用，建立健全节能管理制度，完善激励和约束机制，积极接受公众监督，加快构建节约型的生产方式。 1.2.4编制原则

基本原则：坚持节约发展，构建资源节约和循环型国民经济体系；坚持清洁发展，形成有利于保护环境的生产方式和消费模式；坚持优化结构，走新型工业化道路；坚持依靠技术进步，增强自主创新能力；坚持以企业为主体，形成政府调控、市场引导、公众参与相结合的发展机制。

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1、 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范

及标准。 2、

在城市总体规划指导下，以统筹兼顾，分期实施为原则，使工

程建设和城市发展相协调，在保护环境的同时最大限度的发挥工程的效益。 3、

用高效节能、可靠成熟、运行简便的水处理工艺，确保水的处

理效果。 4、

结合工程的实际，妥善处理污水处理工程中产生的渣与污泥，

避免产生二次污染。

5、采用国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修维护简便的污

水、污泥处理专用设备以及可靠的控制系统。

1.2.5编制范围

根据平顶山市总体规划，结合平煤集团西矿区的特点，工程的服务范围为整个平煤集团西矿区的矿井水的收集和处理后回用，一期建成后水处理量为50000m3/d。

1.3城市概况

1.3.1地理位置

平顶山市位于河南省中南部，西依蜿蜒起伏的伏牛山脉，东接宽阔平坦的黄淮平原，南临南北要冲的宛襄盆地，北连逶迤磅礴的嵩箕山系。 周围与漯河市的舞阳，驻马店市的西平、泌阳县，洛阳市的汝阳、伊川县，南阳市的方城、南召县和郑州市的登封县，许昌市的禹县、襄城县相接壤。

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全境东西长150公里，南北宽140公里，地理坐标：北纬33°08′～34°20′，东经112°14′～113°45′之间，总面积7925平方公里，市区面积459平方公里，以建在\山顶平坦如削\的平顶山下而得名。市区距省会郑州铁路里程218公里，公路里程135公里。市党政机关驻新城区。平顶山市处于我国经济和科学技术由东向西\梯度推移\的中间地带。它位于晋豫能源区的南缘，担负着湖南、湖北、广东、广西、上海等省、市生产、生活用煤的供应任务。是中南地区最大的煤炭基地，又是河南省中部的经济重镇。

平顶山市自然自然环境优越，资源丰富，煤、盐、铁矿储量居河南首位，工业基础雄厚，目前已形成煤炭、钢铁、电力、纺织、机械、化工、建材、食品等门类为主体的工业体系。根据“建设大城市,发展大农业”的发展思路，原有平顶山市难于拉大城市框架发展，市委市政府做出了“东扩西进”的战略部署，决定向西发展另建新城区，形成“一市两城”的格局。《平顶山市城市总体规划（2002－2003）》明确在老城区西部约16km处，沿白龟山水库设新城区，新城区2020年规划建设用地42平方公里，人口规模40万人，全区分为东、西两个组团。随着工作的深化，2005年7月完成了《平顶山新城区分区规划（2004－2020）》，确定到2020年新城区人口规模37万人，建设用地37.5平方公里，全区分为东部、西部居住区，行政中心、南部综合区、北部工业区等五个区域。平煤集团坑口电厂地处行政中心东北侧边缘外1km，电厂距东部居住区东头约5km，距西部居住区西头约9km，电厂供热可覆盖全区，地理位置非常优越。

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1.3.2地形地貌

平顶山市处在伏牛山、外方由东部余脉与黄淮平原交接地带。地势西

高东低，呈梯形展布。地貌类型多，由脉、丘陵、平原、河谷、盆地齐全。西部、南部、北部，巍峨的伏牛山、外方由逶迤连绵，层恋叠嶂。中部、东部为丘陵和平原，沃野坦荡，物阜民丰。其中平原占土总面积的29%。西部鲁山县石人山主峰海拔2153.1米，与东部最低海拔64.5米相对高差2088.6米。中心市区西北、西南地势较高，向东南逐渐降低，形势颠簸状。北部有焦赞寨、马棚山、平顶山、落袅山、擂鼓台、龙山等山峰呈北西向排列，其中擂鼓台为群峰之首，海拔506.5米；南部有河山、北渡山、白龟山、凤凰山、锅底山，舒山，海拔高程135～245米，构成了白龟山水库和沙河北岸的天人堤坝。这种特殊的地貌特征，使两山间形成狭长的走廊式洼地，湛河自西向东穿市而过。 1.3.3水文地质

1、水文特点

全市水资源较丰富。水资源总量32.1立方米，占全省水资源量的7％左右。人均水资源占有量691.62方米，居全省前列。境内河流均属淮河水系，流域面积在100平方公里以上的河流有31条，总厂1254.2里。其中大型河流有沙河、北汝河、澧河、干江河4条；中型河流26条。沙河、北汝河流域面积都在3000平方公里以上。地表水资源为24.6立方米；潜层地下水储量为11.92立方米。

