電廠煤場雨污分流改造及含煤廢水處理工藝

（中國能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計院有限公司，長沙 410007）

燃煤電廠煤場占地面積廣，全封閉或半封閉煤棚匯水面積大，若煤場未設(shè)計獨(dú)立收集雨水系統(tǒng)，雨水和含煤廢水匯集后廢水總量較大，被集中送往含煤廢水處理站，造成含煤廢水處理站處理量過大。含煤廢水包括輸煤系統(tǒng)的濕式除塵排水、煤場降塵噴淋水、沖洗輸煤棧橋和輸煤樓地面產(chǎn)生的污水以及煤場區(qū)雨水，含煤廢水懸浮物（SS）濃度大。當(dāng)降雨量大時，含煤廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水SS過低，系統(tǒng)運(yùn)行效果不佳。而干煤棚雨水作為相對潔凈水，若能單獨(dú)收集用于沖洗電廠運(yùn)煤車，可解決汽車運(yùn)煤污染道路環(huán)境問題。當(dāng)前，國內(nèi)很多燃煤電廠采用的傳統(tǒng)含煤廢水處理工藝效果很不理想，出水SS濃度高，色度大，運(yùn)行維護(hù)工作量大，費(fèi)用過高，最終停運(yùn)成為擺設(shè)，嚴(yán)重影響后續(xù)工業(yè)廢水處理。本文結(jié)合南方某燃煤電廠全廠污水處理綜合改造項(xiàng)目，提出一種煤場雨水與污水分開收集、處理和回收利用的新思路，并探討燃煤電廠含煤廢水采用電子絮凝工藝處理的效果。

1 電廠煤場雨水污水收集處理現(xiàn)狀及原因

該燃煤電廠未獨(dú)立收集雨水，含煤廢水匯入煤場區(qū)大量雨水，雨水和含煤廢水經(jīng)煤場環(huán)溝匯集后被集中送往含煤廢水處理站。該電廠煤場四周部分環(huán)溝斷流，造成環(huán)溝和廠內(nèi)含煤廢水肆意漫流，嚴(yán)重影響廠內(nèi)環(huán)境，需要對管溝進(jìn)行疏通改造。環(huán)溝將雨水和含煤廢水收集至煤泥沉淀池，煤泥沉淀池?zé)o水質(zhì)調(diào)節(jié)措施，降雨量大會造成廢水SS過低，使得進(jìn)入含煤廢水處理系統(tǒng)的原水懸浮物濃度很不穩(wěn)定。收集的雨水和含煤廢水進(jìn)入加藥絮凝處理系統(tǒng)。該工藝需安排運(yùn)維人員定時添加化學(xué)絮凝劑，運(yùn)維復(fù)雜、工作量大，運(yùn)行效果不穩(wěn)定、運(yùn)行成本高，且處理容量太小，部分設(shè)施老化，已停用多年。為減小后續(xù)工業(yè)污水處理系統(tǒng)處理壓力，人們需要設(shè)計獨(dú)立收集雨水系統(tǒng)，分流雨水和含煤廢水，并對現(xiàn)有含煤廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 煤場雨水收集與回收利用改造方案

設(shè)計干煤棚雨水收集處理系統(tǒng)，包括干煤棚截雨天溝、清水池、污水提升泵和煤車沖洗臺。采用雨污分流方法降低原含煤廢水處理系統(tǒng)水量負(fù)荷，干煤棚周邊設(shè)收集天溝匯集雨水，回用于煤車沖洗，有效處理和利用初期雨水，減輕原含煤廢水處理系統(tǒng)負(fù)荷。

煤場干煤棚棚沿設(shè)置雨水收集天溝，設(shè)計流量取50年一遇降雨強(qiáng)度15 min雨水量。截雨天溝從正中向兩端傾斜布置，天溝材質(zhì)選用熱鍍鋅鋼板。為解決汽車運(yùn)煤污染道路環(huán)境問題，在廠內(nèi)運(yùn)煤道路節(jié)點(diǎn)設(shè)洗車臺，按電廠運(yùn)煤主流車型空車荷載設(shè)計。經(jīng)截雨天溝收集的干煤棚雨水匯集于清水池后由沖洗水泵打向洗車臺，用于煤車清洗。洗車后,排水就近排入煤場環(huán)溝。

