城市再生水作為熱電廠供水水源可行性分析

沈必成

(黑龍江省水文局，哈爾濱150001)

1 問(wèn)題的提出

大慶市位于黑龍江省西部，松嫩平原中部，是我國(guó)最大的石油、石化生產(chǎn)基地。是黑龍江省西部哈大齊工業(yè)走廊的中心城市，也是振興東北老工業(yè)基地的能源城市。轄五區(qū)四縣，總面積21 219 km2，其中市轄區(qū)面積5 107 km2。大慶市區(qū)內(nèi)無(wú)河流，降水均由湖泡、洼地蓄存，靠蒸發(fā)、入滲消耗。人均當(dāng)?shù)厮Y源量234 m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家及黑龍江省人均水平，屬于資源性缺水城市。另一方面隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平提高以及城市化步伐加快，城市用水量和廢污水排放量急劇增加，加劇了水資源供需矛盾和水環(huán)境惡化。

華能大慶熱電廠工程裝機(jī)容量為2×350 MW，為新建工程。采用兩臺(tái)高效、環(huán)保的汽輪機(jī)組。在滿(mǎn)足科技園區(qū)熱負(fù)荷需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，增加了電網(wǎng)的供電能力，減少環(huán)境污染、改善城市的環(huán)境質(zhì)量和城市居民的生活質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)大慶市區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)實(shí)施東北地區(qū)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

本期新建2×350 MW工程供熱機(jī)組采用帶冷卻塔二次循環(huán)擴(kuò)大單元制供水系統(tǒng)。根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源狀況以及國(guó)家為了提高污水資源化，充分利用再生水、礦坑水等替代水源，防治水污染及促進(jìn)水資源可持續(xù)利用產(chǎn)業(yè)政策擬采用城市中水，擬采用城市再生水作為生產(chǎn)用水的供水水源。本項(xiàng)目生產(chǎn)總?cè)∷?99.1萬(wàn)m3(1 271 m3/h)，其中夏季取水量1 459 m3/h，冬季738.5 m3/h。通過(guò)水量平衡分析，機(jī)組設(shè)計(jì)發(fā)電水耗率0.58 m3/s·GW，間接冷卻水循環(huán)率98.1%，重復(fù)利用率97.7%。各項(xiàng)指標(biāo)符合《火力發(fā)電廠節(jié)水導(dǎo)則》(DL/T783－2001)條款和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《取水定額第一部分:火力發(fā)電》(GB/T18916.1－2002)等文件和標(biāo)準(zhǔn)。下面針對(duì)華能大慶熱電廠作為主要供水水源進(jìn)行分析和論證。

2 城市中水水量

2.1 污水處理廠概況

大慶市西城區(qū)污水處理廠為已建污水處理廠，位于讓胡路泡南側(cè)，主要處理讓胡路菜市場(chǎng)至四醫(yī)院一帶，科技園、長(zhǎng)青以及部分龍南地區(qū)等18所泵站排放的生活污水，西城區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模8萬(wàn)t/d。該工程是大慶石油管理局和石油總公司共同投資1.8億元建設(shè)的。由大慶石油管理局供水公司負(fù)責(zé)管理。西城區(qū)污水處理廠污水處理系統(tǒng)采用曝氣生物濾池法作為二級(jí)處理技術(shù)。該方法是將生物膜法和活性污泥法相結(jié)合，為生物處理與物理化學(xué)處理相結(jié)合的工藝。污水處理廠出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)的一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求。污水處理廠的出水水質(zhì)指標(biāo)不能滿(mǎn)足熱電廠工業(yè)用水水質(zhì)要求，必須經(jīng)深度處理，達(dá)到工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)方可使用。

再生水深度處理工藝暫定為:石灰處理→過(guò)濾→加酸及殺菌→循環(huán)水系統(tǒng)→工業(yè)用水

華能大慶熱電廠工程是西城區(qū)污水處理廠第一家申請(qǐng)使用城市再生水客戶(hù)。

2.2 污水量處理量分析

大慶市西城區(qū)污水處理廠于2006年5月29日建成試運(yùn)行，已有3 a之多，自建成起，該廠有比較完整的處理量監(jiān)測(cè)資料。

根據(jù)8月份連續(xù)10 d污水處理廠監(jiān)測(cè)資料顯示，污水處理廠實(shí)際處理量為2 000～2 300 m3/h。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，生活用水量將不斷增加，排污水量也不斷增加，截留管線(xiàn)建設(shè)全部完成，預(yù)計(jì)近期污水量將達(dá)到2 500 m3/h。污水處理廠8月份連續(xù)10 d污水處理量情況見(jiàn)表1。

表1 8.15～8.24日連續(xù)10 d的處理水量數(shù)據(jù) m3/h

2.3 再生水可利用量分析

廢污水在二級(jí)處理過(guò)程中，經(jīng)過(guò)格柵、沉淀、生物處理、消毒等處理環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)都要損耗一部分水量。另外，日平均排污水量估算存在一定的誤差，收集范圍內(nèi)存在停電、停水等事件都有可能使廢污水來(lái)水量減少。因此在《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則(試行)》中特殊水源論證要求，“污水再生利用的水量一般為污水處理廠實(shí)際處理水量的50% ～70%，最大不應(yīng)超過(guò)80%”。因此，為了充分利用城市再生水，城市再生水量可按照70%計(jì)算。為了保證供水保證程度，選取最小實(shí)際處理量進(jìn)行計(jì)算:

可以滿(mǎn)足熱電廠最大需水量1 459 m3/h需水要求。

3 水質(zhì)分析

3.1 出水水質(zhì)

根據(jù)2008年4月7～4月11日大慶石油管理局供水公司對(duì)污水處理廠出水口進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)資料顯示，BOD、COD、SS、氨氮、TP等指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)的一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求。監(jiān)測(cè)成果見(jiàn)表2。

表2 西城區(qū)污水處理廠出水水質(zhì) mg/L

3.2 工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)

電廠所采用再生水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)GB/T 19923－2005《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》工業(yè)循環(huán)冷卻補(bǔ)充水水質(zhì)控制指標(biāo)。與工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)相比，目前污水處理廠的出水水質(zhì)指標(biāo)不能滿(mǎn)足熱電廠工業(yè)用水水質(zhì)要求，必須經(jīng)深度處理，達(dá)到工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)方可使用。

4 結(jié)論

由以上分析可以看出，城市再生水可以滿(mǎn)足熱電廠水質(zhì)、水量要求，取水是可行的。為了保證電廠城市再生水用水安全，建議在電廠廠區(qū)擬建一座再生水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)污水處理廠再生水量，提高電廠用水保證程度。

[1]中華人民共和國(guó)水利部.SL/Z322－2005中華人民共和國(guó)水利部建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則(試行)[S].北京:中華人民共和國(guó)水利部，2005.

[2]黑龍江省水文局.華能大慶2×350MW熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目工程水資源論證報(bào)告書(shū)[R].哈爾濱:黑龍江省水文局，2009.