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2、地质特点

平顶山市的土质主要由四种类型构成。分别为：(1)耕土：褐黄色，

稍湿，松散。含植物根须及腐殖质。层厚0.6米左右。(2)粉质粘土：灰褐色、黄褐色，稍湿～湿，可塑 ～软塑状态。上部局部为硬塑状态。含少量钙质结核（粒径为0.20～1.00m）及铁锰质结核。层厚为2.90～3.30，层底埋深为自然地面下3.50～3.90米。(3)粉质粘土：灰褐色、很湿～饱和，可塑状态。含较多钙质结核（粒径为0.20～5.00cm）及铁锰结核。层厚为1.40～1.80深为自然的地面下5.10～5.50(4)粘土：桔黄色，下部为褐红色，湿～稍湿，硬塑～坚硬状态。含多量钙质结核，局部含粗砂。

3、气象条件

平顶山市为大陆性季风气候，地处暖温带，春暖、夏热、秋凉、冬寒，四季分明，雨量充沛，光照充足。据今年的气象资料统计，中心市区年平均日照2061小时，太阳辐射总量为每平方厘米113.7千卡，年平均气温15.0。7月份气温最高，平均为27.6，1月份气温最低，平均为1.2。无霜期为228天。

年最大降水量1323.6米，最小将水量373.9米，年平均降水量745.9米，一年内各季降水分布占20～23％，夏季占45～50％，秋季占24～29％，冬季占4～5％。风向以偏西、西北、东北风最多，春夏盛刮偏南风，秋冬刮偏北风，常有来自西伯利亚的冷空气入侵。

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1.4企业概况

平顶山矿区 1952 年被列为国家“一五”计划的重大建设项目， 1953 年被列为全国十个矿区建设项目之一，是新中国开发建设的第一个大型矿区。 1954 年 4 月，平顶山煤矿筹备处成立， 1955 年 9 月，平顶山第一对矿井二矿动工兴建， 1957 年河南省平顶山矿务局成立， 1985 年 2 月平顶山矿务局划归煤炭工业部直接领导， 1996 年 1 月改制为国有独资的有限责任公司， 1998 年 9 月平煤集团公司下放河南省管理， 2002 年 12 月改制为多元投资主体的有限公司。

以 1955 年 9 月二矿的动工兴建为标志，平顶山矿区进入全面开发

建设时期，到 1958 年底已有 11 对矿井动工建设，到 1960 年，平顶山矿务局原煤产量突破 500 万吨，对缓和全国煤炭供应紧缺起到了十分重要的作用。 1975 实现了“双千万”，即年产量突破 1000 万吨，利润突破 1000 万元，跨入全国千万吨大局行列， 1996 年煤炭产量突破 2000 万吨，成为全国具有重要影响的特大型煤炭企业。2003 年原煤产量达到 2669 万吨。目前，生产矿井 14 个；选煤厂 3 座，精煤产量达到年产 500 万吨的能力。资产总额 114.7 亿元，年销售收入 76 亿元，职工 12.7 万人。先后荣获全国重合同守信用企业，煤炭行业质量信得过单位、全国 “ 五一 ” 劳动奖状等荣誉。在 2003 年中国企业 500 强中排名第 222 位。企业设立有国家级技术中心、国家级矿山救护中心、国家 A 级劳动安全卫生评价咨询中心。

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平煤集团以“以煤为主、相关多元化”为发展战略，走新型工业道路，将建成煤炭主业突出、核心竞争能力强、可持续发展能力强，煤电化一体，在全国有重要影响的特大型能源企业，成为全国重要的火电基地、煤化工基地和冶金用煤基地，步入全国企业百强行列。

平煤集团具有广泛的发展空间和巨大的潜力。通过已签订的合作协议，煤田面积达 3000 平方公里，煤炭储量 150 亿吨，为企业快速发展提供了充足的战略资源。煤种齐全，焦煤、电煤、瘦煤、无烟煤资源充足，特别是中国稀缺的焦煤资源充足，是中国具有重要影响的焦煤基地。经济地理位置优越，是国家规划建设的十三家大型煤炭基地之一，是铁道部拟建的全国十大煤运通道之一。

平顶山煤业（集团）有限责任公司坑口电厂，位于平顶山市区西部约10公里处，距新城区仅2公里，北依中州名刹香山寺，南临碧波浩淼的白龟山水库，是平煤集团公司的自备电厂。厂区铁路与京广、焦枝铁路线相通，三条市级公路与107国道交汇，地理位置优越,交通便利，生产经营条件优越。

坑口电厂于1991年经国家计委批复建设，设计规模2×50MW，占地200余亩。1993年8月8日一期工程开工，装机容量1×55MW，总投资3.3亿元。三大主机均由俄罗斯引进，其它附机为国内配套,年发电能力3.0亿千瓦时。1996年8月2日试生产，12月12日通过国家验收正式投产发电。二期工程装机容量1×60MW，总投资2.8亿元，2005年底发电并为平顶山市新城区供热。

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平顶山煤业集团西部矿区位于市区西部距市中心12.5Km新新街

