煤矿水设计方案矿井

煤矿水设计方案矿井内容摘要：

0 26 安 全 阀 DN40 个 2 球 阀 DN100 个 3 七 加氯间 1 真空加氯机 LS803 1～ 5Kg/h 台 2 2 焊接液氯钢瓶 YL1000 个 3 3 数字式磅称 T=2 台 1 4 水射器 台 3 5 球阀 DN25 个 6 ABS 6 球阀 DN50 个 2 7 球阀 DN25 个 3 钢 8 电动单梁悬挂起重机 W=2T, L =4m 台 1 八 化验室 1 原子吸收分光光度计 套 1 2 离子色谱仪 套 1 3 紫外线分光光度仪 套 1 4 高温电炉 台 2 5 电热恒温干燥箱 台 2 6 电热恒温培养箱 台 2 7 蒸馏水器 台 1 8 恒温水浴箱 台 2 9 分光光度计 台 2 10 光电比色计 台 1 11 浓度仪 台 2 12 金象色谱仪 台 1 27 13 余氯比色器 台 2 14 电导仪 台 2 15 酸度仪 台 2 16 测汞仪 台 1 17 荧光分光光度计 台 1 18 溶解氧测定仪 台 1 19 COD 测定仪 台 1 20 离子交换纯水器 台 2 21 精密天平 台 2 22 玻璃器皿 套 1 九 总平面 1 手动蝶阀 DN500 只 2 2 手动蝶阀 DN600 只 2 3 静态混合器 DN500 只 1 4 流量仪 DN600 套 3 5 拍门 台 1 28 6 结构设计 设计依据： 钢筋砼结构按设计规范 GB500102020 给水排水工程构筑物设计规范 GB500692020 建筑抗震设计规范 GB500112020 构筑物抗震设计规范 GB50119103 地下工程防水技术规范 GB501082020 自然条件： ******公司 —— 卧龙湖污水处理厂位于安徽省宿州市，抗震设防烈度为６度，地震分组为第三组，基本风压为 ，基本雪压为。 基础工程： 本工程综合楼（底层加氯、加药间二层为行政办公、化验、图书阅览及会议室等）采用墙下条基，人工沿基槽开挖施工，初沉调节池，普通快滤池、清水池、送水泵房以及各处理构筑物（调节池，接触消毒池，污泥浓缩池、生物接触氧化池、二沉池等）均采用 大开挖施工。 基坑开挖应尽量避开丰水期，开挖时应做好基坑支护工作，确保边坡稳定及安全，注意排水、降水。 构筑物抗浮 因一些构筑物进入地下较深，受地下水和地表水的作用，构筑物承受一定的浮托力，所以须根据工程地质及水文地质资料，结合各构筑物的具体情况，采用相应的抗浮措施，以确保构筑物安全使用。 29 本工程采用结构自重抗浮，施工简便、安全、经济。 主要构、建筑物结构设计： ①初沉调节池： ，采用现浇钢筋砼无梁楼盖，纵向设置伸缩缝一道，缝内设遇水膨胀橡胶止水带，基坑开挖 时，注意排水、降水。 ②清水池 采用钢筋砼无梁楼盖，基坑开挖处理同上。 ③送水泵房 采用半地下式，平面尺寸为。 下部为钢筋砼结构，上部为砖混结构，现浇钢筋砼屋面。 ④综合楼为一两层砖混结构，墙下条形基础，现浇钢筋砼屋面，内设 1t 悬挂式起重机一台。 ⑤普通快滤池、调节池、接触消毒池、污泥浓缩池、生物接触氧化池、二沉池等均采用钢筋砼结构。 主要建筑材料： 砼：各构筑物均采用Ｃ 25砼，抗渗等级为Ｓ 6，砖混结构、砼基础为 C15，垫层及填料为 C10。 钢 筋：直径＜ 12 时，采用 HPB235 钢， fy=210N/mm 2。 ≥ 12 时，采用 HRB 335 钢， fy=300N/mm 2 砖砌体：设计地面以下采用 M5 水泥砂浆。 Mu10 机制实心砖，设计地面以上采用Ｍ 5 混合砂浆，Ｍ 10 机制承重多孔砖。 30 7 电气与自控仪表 电气设计 采用设计标准 供配电设计规范 GB5005295 10KV 及以下变电所设计规范 GB5005394 低压配电设计规范 GB5005495 电力装置的继电保护及自动装置设计规范 GB5006292 建筑物防 雷设计规范 GB5003794（ 2020 年版） 设计范围 、照明系统及配电 负荷计算 根据工艺所提供设备容量，考虑办公和室外照明负荷，全厂设备负荷约 520KW，取 Kx=，则计算负荷为 442KW。 