燃煤電廠地下水污染防治措施探討

龐 斌，李曼曼，郭 欣（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030001）

燃煤電廠地下水污染防治措施探討

龐 斌，李曼曼，郭 欣
（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030001）

近期發(fā)布的地下水環(huán)評(píng)導(dǎo)則中地下水環(huán)境預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)重點(diǎn)是項(xiàng)目運(yùn)行對(duì)地下水水質(zhì)的影響，地下水環(huán)境保護(hù)對(duì)策措施主要圍繞防治水質(zhì)污染展開(kāi)。為防止燃煤電廠建設(shè)對(duì)區(qū)域地下水水質(zhì)產(chǎn)生不良影響，在對(duì)燃煤電廠地下水污染源類型、污染途經(jīng)分析的基礎(chǔ)上，從“源頭控制、分區(qū)防治、污染監(jiān)控、應(yīng)急響應(yīng)”4個(gè)層面，提出了地下水污染防治措施。地下水污染源包括管道、池體、地面、煤場(chǎng)、灰場(chǎng)和油罐區(qū)。根據(jù)污染源的不同類型，探討了各類污染源相應(yīng)的地下水防滲措施，并對(duì)各類防滲措施的防滲性能進(jìn)行了分析。

燃煤電廠；污染源；地下水防滲

0 引言

近期發(fā)布的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則——地下水環(huán)境》（HJ 610—2016） 相比較2011版導(dǎo)則，更加偏重于對(duì)地下水水質(zhì)影響的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)環(huán)保部門批復(fù)的燃煤發(fā)電廠環(huán)評(píng)報(bào)告書(shū)中對(duì)燃煤電廠地下水污染防治要求進(jìn)行分析，根據(jù)燃煤電廠工程實(shí)際，提出燃煤電廠地下水污染防治措施。

1 地下水污染源頭控制

燃煤電廠地下水污染源頭控制措施包括：對(duì)電廠運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各類污水、廢水進(jìn)行綜合治理和重復(fù)利用，盡可能從源頭上控制污染物的產(chǎn)生和排放；對(duì)排放污水、廢水的管道、池體、設(shè)備、構(gòu)筑物分類采取相應(yīng)措施，以防止和降低可能污染物的跑、冒、滴、漏；對(duì)電廠排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，地面沖洗廢水、初期污染雨水、煤場(chǎng)濾液、灰場(chǎng)滲濾液等必須收集后處理；項(xiàng)目建設(shè)涉及的含油廢水、脫硫廢水、燃油等管線地下布置時(shí)，禁止直埋式，地下敷設(shè)的廢水管道應(yīng)設(shè)置的管溝必須便于檢查和事故處理，以最大限度防止地下水污染。

2 電廠主要防滲措施

2.1 管道防滲措施

脫硫廢水管道以及輸送含油介質(zhì)管道應(yīng)盡量選用塑料、鋼、鐵等不滲或低滲透性材料，管道連接處應(yīng)根據(jù)管材選擇焊接、熱熔等可靠性高的連接工藝。

地下管道應(yīng)注意防止發(fā)生沉降引起的滲漏，輸送廢水、含油介質(zhì)的管道還應(yīng)沿管溝敷設(shè)。如采用預(yù)制混凝土管道輸送廢水、污水，地埋時(shí)，推薦依次采用“中粗砂回填+高密度聚乙烯HDPE（high density polyethylene） 土工膜+長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ?中砂墊層+原土夯實(shí)”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防滲。

2.2 池體防滲措施

電廠廢水處理和儲(chǔ)存容器多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但鋼筋混凝土是一種非勻質(zhì)的多孔材料，而且澆筑過(guò)程會(huì)因?yàn)闇囟取?yīng)力等原因出現(xiàn)裂痕，導(dǎo)致混凝土池體發(fā)生滲漏。一般采用以下兩個(gè)方法改善鋼筋混凝土池體的防滲性能。

a） 混凝土池體施工過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整砼配方、加添加劑或選用防滲型水泥等方法，提高混凝土自身的抗?jié)B性、憎水性和密實(shí)性等性能，以達(dá)到抗?jié)B防裂的目的。

b）混凝土池體內(nèi)壁涂刷涂膜防水，即在水池結(jié)構(gòu)施工完成后，在池體內(nèi)壁通過(guò)涂刷防水涂料或防水砂漿等，以達(dá)到防滲性能[1]。

隨著電廠污水、廢水處理一體化程度提高，鋼制設(shè)備在工程中逐漸增多，其抗?jié)B性能遠(yuǎn)高于混凝土設(shè)施，在條件允許情況下應(yīng)盡可能采用鋼制設(shè)備用于脫硫廢水和含油廢水的處理。