附近，主要有五矿、六矿，为国有大型企业。其中五矿1956年建矿，1958年12月31日投产，设计生产能力120万吨。 开采丁、戊、己三组煤层，现只开采己组煤层，即己15、16、17，井田呈东西走向，南北倾斜，服务年限64年，面积31.5平方公里，截止2003年底，剩余工业储量2963.76万吨，可采储量1965.6万吨。矿井开拓煤量1755.49万吨，准备煤量559.54万吨，回采储量102.35万吨，固定资产原值3.67亿元，净值2.18亿元。现拥有职工、家属12000多人，年产原煤143万吨，该矿所排污水直接排入乌江河进入湛河。

1.5矿井水的水质水量

1.5.1矿井水涌水量

五矿矿井水涌水量分为老采区涌水量和新采区涌水量两部分。 (1) 生产采区矿井水涌水量

根据目前五矿井下中央泵房实际提水能力统计得出矿井水涌水量如下：

已采区矿井水涌水量：6000m3/d。

其它采区矿井涌水量合计：13000~14000m3/d。 所以生产采区矿井水涌水量为：19000~20000m3/d。

（2）正在建设采区矿井水涌水量预计：

五矿的新采区（庚一采区）首采面投产，根据地测部门预测为正

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常涌水量为2000m3/h，即48000m3/d。 （3）五矿矿井水总涌水量

五矿矿井水总涌水量为生产采区加建设采区涌水量的合计约为

70000 m3/d。

19000~20000m3/d＋48000m3/d=67000~68000m3/d

六矿矿井水总涌水量为80000 m3/d，所以平煤集团西矿区在采煤过程中的会产生大量的矿井水，约为150000 m3/d。 1.5.2水源水质

矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。据不完全统计，在采煤过程中，全国煤矿年排矿井水约22亿立方米，平均每吨煤涌水量约为4立方米。矿井水本身的成分主要受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件等因素的影响。受开拓及采煤影响。根据矿井水的特点，大致可分为以下几种类型： (1)悬浮物矿井水。水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。水质呈中性，含有煤粉、岩粒、等大量的悬浮物。长期外排，会破坏景观、淤塞河道，影响水生生物及农作物的生长。（2）矿化度矿井水、水中含有SO42－、Cl－、Ca2＋、K

＋

、Na＋、HCO3－等离子，水质多数呈中性和偏碱性，带苦涩味，俗称苦

咸水。又可分为微咸水、盐水。不能直接作工农业用水和生活用水。（3）酸性矿井水。水质pH值小于5.5，当开采含硫高的煤层时，硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸，而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。（4）污染物矿井水。这类矿

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井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。排放量不大，但不处理外排会污染水系。

根据环境保护部门的监测结果知道平煤集团西部矿井水原水水质：pH值6.0-9.0，悬浮物含量（SS）：最高值＜1500mg/L，正常时为50～500mg/L，总碱度：259mg/L，溶解性总固体：545mg/L，其它指标符合国家生活饮用水卫生标准。

水中含悬浮物或高矿化度、或为酸性水，甚至含有放射性元素等有毒有害污染物，未经处理直接外排既污染环境，又影响景观，甚至破环生态平衡。矿井水资源化是解决煤矿缺水和矿井水污染环境的最佳选择，可以达到社会、环境和经济三个效益的统一。

1.6平煤集团西部矿区矿井水回收利用工程的必要性

我国的水资源比较贫乏，人均占有量只用世界人均量的1/4，地区分布不均，北方干旱少雨，水资源只占全国的1/5 ，而北方地区煤炭资源相当丰富，占全国总量的4/5。严重的缺水问题，影响矿区的正常生产和生活，制约着煤炭工业的持续发展。据调查，北方煤矿70%缺水，40%严重缺水，人均生活用水量不足0.6 m3/d，即只有正常用水指标的1/2。随着我国煤矿建设战略向西北最近，缺水问题将越来越突出。据不完全统计，全国煤炭年排放矿井水约22亿m3，其中北方国有煤矿年排放量就达14亿m3，而利用率不足20%。现有5000多台套排水设备，年耗电30亿kW·h，有些煤矿吨煤排水费高达5元，另需缴纳水资源费。

平顶山西部矿区用水十分短缺。随着平顶山煤业集团西矿区生产规

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模的不断扩大，职工生活水平的不断提高，矿区的生产用水需求将不断增加。同时，平煤集团坑口电厂等大型企业都需要大量的水，目前的地表水库水不能满足工业的需要，并且水价价格较高达到1.30元/m3 。另外,生活污水将不断增加，而原有的矿井水处理系统和污水处理系统处理能力不变，加上设备老化等因素，不能满足环境保护的需要，还有大部分尾矿水和生活污水外排，造成对湛河自然水体的污染，使美丽如画的自然风景遭到损害，严重的影响了平顶山的市容，影响了平顶山市的整体规划与可持续发展。