供电电源及变电所设计 本工程按二级负荷设计 建议引入一路 10KV 专用电源至厂区变电所 变电所 630KVA/10/ 变压器一台，变压器负荷率η =77% 变电所采用高压计量，低压侧集中补偿， 补偿后功率因素达到 以上。 继电保护：采用微机综合保护。 10KV 高压进线柜采用延时电流速断和过流保护；馈线柜设电流速断保护，过电流保护和变压器高温保护。 进线设三段过流保护，低压用电设备及馈线设短路及过载保护。 主要设备选型 1）高压开关柜为 KYN28 型中置柜，内配 VY1 型真空断路器，直 31 流操作； 2）直流屏为免维护电池， DC110V， 20AH； 3） 10/ 变压器为 SCB10 型 C 级绝缘干式变压器，配 IP20 外壳及风机，温控装置； 4）低压柜为 GCS 型抽屉柜，内设多功能数字表。 照明设计 办公选用高效型节能荧光灯；生产车间照明以钠灯为主；道路照明采用 4～ 6 米高路灯。 道路照明在门卫处集中控制。 防雷及接地 厂区按三类防雷设计 1） 防直击雷采用避雷带，利用基础主筋为接地体，各种接地体共用，要求接地电阻不大于 1 欧。 2） 考虑感应雷击，低压各级配电处浪涌保护器。 3） 厂区按 TNCS 系统配电 电缆选型及敷设方式 10KV 电缆选用交联聚乙烯电缆； 电缆选用全塑电缆。 室外电缆直埋地敷设，穿越道路，建构筑物基础处加穿钢套管。 室内电缆沿桥架或穿管敷设。 自控系 统设计方案 述 概述 ******污水处理厂的设计包括二个部分，一部分为 15000m3/d处理能力的矿井水处理；另一部分 1500m3/d处理能力的生活污水处理。 矿井水处理工艺过程为：矿井水 —— 初沉调节池 —— 加药—— 絮凝沉淀池 —— 11000t/d排放 4000t/d过滤 —— 滤后加氯 — 32 — 清水池 —— 送水泵房 —— 供水管网。 生活污水处理工艺过程为：生活污水 —— 隔栅 —— 调节池 —— 提升泵站 —— 生物接触氧化池—— 二沉池 —— 排放。 系统设计原则 （ 1） 可行性和适应性：系统要保证技术上 的可行性和规模上的适应性。 （ 2） 适用性和经济性：坚持实用和经济的原则，面向应用，注重实效，节省投资。 （ 3） 先进性和成熟性：既要采用领先技术和创新方法，又要注意结构、设备的相对成熟。 （ 4） 可靠性和稳定性：从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统的可靠性和稳定性。 设计依据 （ 1） 根据 ******污水处理工程的总体要求。 （ 2） 按照国家和行业的有关设计规范。 设计目标 根据工艺流程及构筑物的地理分布，依据“实用、可靠、经济、先进”的原则，从实际角度出发， ******污水处理工程中矿井水处理和生活污水处理共用一套自控系统，本自控系统由上、 33 中、下层结构组成，上位监控计算机设在综合楼的中央控制室，中位分别由矿井水处理和生活污水处理 PLC 站组成，下位由各个处理工段的智能设备、现场仪表和电气设备组成。 实现矿井水处理的加药控制、加氯控制、滤池恒水位和反冲洗自动控制、送水泵的出水恒压和水泵自动切换控制、水质检测和参数检测等功能，生活污水处理的隔栅自动运行、提升泵控制与检测、生物池溶解氧检测、鼓风机运行检测、污泥池液位检测、排出水的 PH 值、 SS值与溶解氧检测。 操作员能人工操作及远程 上位监控。 控制方式 根据所完成的控制功能，水处理自动化设备一般采用 [手动 ]和 [程控 ]两种模式来实行控制。 [手动 ]模式 — 现场“手动 /程控”选择开关切换到 [手动 ]位置，由现场开关直接控制设备，这是最高优先级的控制，在这一模式下， PLC 仅对运行状态作监视。 [程控 ]模式 — 现场“手动 /程控”选择开关切换到 [程控 ]位置，程控模式又分为两种控制方式，我们在 PLC 的运行程序中设置为上位机 [远程控制 ]（遥控）方式与 PLC[自动控制 ]方式。 