2.3 地面防滲措施

為防止地面以上管道、設(shè)備和構(gòu)筑物中污染物泄漏后，通過(guò)地面下滲污染地下水，脫硫區(qū)域、廢水處理裝置區(qū)、化學(xué)水處理車間、燃油泵房等區(qū)域地面應(yīng)采取地面防滲措施。

根據(jù)選用的防滲材料及型式的不同，地面防滲措施主要有天然防滲、剛性防滲、柔性防滲等型式。天然防滲主要指利用場(chǎng)地地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成的防滲層，通過(guò)壓實(shí)黏土層或?qū)⒎圪|(zhì)粘土、粉砂等進(jìn)行人工改性能后壓實(shí)，形成天然防滲層，以達(dá)到相關(guān)防滲要求。剛性防滲是指添加防水添加劑處理的混凝土結(jié)構(gòu)、經(jīng)表面涂層處理的混凝土結(jié)構(gòu)或特殊配比的混凝土結(jié)構(gòu)。柔性防滲結(jié)構(gòu)由土工膜及上下保護(hù)層結(jié)構(gòu)組成[2]。

除采取地面防滲措施外，場(chǎng)地周圍還應(yīng)設(shè)置廢水收集溝，收集后送往污水處理站處理。

2.4 煤場(chǎng)防滲措施

燃煤堆放過(guò)程中煤中水分、煤場(chǎng)噴灑水和露天煤場(chǎng)降雨會(huì)形成含煤廢水滲濾液，為防止含煤廢水下滲污染地下水，煤場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地防滲、地下構(gòu)筑物防滲和建設(shè)含煤廢水導(dǎo)排系統(tǒng)。

煤場(chǎng)場(chǎng)地防滲同地面防滲，可采用剛性防滲結(jié)構(gòu)或涂刷無(wú)機(jī)防滲涂層材料外，還可采用鋪設(shè)土工膜的方式進(jìn)行防滲。

2.5 油罐區(qū)防滲措施

為防止油罐區(qū)柴油儲(chǔ)存過(guò)程中，油罐中柴油緩慢滲漏污染地下水，以及柴油罐泄漏事故下防火堤內(nèi)暫存柴油從地坪滲漏污染地下水，油罐區(qū)應(yīng)采取防滲措施。

混凝土承臺(tái)基礎(chǔ)推薦采用“實(shí)土夯實(shí)+細(xì)（中）砂墊層+兩層長(zhǎng)絲無(wú)紡布夾HDPE土工膜+中（粗） 砂墊層+瀝青砂絕緣層”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防滲。防火提內(nèi)地坪推薦采用“實(shí)土夯實(shí)+細(xì)（中）砂墊層+兩層長(zhǎng)絲無(wú)紡布夾HDPE土工膜+中（粗）砂墊層+天然砂礫墊層+水泥砂礫層+抗?jié)B混凝土面層”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐。

為確保油罐區(qū)防滲措施的有效性和連續(xù)性，防火堤內(nèi)地坪HDPE土工膜端部與油罐基礎(chǔ)環(huán)墻及罐區(qū)防火堤邊界處采用膨脹螺栓配合鋼板壓條進(jìn)行剛性固定，并在縫隙之間灌注嵌縫密封料，以保證防滲性能[3]。

2.6 灰場(chǎng)防滲措施

燃煤電廠一般在廠外設(shè)灰場(chǎng)用于儲(chǔ)存灰渣和脫硫石膏，灰渣和脫硫石膏含水以及貯灰過(guò)程中降水會(huì)形成滲濾液。滲濾液中含有重金屬、氯化物、酸堿等污染物，為防止?jié)B濾液下滲造成地下水污染，灰場(chǎng)必須采取可靠的防滲措施。

根據(jù)《火力發(fā)電廠干式貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T 5488—2014），干灰場(chǎng)宜采用土工膜防滲。土工膜的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1.0×10-11cm/s，其厚度對(duì)一級(jí)灰壩不應(yīng)小于0.75 mm，二級(jí)、三級(jí)灰壩不小于0.5 mm，庫(kù)底和庫(kù)周也不應(yīng)小于0.5 mm。土工膜鋪設(shè)前先進(jìn)行基層清理，巖基應(yīng)設(shè)砂土墊層，鋪設(shè)土工膜后設(shè)砂土或混凝土板作為保護(hù)層，邊坡還應(yīng)采取錨固措施。

灰壩外雨水沉淀池和澄清池等水工構(gòu)筑物可采用剛性防滲結(jié)構(gòu)或涂刷無(wú)機(jī)防滲涂層材料進(jìn)行防滲。

3 地下水污染監(jiān)控要求

根據(jù)近期發(fā)布的地下水環(huán)評(píng)導(dǎo)則，電廠在建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地，地下水上、下游均須布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)井?；覉?chǎng)地下水監(jiān)測(cè)井設(shè)置應(yīng)符合GB 18599標(biāo)準(zhǔn)要求。