经过实验分析,平顶山西部矿区井水经过处理之后,水质可达到坑口电厂循环冷却水的要求，矿井水处理成本约较低。一方面，平顶山西部矿区大量的矿井水处理不完全直接外排，另一面坑口循环冷却水严重短缺。所以将平顶山西部矿区矿井水处理后作为坑口循环冷却水，不仅具有环境效益，还具有良好的经济效益。

另外，为了贯彻落实科学发展观，提高资源利用效率，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会。国家、政府出台了一系列的举措，如《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（国发[2005]22号）；还有实现《河南省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确定的“十一五”节能20%左右的目标，加强重点耗能企业节能管理，提高能源利用效率，根据《中华人民共和国节约能源法》、《河南省节约能源条例》和《河南省重点用能单位节能管理办法》，省发展改革委、省统计局、省质检局、省政府国资委研究决定，在全省重点耗能行业组织开展节能行动，并制定《河南省重点耗能行业“3515节能行动计划”》。以及《河南省

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人民政府关于加快发展循环经济的实施意见》等一大批的文件都提出了节约能源，发展循环经济、建立环境友好型社会的要求。

因此，为了提高煤矿矿区综合配套水平，改善矿区环境质量，解决矿区企业的用水紧张的局面，促进煤矿可持续发展，将平煤集团西矿区矿井水进行处理后综合利用是十分必要的。

矿井水的资源化具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。具体表现为：矿井水资源化可以缓解或解决矿区严重的缺水问题，同时也保证煤炭工业持续发展对水的需求，其社会效益是显而易见的；矿井水实现资源化后，可大大减轻由于矿区地下水资源的过度开采而造成的环境损害和资源破坏，同时由于矿区水进行了处理，不再直接外排污染周围环境，有限的水资源得到充分利用，对矿区环境十分有益的；矿区水实现资源化后，除本身具有良好的经济效益外，还可以免缴排污费和水资源损失费，经济优势十分明显。水是工农业生产和人民生活必不可少的资源，面对我国煤矿普遍缺水的状况显得尤其重要。矿井水弃之为害，用之为宝，因矿制宜、因水制宜实现矿井水资源化，合理利用自然水资源，消除矿井排水对环境的影响，是煤炭工业可持续发展的重要保证。工程的建立可以推动城市经济发展、促进城市规模扩张、保障城市可持续、协调发展的客观要求。通过实施此工程，不仅对进一步改善新城区水质，促进城市可持续发展具有显著意义，而且将进一步完善城市基础设施、增强城市服务功能、提高城市品位、改善城市投资环境对平顶山市新城区的经济发展产生巨大的推动作用，对将平顶山市建成现代化中等城市具有十分重要和深远现实意义。

综上所述，对五矿污水处理厂是贯彻执行国家法律、法规，确保城市

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可持续发展的重要保障，是保护平顶山市新城区实施“源头治理”、保证新城区居民正常工作与生活的迫切需要，也是优化平顶山区域经济结构的现实要求。因此，建设五矿污水处理厂是非常必要和紧迫的。

1.7工程目标

（1）社会经济目标：提高煤矿综合实力，改善矿区职工生活环境，促进煤矿可持续发展。

（2）环境目标：保护矿区内及周围水体质量，维护生态环境。 （3）建设目标：建设一座功能完善、技术先进、工艺合理、出水水质达标、经济有效的矿井水处理厂。

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采用混凝、沉淀、过滤工艺处理矿井水的过程中，各地使用的净

水处理设施（设备）也各不相同。目前采用的反应设施有涡流反应池、穿孔旋流反应池、机械搅拌反应池等；沉淀设施有平流式沉淀池、斜管(斜板)沉淀池和将混凝反应与沉淀过程结合在一起的机械加速澄清池、水力循环澄清池、一体化净水器等；各种处理设施均有其一定的优缺点。采用反应池加沉淀池形式具有处理能耗小，设计处理水量可大可小，操作管理简单等优点，但存在着处理设施占地面积大，沉淀污泥易堵塞造成排泥不畅、耐负荷冲击能力小的缺点。机械加速澄清池、水力循环澄清池、一体化净水器都是集混凝反应和沉淀过程于一体的水处理设施，机械加速澄清池具有处理出水水质较稳定、设施占地面积小、并能自动定时排泥的优点；但存在着处理能耗大、设备维护工作量大的缺点。一体化净水器（设备）是80年代国内为实现小城镇处理地表水成生活饮用水发展起来的水处理净化设备，具有设备体积小，处理设施占地面积小、安装方便等优点，该设备存在着沉淀区容积小，按设计处理水量达不到设计要求、单体处理量小、设备日常维护工作量大、设备寿命短等缺点。水力循环澄清池是国内部分中小城市处理地表水成生活饮用水使用的净水处理设施，具有处理过程中动力消耗低，耐负荷冲击能力和处理稳定性介于机械加速澄清池和一体化净水器之间，具有设施维护简单，操作方便的优点；是目前不少矿区中小型矿井水净化处理厂选用的设施。