3 環(huán)溝疏通和煤泥沉淀池改造

針對現(xiàn)狀，該電廠計劃對管溝進(jìn)行疏通改造,解決煤場環(huán)溝斷流問題。煤泥沉淀池設(shè)置浮塢吸水裝置，以確保從煤泥沉淀池進(jìn)入煤水處理系統(tǒng)的原水懸浮物濃度相對穩(wěn)定。

4 含煤廢水處理系統(tǒng)改造

4.1 原含煤廢水處理系統(tǒng)

4.1.1 工藝流程及主要設(shè)備

原含煤廢水加藥混凝系統(tǒng)工藝流程如圖1所示，含煤廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)混凝沉淀后，進(jìn)入過濾器過濾，最后排入清水池。

原含煤廢水加藥混凝系統(tǒng)設(shè)備主要包括：煤水提升泵、綜合處理機(jī)、煤泥提升泵、中間水泵、中間水箱、過濾器、回用水泵、刮泥機(jī)、加藥系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)。

4.1.2 運(yùn)行情況

原含煤廢水處理系統(tǒng)采用加藥混凝/膜過濾工藝系統(tǒng)，處理能力為30 m3/h。原有設(shè)施在原處理方法條件下處理容量太小，時常超標(biāo)排放，設(shè)備已停運(yùn)多年且陳舊不能使用。

4.2 含煤廢水處理方案比較

經(jīng)篩選，對加藥混凝和電子絮凝兩方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，如表1所示[1]。

根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，該改造工程選用“電子絮凝/離心沉淀/過濾”系統(tǒng)作為含煤廢水處理方案。

4.3 含煤廢水處理系統(tǒng)改造方案

拆除現(xiàn)有“加藥混凝/過濾”含煤廢水處理設(shè)施，在其場地重建“電子絮凝/離心沉淀/過濾”工藝含煤廢水處理設(shè)施，處理系統(tǒng)設(shè)計處理能力為2×50 m3/h，將處理全廠含煤廢水。

含煤廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后收集于清水池，回用于棧橋沖洗及煤場噴灑。電子絮凝/離心沉淀/過濾系統(tǒng)設(shè)備如表2所示。

表1 本工程兩方案比選

表2 電子絮凝/離心沉淀/過濾系統(tǒng)主要設(shè)備

5 系統(tǒng)運(yùn)行效果

該工程污染物排放保證值如表3所示。含煤廢水水質(zhì)驗(yàn)收監(jiān)測結(jié)果如表4、表5所示。

表3 污染物排放保證值

表4 含煤廢水監(jiān)測結(jié)果（6月6日）

表5 含煤廢水監(jiān)測結(jié)果（6月7日）

監(jiān)測結(jié)果可見，2017年6月6日，含煤廢水出口pH值范圍為7.46～7.64，懸浮物濃度最大值為18 mg/L。2017年6月7日，含煤廢水出口pH值范圍為7.61～7.64，懸浮物濃度最大值為15 mg/L。驗(yàn)收監(jiān)測報告結(jié)果表明，該電廠“電子絮凝/離心沉淀/過濾”含煤廢水處理系統(tǒng)和雨污分流改造達(dá)到預(yù)期效果。含煤廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)和電廠總排口廢水水質(zhì)均能滿足該工程技術(shù)協(xié)議性能保證值。

6 結(jié)論

該工程通過將燃煤電廠煤場區(qū)域雨污分流，創(chuàng)新設(shè)計干煤棚雨水收集處理系統(tǒng)，采用高差重力式天溝收集干煤棚雨水，并設(shè)計清水池和洗車臺，儲存雨水用于電廠運(yùn)煤車沖洗。這樣有效減輕了含煤廢水處理系統(tǒng)負(fù)荷，煤場雨水得到有效利用，并解決了汽車運(yùn)煤污染道路環(huán)境的問題，實(shí)現(xiàn)煤場水資源的循環(huán)利用。

“電子絮凝/離心沉淀/過濾”含煤廢水處理工藝可有效解決目前很多國內(nèi)燃煤電廠含煤廢水處理系統(tǒng)常規(guī)采用的“加藥混凝/過濾”系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作量大、運(yùn)行費(fèi)用高、運(yùn)行不穩(wěn)定造成處理結(jié)果非常不理想的問題。該工程為電子絮凝工藝在中南地區(qū)燃煤電廠廢水處理中首次應(yīng)用，驗(yàn)收結(jié)果表明，該工藝出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，處理效果穩(wěn)定、自動化控制水平高，運(yùn)行費(fèi)用低，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，建議在電力行業(yè)含煤廢水處理中進(jìn)一步推廣使用。