黔西火電廠水資源論證及退水影響分析

劉廷海

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴陽550002)

黔西電廠是貴州省政府規(guī)劃建設(shè)的“西電東送”項目，廠址位于貴州省黔西縣甘棠鄉(xiāng)，電廠建設(shè)規(guī)模為4×300 MW燃煤機組，主要產(chǎn)品為電能。項目設(shè)計供水保證率p=97%，發(fā)電機組常溫下取水量3 051 m3/h(0.848 m3/s)，100萬kW耗水指標 0.631 m3/s。

1 項目取水方案

黔西電廠供水水源為建于野紀河干流上的沙壩河水庫，取水方案在距沙壩河水庫壩址2 km處的左岸經(jīng)泵站提水至高位水池，然后自流至廠區(qū)用水。沙壩河水庫調(diào)節(jié)計算見表1。

表1 沙壩河水庫調(diào)節(jié)計算表

沙壩河水庫可供水量2 810萬m3(下放流量為0.545 m3/s)，建設(shè)項目年取水量1 831萬m3，水庫可供水量完全滿足建設(shè)項目取水要求。

2 項目退水方案

電廠廢污水排放只是循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水;非正常情況下，少量排放的其它廢水將經(jīng)處理系統(tǒng)處理，達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準后排放。

建設(shè)項目廠區(qū)排水采用分流制系統(tǒng)。廠區(qū)雨水由雨水口收集經(jīng)雨水排水管直接排入沙壩河水庫。

全廠的生活污水、含油污水、含煤廢水及工業(yè)廢水分別由單獨的排水系統(tǒng)匯集至生活污水處理系統(tǒng)、油處理設(shè)施、煤泥沉淀池及工業(yè)廢水處理系統(tǒng)處理，處理達標后的水全部回用。

電廠排污口設(shè)置于沙壩河水庫庫區(qū)左岸，距沙壩河水庫壩址1.5 km。建設(shè)項目退水經(jīng)布設(shè)于庫區(qū)左岸長1 370.45 m的兩根排污鋼管排入沙壩河水庫，鋼管管徑45 cm。

3 退水影響分析

3.1 退水系統(tǒng)及組成

電廠廠區(qū)排水采用完全分流制系統(tǒng)。依據(jù)排水水質(zhì)及其處理特點設(shè)置雨水排水系統(tǒng)、循環(huán)水排污系統(tǒng)、生活污水排水系統(tǒng)、含煤污水排水系統(tǒng)、含煤廢水排水系統(tǒng)。

退水地點:沙壩河水庫

3.2 退水總量、主要污染物排放濃度

電廠工業(yè)廢水、化學污水和生活污水經(jīng)處理后，全部進入復用水池系統(tǒng)回收利用，循環(huán)水系統(tǒng)排污水質(zhì)除鹽類較原水偏高外，其它評價水質(zhì)因子與原水比較變化不大。正常情況下，電廠循環(huán)冷卻水排放量為326 m3/h，按運行6 000 h/a計算，排放量為195.6萬m3/a(表2)。

表2 黔西電廠(4×300 MW)廢污水排放量情況表

正常情況下，外排水只排循環(huán)系統(tǒng)冷卻水;非正常情況下，少量排放的其它廢水經(jīng)處理后，達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準:

pH=6～9

懸浮物≤70 mg/L(短時100 mg/L)

COD＜100 mg/L

油≤5 mg/L

在排入沙壩河水庫的326 m3/h水量中，除含鹽量和溫度比原水偏高外，其它水質(zhì)評價因子與原水比較變化不大。

3.3 退水對水功能區(qū)和第三者的影響

3.3.1 退水河段水質(zhì)模型分析

3.3.1.1 水質(zhì)模型

黔西電廠退水只排循環(huán)冷卻水，無廢污水和溫排水排放。循環(huán)冷卻水退至沙壩河水庫內(nèi)，依據(jù)退水口庫岸的污染特征及沙壩河水庫的庫容、水庫蓄水至正常水位的水面面積特性，根據(jù)《水域納污能力計算規(guī)程》(SL348—2006)，沙壩河水庫正常蓄水位對應的水面面積A=1.94 km2＜2.5 km2，水質(zhì)分析模型采用湖(庫)均勻混合模型，以此計算沙壩河水庫的污染物濃度。湖(庫)均勻混合模型為:

式中:為中間變量，1/s;Ch為湖(庫)現(xiàn)狀污染物濃度，mg/L;m0=C0QL為湖(庫)入流污染物排放速率，g/s;m為污染物入河速率，g/s;V為設(shè)計水文條件下的湖(庫)容積;QL為湖(庫)出流量，m3/s;t為計算時段長，s;C(t)為計算時段t內(nèi)的污染物濃度。

3.3.1.2 庫水升溫計算

沙壩河水庫是一狹長型水庫，庫區(qū)內(nèi)無大的回流區(qū)和死水區(qū)，庫水流速較快，電廠退水對庫水溫升的影響可簡化為河流，計算模型為一維日均水溫模型，以此計算電廠退水對沙壩河水庫溫升的影響。一維日均水溫模型為:

式中:T0為計算斷面初始水溫，℃;Th為河流上游水溫或(湖庫)、?，F(xiàn)狀水溫，℃;TP為廢水水溫，℃;Qp為廢水排放量，m3/h;Qh為河流流量或湖水流出量，m3/h。