过滤是城市净水厂和矿井水净化处理站降低水中浊度达到生活饮用水卫生标准有关规定常用的处理手段。目前国内常用的过滤设施有快滤池、虹吸滤池、重力式滤池、移动罩式滤池等，各种滤池均能有效地降低

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水中的浊度，并达到小于3度的生活饮用水浊度标准。快滤池存在着过滤和反冲洗需手动操作的缺点；虹吸滤池和移动罩式滤池均适用于处理水量大于10000～100000m3/d的净水厂。重力式滤池为具有自动反冲洗能力的小型过滤设施，而且具有操作简便，管理容易、维护简单、不需要反冲洗动力的优点。

在处理回用工艺技术的研究与应用方面，前苏联起步较早，全苏煤矿环保研究院研制了用压力气浮法净化矿井水，采用净化水部分循环工作方式，循环水在压力箱中剩余压力作用下充满空气，较好地形成轻浮选剂。前苏联采煤建井和劳动组织研究所研究的电絮凝法，是以直流电通过金属电极处理矿井水，在电化学、电物理综合作用下，使矿井水杂质颗粒、水和微气泡形成松散团粒，凝聚后漂浮在水面上，形成一层泡沫后用刮板排除。此法可使杂质团粒的沉淀速度提高数倍，并对排除乳化于水中的石油产物和其污物有效。

我国煤矿矿井废水处理与回用研究起步较晚，且处理率较低。近几年，中国统配煤矿总公司所属各矿对矿井水的处理，尤其是深度处理方面的工作才逐步展开，平顶山矿务局七矿把低矿化度的矿井水处理到饮用水标准，建成了一座日处理能力3万T的净化厂，其工艺采用混凝、沉淀、过滤、消毒，不仅减少了对环境的污染，而且取得了明显的经济效益。

煤炭科学总院杭州环保研究所在近十年的几十个工程实践中，采用的沉淀单元有：平流式沉淀池、穿孔旋流斜管沉淀池、机械加速澄清池、水力循环澄清池和组合式净水器等。采用的过滤单元有普通快滤池、重力式滤池等。

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经过对比分析我所以往工程实例，同时考虑到西部矿区矿井水水

质情况、出水水质要求等，本方案选择国家重点技术创新项目“矿井水资源化成套技术与装备”的科研成果（2002年度煤炭行业十大成果之一，2003年获部级科技进步一等奖），采用混凝、澄清、过滤、消毒相结合的工艺。 2.4.5工艺流程

西区矿井水

预沉调节池 吸水井 加混凝剂

提升水泵 加絮凝剂

澄清池 无阀滤池 消毒 清水池 供水泵 坑口电厂循环水

图2-1 矿井水处理工艺流程图

流程说明：该流程采用钢砼结构的澄清池和无阀滤池相结合的工艺来净化处理矿井水。矿井水由井下排水泵提升后到地面，直接

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进入预沉调节池，经水量水质调节后进入吸水管，经提升泵提升进入澄清池，泵前投加混凝剂，泵后投加絮凝剂，经混凝反应、沉淀、澄清后，出水入无阀滤池，过滤后浊度?3度。再投加二氧化氯消毒后自流入进入清水池，作为电厂循环冷却用水。 2.4.6水厂总平面布置

按总规模100000m3/d设计，矿井水处理厂包括：配水井、预沉调节池、吸水井、泵房加药车间，净化车间(澄清池、滤池)、清水池、消毒车间、配电间、办公房、车库等。占地面积约为25000m2。 2.4.7高程设计布置

高程设计考虑节省能耗和投资要求，在方案设计时，我们根据场地的自然标高要求，及构筑物的竖面布置，填挖土方量平衡及周围的规划道路情况，确定站内地面平均标高，从而确定出合理的出水水位，计算控制最小的水头损失。

2.4.8 水厂主要处理建（构）筑物工艺设计

（1） 配水井

在预沉调节池前设计配水井，用于均匀分配进入各预沉调节池内的矿井水，有效容积200m3。配水井为钢筋混凝土结构，在净水厂北侧引入。总设计规模100000m3/d。

（2）预沉调节池

设计预沉调节池，用于矿井水贮存、均质，以保证水质水量的

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稳定，地下式钢砼结构(敞口)。主要技术参数： 水厂内设2座，每座2格，； 单座规格为：56.0×38.0×3.50m 有效容积：14000m3。 （3）吸水井

在预沉调节池后设计吸水井，钢砼结构，有效容积：800m3。 规格为：10.9×23.94×3.50m （4）泵房加药间

砖砼结构，建筑面积：504m2。 规格为：50.4×10.00×3.60m （5）澄清池

澄清池是集混合、絮凝、沉淀于一体的水处理构筑物，且在反应过程中有部分污泥回流，使水中颗粒物质的浓度提高，有利于悬浮物质和絮体间的相互碰撞，增大絮体的粒度，加快絮凝体的沉降速率，可有效提高混凝、沉淀处理效果，因矿井水絮凝反应物（即矾花）的沉降速度慢于普通地表水，为确保澄清池和处理效果，在其清水区安装矿井水专用KOP高效增强斜管，在分离区环向敷设。