電廠廠區(qū)要求設(shè)4～5座地下水監(jiān)測(cè)井，分別設(shè)在廠區(qū)上游、下游、地下水污染源下游。地下水污染源包括脫硫島、生活污水、工業(yè)廢水處理區(qū)、油罐區(qū)，可根據(jù)總圖布置情況優(yōu)化地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置，使其兼顧上述污染源，能夠滿足地下水監(jiān)測(cè)要求?；覉?chǎng)周邊至少應(yīng)設(shè)置3座地下水質(zhì)監(jiān)控井。第1座沿地下水流向設(shè)在灰場(chǎng)上游，作為對(duì)照井；第2座設(shè)在灰場(chǎng)下游，作為污染監(jiān)視監(jiān)測(cè)井；第3座設(shè)在最可能出現(xiàn)擴(kuò)散影響的灰場(chǎng)周邊，作為污染擴(kuò)散監(jiān)測(cè)井[4]。電廠地下水監(jiān)測(cè)井監(jiān)測(cè)層位為潛水含水層。

4 應(yīng)急響應(yīng)措施

電廠運(yùn)行過(guò)程中，一旦發(fā)生地下水污染源泄漏或地下水監(jiān)測(cè)井監(jiān)測(cè)超標(biāo)，應(yīng)立即啟動(dòng)地下水污染應(yīng)急預(yù)案，查明并切斷污染源。探明地下水污染程度和影響范圍，通知周邊可能受到影響的群眾和企業(yè)，并上報(bào)環(huán)保部門。依據(jù)應(yīng)急預(yù)案的抽水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行抽水作業(yè)，抽取被污染的地下水體，并集中收集處理被污染的地下水，達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)?shù)叵滤械奶卣魑廴疚餄舛葷M足地下水功能區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn)后，逐步停止井點(diǎn)抽水，并進(jìn)行土壤修復(fù)治理工作[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

燃煤電廠地下水污染防治措施是以源頭控制為先導(dǎo)，因地制宜采取防滲措施，合理布置地下水監(jiān)測(cè)井并加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)，建立應(yīng)急響應(yīng)措施，為地下水的污染防治提供保障。

[1]賓斌.高滲透環(huán)氧樹(shù)脂噴涂材料在水池防滲工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)建筑防水，2009(2)：39-40.

[2]葛保鋒，劉玉.淺談石油化工企業(yè)防滲工程技術(shù) [J].化工設(shè)計(jì)，2012，22(1)：28-30.

[3]劉杰.石油化工油罐儲(chǔ)運(yùn)區(qū)防滲技術(shù)的應(yīng)用 [J].中國(guó)建筑防水，2014，44(11)：45-49.

[4]劉瑩，曹濤.火力發(fā)電廠灰場(chǎng)灰水對(duì)區(qū)域地下水的影響——以新疆華電喀什火力發(fā)電廠為例 [J].科技資訊，2011，(19)：173-174.

[5]趙丹.山西孝義經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè) [D].太原：太原理工大學(xué)，2015：77.

Research on Groundwater Contamination Prevention in Coal-fired Power Plant

PANG Bin,LI Manman,GUO Xin
（China Energy Engineering Group Shanxi Electric Power Exploring and Design Institute Co.,Ltd., Taiyuan,Shanxi030001,China）

The groundwater quality impact assessment and groundwater contamination prevention are significant parts of the newly released standard technical guidelines for environmental impact assessment-groundwater environment.Based on the analysis of groundwater pollution sources and pathways,the groundwater contamination prevention in coal-fired power plant is suggested from the aspects of pollution source control,groundwater contamination prevention,pollution monitoring and emergency system.The pollution sources of groundwater in coal-fired power plant include pipes,concrete tanks,ground,coal storage yards,diesel storage tanks and power plant ash fields.The groundwater contamination prevention solutions of different kinds of the pollution sources are compared and analyzed in anti-permeability.

coal-fired power plant;pollution source;underground water anti-permeability

TM628

B

1671-0320（2017）03-0066-03

2016-11-09，

2017-04-10

龐 斌（1988），男，山西晉城人，2013年畢業(yè)于南開(kāi)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，工程師，從事火力發(fā)電、新能源和輸變電工程的環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)工作；

李曼曼（1987），女，河南開(kāi)封人，2013年畢業(yè)于天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，工程師，從事發(fā)電廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)工作；郭 欣（1981），女，山西介休人，2003年畢業(yè)于華北電力大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，高級(jí)工程師，從事發(fā)電廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)工作。