上位机 [远程控制 ]方式：在计算机上，可以将控制方式切换到上位机控 制，这时， PLC 接受上位机发出的指令，对设备发出控制信号，实现上位机的远程控制功能，也即我们可以通过计算 34 机直接遥控现场设备。 PLC[自动控制 ]方式： PLC 被设定为自动控制模式时，按照程序编制的工序动作和控制算法，自动地控制设备的运行，出现故障会及时报警。 这样，控制系统在保证现场设备自带小闭环控制系统相对独立的前提下，使监测系统、电气系统、小闭环系统与计算机控制系统协调，保证现场控制站能按工艺要求和操作规程实现设备运行自动化，通过中央监控管理站实现对整个生产过程的监控、统计分析及管理，达到无人值守的目的。 自控系统设计 自控网络结构 自控系统采用集散型三级分布式计算机控制系统。 由设在中心控制室的集中监控计算机、马赛克模拟屏驱动 PLC 站、送水泵房控制室的矿井水处理 PLC 控制站、鼓风机控制室的生活污水处理 PLC 控制站和现场智能设备、仪表、电气设备组成，监控计算机与各 PLC 站之间通过光纤和通讯设备组成一个冗余工业以太网；各 PLC 控制站巡回检测各工段的工艺参数和电气参数，进行相应的处理，对工艺设备的运行进行过程控制，并向中央控制室实时传送所需的信息。 在中央控制室通过鼠标式键盘可控制现场主要 设备的启动和停止。 PLC 站采 用 西 门 子（ Siemens） S7300 35 系列 PLC， 现场通讯网络采用冗余光纤环网，保证系统的可靠性。 自控系统网络结构见控制网络图。 中控室设备 中心控制室内设有两套工业控制计算机用于监测现场运行状态并控制厂内主要设备的启动和停止。 工业控制计算机配备的显示器为 21 寸真彩显示器，用于操作人员对全厂设备运行进行监视。 两台 A3 打印机用来打印各种报表。 控制室内设一组大型马赛克模拟屏，用于实时显示全厂工艺图形及主要设备运行参数。 中心控制室配备一台 UPS（不间断电源），为中心控 制室内的所有监控系统设备供电。 中央控制室内地面上架设高约 300mm 的抗静电活动地板，顶部采用吊顶，墙面贴阻燃型无光墙布，控制室内净高约为 米。 为保证中控室内设备安全运行、改善操作条件，中控室内设有空调，以保证中控室内一定的温度和湿度。 两台工业控制计算机采用热备冗余结构（即当一台故障时，另一台能够独立运行），从而保证控制和数据采集的高可靠性，通常一台计算机实现对矿井水处理监控，另一台计算机实现对生活污水处理监控，但当某一台计算机出现故障时另一台也能接管这台计算机的监控任务。 其次，每台计算机需保证能随 时独立完成图像管理控制、数据保存、系统再生、数据处理等不同任务。 36 中控室软件 工业控制计算机的操作系统选用 Windows NT 或 Windows 2020，组态软件采用西门子公司正版 WinCC 64K 组态软件最高版本。 工业控制计算机经过组态后，其监控应用软件能具备以下功能： (1)采集全厂各工段的工艺参数、电气参数及生产设备的运行状态信息； (2)根据采集信息，建立各类信息库。 还可以通过计算机对各类工艺参数值做出实时与历史趋势图形，供调度员分析比较，以便找出水处理的最佳运行规律。 同时分析各 种事故原因，改进管理方法，保证出水水质，提高经济效益； (3)根据工艺要求编程，自动进行调节和控制现场设备。 (4)工业控制计算机以人机对话方式指导操作，在远程自动状态下，可用键盘或鼠标器对有关设备进行远程控制（开停机操作）； (5)工业控制计算机的彩色显示器可显示全厂平面图及工艺流程的剖面图，剖面图上有动态的实时参数值显示、机泵状态显示和事故报警信息显示等几十幅可切换的动态画面。 主要图形有： —— 水处理厂总貌图 37 —— 水处理厂流程图 —— 测量和控制仪表及设备定位图 —— 加药与沉淀池动态模拟图 —— 滤池与反 冲泵房动态模拟图 —— 清水、加氯与送水泵房动态模拟图 —— 格栅和提升水泵房动态模拟图 —— 污泥池与污泥泵动态模拟图 —— 氧化池动态模拟图 —— 二沉池动态模拟图 —— 浓缩脱水动态模拟图 —— 消毒池与加氯间动态模拟图 ⑹显示班、日、月、年模。