7座，设计规模42000m3/d； 钢砼结构。 （6）无阀滤池

无阀滤池利用石英砂和无烟煤作双层滤料，能较完全地去除水中悬浮物和胶体，且具有自动反冲洗能力。主要技术参数：

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7座，设计规模50000m3/d； 钢砼结构。 （7）净化车间

单座建筑面积3600m2； 钢砼框架结构。 （8）清水池

无阀滤池出水入清水池，清水池顶部加盖。 有效容积为4000m3； 池数：2座，每座2000m3； 地下式钢砼结构。 （9）二级泵房

1座，建筑面积310m2； 砖砼结构。 （10）储泥池

功能：为污泥浓缩、脱水调蓄部分剩余污泥。控制在30min以内。 主要工程内容：储泥池，池内设搅拌器，储泥池上进行加盖处理。 （11）浓缩脱水机房

功能：将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水、降低含水率，

便于污泥运输和最终处置。 （12）消毒间

1座，建筑面积230m2； 砖砼结构。

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（13）配电间

1座，建筑面积140m2； 砖砼结构。 （14）办公房

1座，建筑面积145m2； 砖砼结构，二层。 （15）门卫

1座，建筑面积20m2； 砖砼结构。 2.5 水厂电气设计 2.5.1设计依据

（1）《工业与民用供电设计规范》 （GBJ52—83）； （2）《低压配电装置及线路设计规范》 （GBJ51—83）； （3）《工业与民用电力装置的接地设计规范》 （GBJ65—83）。 2.5.2供电设计 （1）负荷计算

总装机容量为1200kW，水处理常用负荷估算为250kW(不包括供水泵)。

（2）厂内供电方式和接地系统

①供电方式：水处理站动力设备为分散式布置，均为三相电源供电，

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厂内民用动力和民用照明为单路三相电源供电分配使用，较简单，所以设计水处理站供电采用放射式供电方式，优点是安全可靠。

②接地系统：水处理站低压配电系统接地接零保护采用TN--C--S系统，所有电气设备金属外壳均需可靠接地和接零，民用动力、照明接地接零保护采用TT系统。 2.6水厂控制系统设计

水厂控制系统主要包括：必要的在线监测、自动加药、自动排泥、液位联锁等控制。

（1） 在线监测

主要包括矿井水进水浊度、进水水温、出水浊度、处理流量、加药量、水池液位（预沉调节池、煤泥水池、清水池）、加药设备液位、水泵压力等。

（2）加药控制

根据矿井水原水水质、处理水量的变化，通过PLC系统和变频器自动调节药剂的投加量。

（3）排泥控制

根据矿井水进水浊度、处理水量的变化，通过PLC系统和可控电动阀实现自动排泥，排泥工艺参数可以修改。 （4）液位联锁控制

水泵、电动阀和液位之间实现联锁控制，报警上、下限液位和联锁上、下限液位。

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（5）报警及保护功能

当发生电气、液位、机械等故障时系统进行声、光报警，并采取相应措施。PLC及自动加药变频器可以组成独立控制系统进行工作；若整个上、下位自动系统均发生故障，现场控制柜和加药变频柜均具有手动功能，以保证矿井水处理系统正常运行。 2.7主要设备选型

本工程设备选型立足国产化，凡国内能够生产、并且质量稳定可靠的工艺设备尽量选用国产设备，在满足生产工艺要求的前提下，减少投资和今后运行中配件供应不足的问题。少量国内不能生产或质量不够稳定的设备才考虑从国外进口。

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第三章 投资估算、资金筹措

3.1工程投资估算

3.1.1编制依据

本工程投资估算主要采用建投部颁布的《市政工程投资枯算指标》及《市政工程可行性研究投资估算编制办法》等有关文件资料，根据本工程建设内容，按《城市污水处理工程项目建设标准》的要求进行编制的。 3.1.2编制说明

本项目为水处理厂工程，工程总规模为10万m3/d。近期实施5万m3/d，工程总投资3635万元。 3.1.3 工程投资

矿井水处理厂的工程投资主要为水厂内设施、水厂外水源井进水管线和水厂至供水管网的间的管线等，包括土建、设备及材料、安装和其它费用。工程投资见下表。

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工 程 投 资 估 算 表

序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 配水井 预沉调节池 吸水井 泵房加药间 净化车间 清水池 二级泵房 消毒间 配电间 8.0 400.0 24.0 40.0 600.0 120.0 33.0 18.0 12.0 36.0 46 15.0 2 30.0 24 1408 0 0 0 751 工程和费用 名 称 建 筑 工 程 估 算 价 值 （万 元） 设备 材料 安 装 工 程 其 他 费 用 备 注 合计 第一部分 工程费用 3.0 80.0 2.0 50.0 130.0 3.0 50.0 60.0 70.0 25.0 258 25.0 1.0 12.0 1.0 15.0 40.0 8.0 18.0 10.0 8.0 12 16 1.0 8.0 250 66 466 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 70 50 30 26 53 65 7 58 90 45 30 12 492 27 105 770 131 101 88 90 73 320 41 10 280 90 2625 储泥池 11 浓缩脱水机房 12 办公房 13 门卫 总平面(道路、围墙、站内管线等) 15 站外管线(进水，供水) 14 二 1 租赁地及拆近补偿费 小计 第二部分 其它费用 1.1 租赁地费用 1.2 拆近补偿费 2 3 4 建设单位管理费 前期工程费用 勘察设计费 4.1 勘察费 4.2 设计费 5 6 7 工程建设监理费 工程保险费 技术资料及指导服务费 31