經(jīng)計算，電廠循環(huán)冷卻水退水平均使沙壩河水庫水溫升高0.87℃，退水對水庫水溫增加影響甚微。

3.3.2 對地表水環(huán)境影響

3.3.2.1 正常情況下

依據(jù)環(huán)境評價結(jié)論:“循環(huán)水排污水的水質(zhì)除含鹽量較高外，其余水質(zhì)參數(shù)與原水相同”。根據(jù)貴州省水環(huán)境監(jiān)測中心對沙壩河水庫原水及電廠退水所作的水質(zhì)檢測報告，參照《地表水水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)，沙壩河水庫原水水質(zhì)類別為Ⅲ類，電廠退水水質(zhì)類別也為Ⅲ類。因此，正常情況下，電廠外排循環(huán)冷卻水排入沙壩河水庫對水體基本無污染。

常溫下，電廠循環(huán)冷卻水排水量高于沙壩河水庫水溫，因沙壩河水庫為一中型水庫，水域面積大，凈化能力強，電廠退水對庫區(qū)水體平均升溫0.87℃，退水對水庫水溫影響甚微。

3.3.2.2 非正常情況下

非正常情況下，電廠生活污水、酸堿廢水、含油廢水、含煤廢水未經(jīng)處理外排至沙壩河水庫。根據(jù)外排污水的水質(zhì)特點，評價因子COD、pH。計算模型:湖(庫)均勻混合模型。

1)生活污水。廢水排放量2.7 t/h;主要染污物COD;最大排放濃度100 mg/L。

經(jīng)計算，電廠生活污水排放，在水庫中完全混合后COD濃度為44.87 mg/L，是標準值(COD≤20 mg/L)的2.24倍。

2)酸堿廢水。廢水排放量18 t/h;主要污染物pH;最大排放濃度6～9 mg/L;庫水pH值8.63。

經(jīng)分析，電廠酸性、堿性廢水排放，在與庫水完全混合后，主要污染物pH對沙壩河水庫基本無貢獻，庫水pH值仍為8～8.2之間，水庫水質(zhì)pH可滿足標準Ⅲ類水(pH=6～9)。

3.4 入河排污口設(shè)置合理性分析

正常情況下，產(chǎn)生的廢水分別經(jīng)生活污水處理站、工業(yè)廢水處理站、含煤廢水處理站、含油廢水處理系統(tǒng)處理后全部回收利用，不外排。因此，本項目水污染物排放總量可以得到有效控制。電廠排污鋼管長1 370.45 m，污水經(jīng)排污鋼管排入沙壩河水庫。排污口設(shè)置在水庫左岸，距沙壩河水庫大壩1.5 km。排污口所在河流為野濟河，依據(jù)《貴州水功能區(qū)劃》，退水河段為黔西野濟河保留區(qū)，該河段的主要功能為灌溉、電廠取水，河段附近無其它工農(nóng)業(yè)及生活取用水戶。沙壩河水庫無防洪要求，排污口的設(shè)置符合河流防洪規(guī)劃。排污水排入沙壩河水庫后主要水污染物進一步稀釋，對庫區(qū)內(nèi)水體影響不大，不會影響受納水體的水域功能和水質(zhì)目標。因此，排污口設(shè)置在沙壩河水庫庫區(qū)左岸，對庫區(qū)水環(huán)境狀況影響不大，也不會影響附近河段工農(nóng)業(yè)及生活取用水。

電廠廢水排放量326 m3/h，電廠機組廢水排放量為0.27 m3/MW·h，滿足《污水排放綜合標準》(GB8978—1996)中“火力發(fā)電行業(yè)”最高充許排水量3.5 m3/MW·h的要求。

4 結(jié)論

黔西電廠工業(yè)廢水和生活污水經(jīng)處理設(shè)備處理后回收利用，正常情況下電廠只外排循環(huán)冷卻水和雨水，對水環(huán)境影響較小。在事故情況下，外排的污水COD超標排放，建議在工業(yè)廢水集中處理站附近設(shè)置事故調(diào)節(jié)池，以防非正常事故的發(fā)生，排出污水水質(zhì)應滿足《污水綜合排放標準》(GB8976—1996)一級要求排放。沙壩河水庫為一中型水庫，水域面積廣。根據(jù)退水水質(zhì)模型分析計算，外排循環(huán)冷卻水主要染污物(全鹽類)入庫完全混合后，對原水水污染影響甚徽，其余水質(zhì)參數(shù)與原水基本一致，污染物對沙壩河水庫水質(zhì)影響較小。黔西電廠不會對受納水體水質(zhì)產(chǎn)生大的影響，不會影響受納水體的水域功能。

入河退水口設(shè)置應當符合水功能區(qū)劃、水資源保護規(guī)劃和防洪規(guī)劃要求，排放水域水功能區(qū)的水質(zhì)管理目標對排污處理達標要求。電廠機組廢水排放量為0.27 m3/MW·h，滿足《污水排放綜合標準》(GB8978—1996)中“火力發(fā)電行業(yè)”最高充許排水量3.5 m3/MW·h的要求。

因此，項目對地表水水體環(huán)境影響較小。取水水源河段及其下游無特殊的水生動植物保護要求，電廠退水不會對河道水環(huán)境及水生動植物產(chǎn)生影響。

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