8 生产准备费 1408 1408 751 751 466 466 52 112 9 632 325 53 1010 3257 3635 8.1 生产人员培训费 8.2 提前进厂费 8.3 办公和生活家俱购置费 9 联合试运转费 第一、二部分费用合计 静态总投资 10 三通一平 三 预备费（10%） 四 铺底流动资金 五 建设项目总资金 3.3资金筹措

由于水处理工程是一项全社会非常关注的重点环保工程，国家出台了一系列污水处理优惠政策，其中包括国外政府、财团贷款、项目融资、国债贷款等，并允许提前开征污水处理费，用于污水处理厂建设和建成后的运行与还贷。综合平煤集团财政收入状况和还贷能力，水处理厂工程资金来源分为两个部分：平煤集团坑口电厂自筹资金40%（1454万元），引进资金60%（2181万元）

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第四章 项目实施计划和进度安排

根据平煤集团总体规划，同时考虑到水处理工程建设的紧迫性，水处理厂工程计划在2年内竣工投入使用，具体实施计划为：2006年下半年完成污水处理厂的前期准备工作，2007年完成工程土建工程及设备安装，并进行调试和试运行，2008年上半年正式投产运行。具体的实施计划与进度安排见下表4-1。

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第五章 工程效益评价

5.1 平顶山市环境保护目标

平顶山市环境保护总体目标为：坚持开展城市生态环境治理和建设，我市新编修的城市总体规划按照拓展空间，扩大规模，美化环境，提高品位，加强基础设施建设，强化系统功能，提高集聚、辐射能力的要求，从“十五”开始，促进城市向“一环一河五区”城市新格局发展。一环是指在现有许南公路、正在建设的南环路、北环路的基础上，新建西环路形成城市外环线；一河是指继续治理美化的湛河；五区：一是光明路以东、劳动路以西、矿工路以南、现南环路以北的商贸区，二是许南路以西、湛河以南、沙河以北的工业园区，三是市区西南部白龟山水库北岸形成科教文化区，四是以山顶公园、金牛山、鹰城文化广场及市区西部生态园为主的休闲度假区，五是规划建设新城区。 5.2 项目实施环境与社会效益

平煤集团的矿区水厂项目工程的建设将给平顶山新城区市政基础建设、健康安全、景观、投资环境、社会公众就业等方面带来积极的影响。

（1）对公众健康安全的影响

该项目工程的实施，将有利于改善平顶山市矿区矿井水污染环境的现状。

（2）对平顶山市新城区景观的影响

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项目工程的实施，有利于改善利于平顶山新城区景观优势的

发挥和景观建设的开展。平顶山市新城区确定到2020年新城区人口规模37万人，建设用地37.5平方公里，全区分为东部、西部居住区，行政中心、南部综合区、北部工业区等五个区域。因此，改善西部矿区的矿井水将有助于减少新城区水质质量，美化环境以及景观建设和整体规划有重要作用。

（3）对服务区投资环境的影响

项目的实施，有利于提高平顶山市的环境质量，改善平顶市的投资环境，促进经济的可持续发展。

国家鼓励开展资源综合利用回收复用，平煤西部矿井水综合利用符合国家环保政策的要求，而且矿井水绝大部分回收复用后，外排量很少，将会大大减少与附近农村因排放废水而产生的不必要的环境纠纷，也有利于矿井环境保护基础管理工作的正常开展。矿井水综合利用回收复用后，对保护周边地区水环境，改善区域生态环境将会取得良好的环境效益，对发展矿区经济，提高矿区及附近居民生活质量也会起到积极的促进作用，具有显著的社会效益。

平煤集团西矿区矿井水处理回用工程的建设有利于促进城市环境卫生和居民的生活环境的改善、增进居民的身体健康，有利于平顶山新城区景观优势的发挥和景观建设的开展，有利于平顶山市投资环境的进一步改善，同时也有利于社会公众的就业，从而有效地提高城市品位，推动平顶山市的城市发展，提高人民的生活水平和生活质量。

综上所述，平煤集团开展矿井水综合利用是一项迫切而且急需的事

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情，同时，该工程具有很高的经济效益、环境效益和社会效益，有利于矿区的可持续发展。

5.3经济效益

5.3.1工程投资

项目的总投资为3625万元，具体的工程见下表5-1。

表5-1 工程投资估算表

序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 配水井 预沉调节池 吸水井 泵房加药间 净化车间 清水池 二级泵房 消毒间 配电间 8.0 400.0 24.0 40.0 600.0 120.0 33.0 18.0 12.0 36.0 46 15.0 2 30.0 24 1408 0 0 0 751 工程和费用 名 称 建 筑 工 程 估 算 价 值 （万 元） 设备 材料 3.0 80.0 2.0 50.0 130.0 3.0 50.0 60.0 70.0 25.0 258 25.0 安 装 工 程 1.0 12.0 1.0 15.0 40.0 8.0 18.0 10.0 8.0 12 16 1.0 8.0 250 66 466 其 他 费 用 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 备 注 合计 第一部分 工程费用 12 492 27 105 770 131 101 88 90 73 320 41 10 280 90 2625 储泥池 11 浓缩脱水机房 12 办公房 13 门卫 总平面(道路、围墙、站内管线等) 15 站外管线(进水，供水) 14 二 小计 第二部分 其它费用 35

租赁地及拆近1 70 补偿费 1.1 租赁地费用 1.2 拆近补偿费 2 3 4 建设单位管理费 前期工程费用 勘察设计费 1408 1408 751 751 466 466 50 30 26 53 65 7 58 90 45 30 52 112 9 632 325 53 1010 3257 3635 4.1 勘察费 4.2 设计费 5 6 7 8 工程建设监理费 工程保险费 技术资料及指导服务费 生产准备费 8.1 生产人员培训费 8.2 提前进厂费 8.3 办公和生活家俱购置费 9 联合试运转费 第一、二部分费用合计 静态总投资 10 三通一平 三 预备费（10%） 四 铺底流动资金 五 建设项目总资金 5.3.2矿井水处理成本

水厂建成后，年均处理水量为1825万吨/，总运行成本为383.25万元/，单位矿井水的处理成本为0.21元/t。

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表5-2 生产年平均总成本费用估算表 （单位：元/吨水）

序号 1 2 3 4 5 6 动力费 电 其它 药剂费 工资及福利基金 修理费 折旧费 其它费用 合计 项目 单位 kwh 单价 1 单位成本（元） 0.061 0.060 0.01 0.075 0.030 0.01 0.035 0.01 0.23 总成本 （万元） 说明：劳动定员30人，员工平均工资按1500元/人计； PAC药剂费按2元/kg计；，PAC药剂费按20元/kg计；盐酸药剂费按0.8元/kg计，氯酸钠药剂费按4.0元/kg计；维修费按设备工程的3%计；设备折旧每年按设备材料总投资的5.0%计；土建折旧每年按土建总投资的2.5%计。

5.3.3经济效益分析

矿井水的日处理量50000m3/d， 矿井水的处理成本为0.23元/吨水， 坑口电厂如果采用水库水按1.30元/吨水计， 则年产生经济效益为，

(1.3－0.23) ×5.0×360=1926万元， 投资回收期：3635/1926=0.92年。 5.3.4经济效益分析结论

按现有正常涌水量50000ｍ3/ｈ计算，每年矿井水产生量约为1800万ｔ，如果未进行综合利用回收复用，直接处理后外排，按从2003年7月1

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日起施行的新的《排污费征收标准管理办法》规定；污水排污费按排放污染物的种类、数量以污染当量计征，对同一排放口征收污水排污费的污染物种类数，以污染当量数从多到少的顺序，征收3项，超标加1倍征收排污费。如果因处理不当或其他原因造成矿井水污染物含量超标，按规定将加1倍征收排污费，例如：SS超标或者两项均超标则至少每年需缴纳大量排污费，另外，出现污染还将受到罚款、赔偿。开展综合利用回收复用后，按规定综合利用回收复用不外排的矿井水不需缴纳排污费，电厂采用矿井水回用后，还要节约从白龟山水库凋水巨大的费用。因此矿井水综合利用经济效益十分可观。

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第六章 项目的环境影响及对策

6.1工程建设对环境影响

6.1.1工程征地的影响

按照本工程建设要求，利用平煤集团坑口电厂东的一块地，不需另征。 6.1.2对交通的影响

对本工程建设期间，利用坑口电厂现有道路，统筹规划，作好施工组织设计，基本不用新建道路 6.1.3施工扬尘、噪声的影响 （1）扬尘的影响

工程施工期间，挖掘的泥土通常堆放在施工现场，直至管道埋设，短则几星期，长则数月。堆土裸露，旱干风致，一直车辆过往，漫天尘土，使大气中悬浮粒含量骤增，严重影响市容和景观。施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍上一层尘土，给居住去环境的整洁变得泥泞不堪，行人步履艰难。

工程施工中沟渠挖出的泥土堆在路旁，旱季风致扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴天气又起风的情况下，对弃土表明洒上些水，防止扬尘。工程承包者应按照弃土处理计划，即使运走弃土，并在装运的过程汇中不要超载，装土车沿途不洒落，车辆驶出工地前应将轮子的泥土

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