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摘要:本文根據相關規程的要求,對火電廠中煤場雨水沉淀池及煤水沉淀池的布置進行了分析研究。并結合工程實例,對布置方案進行了探討,得出以下結論:火電廠宜設置煤場雨水沉淀池,收集煤場初期受污染雨水,并宜于輸煤棧橋沖洗水沉淀池合并設置,沉淀池出水應先用做水力除灰,直接排放或回用時,宜采用混凝沉淀加過濾處理。
關鍵詞:含煤廢水;雨水沉淀池;輸煤棧橋沖洗水沉淀池;合并設置
1 前言
燃煤電廠含煤廢水主要來自輸煤系統,包括輸煤棧橋沖洗排水和煤場因降雨形成的表面徑流等,其中輸煤棧橋沖洗水量小,而煤場雨水量較大,不滿足廢水排放標準。以前,電廠設計和管理部門對含煤廢水認識不夠,一般經簡單沉淀后直接排入雨水排水系統。近年來,電廠設計和管理部門環保意識增加,含煤廢水問題逐漸得到重視。目前,輸煤棧橋沖洗水量計算方法在《火力發電廠運煤設計技術規程》中有具體要求[1],而煤場雨水量計算方法及相應參數尚無詳細規定,因此各個電廠的含煤廢水貯存及處理設施各不相同,部分電廠的雨水沉淀池容積較大,投資也大。
2 現狀
目前,各個電廠均設置了煤場雨水沉淀池,根據具體情況,容積也各不相同,總容積最大的4000m3,最小的僅65.1 m3,一般長15米,寬5米,深度4~6米不等,澄清水直接排入雨水下水道,棧橋沖洗水經沉煤池處理后排放。
通過對火力發電廠進行調研觀測,發現電廠沉煤池存在不同程度的問題,主要表現在運行管理和設計方面都有不完善之處,雨水沉煤池出水不能滿足國家排放標準。因此,如何合理確定煤場、雨水沉淀池設計標準及含煤廢水處理工藝,需要我們認真探討。
3 關于煤場雨水沉淀池問題的探討
3.1 電廠宜設置煤場雨水沉淀池
電廠煤場一般占地數公頃,其中堆有大量原煤。降雨時,煤場表面逐漸形成徑流。由于水流的沖刷作用,細小的煤粉顆粒隨水流排出煤場。因此煤場排出的初期雨水,含有相當數量的煤粉顆粒,顏色烏黑,如果直接排入下水道,不僅污染受納水體,而且其中的煤粉顆粒末得到回收,造成浪費。因此,電廠應收集煤場初期雨水,并進行適當處理,不僅保護水環境,而且回收雨水中夾帶的煤粉。
3.2 煤場雨水沉淀池容積宜按收集煤場初期雨水設計
煤場雨水沉淀池有效容積可根據煤場降雨量確定。煤場排出的雨水量與雨水設計重現期、降雨歷時和煤場徑流系數有關。煤場雨水設計重現期不宜定得太高,宜與全廠協調一致,應立足于煤場雨水在常見的降雨條件下不外排。根據《火力發電廠水工設計規范》[2],煤場雨水設計重現期取為2~5a,煤場徑流系數取為0.15~0.3。煤場雨水沉淀池宜收集煤場排出的初期受污染雨水,隨著降雨歷時的延長,雨水中夾帶的煤粉顆粒愈來愈少,因此后期排出的雨水基本不受污染,可以直接排放。一般情況下,降雨持續0.5h后排水比較清潔,因此煤場雨水沉淀池集雨時間按不小于0.5h考慮,降雨時間0.5h內初期壞均匯入煤場雨水沉淀池,此后的降雨全部排入下水道。
3.3 輸煤棧橋沖洗后沉淀池宜與煤場雨水沉淀池合并設置
輸煤棧橋沖洗水與煤場排出的初期雨水相似,含有煤粉顆粒,顏色烏黑,不能直接排入受納水體。輸煤棧橋沖洗水沉淀池與煤場雨水沉淀池宜合并設置,不僅便于管理,而且可節省投資。輸煤棧橋一般采用水力清掃,由人工進行沖洗,一日三次,總排水量不大。假定棧橋寬度為7m,總長2km,經計算輸煤棧橋沖洗約420m3/h。而煤場雨水沉淀池容積大,一般在500 m3以上,在無雨季節處于閑置狀態。沉淀池合建后,棧橋沖洗排水可以利用雨水沉淀池進行水量調節和初步沉淀,有利于改善出水水質和簡化后續處理工藝。
某發電廠工程即采用了煤場雨水沉淀池與輸煤棧橋沖洗水沉淀池合并的做法,其初期雨水與棧橋沖洗水經沉淀后用做水力除灰至灰場,后期雨水直接排放。這樣,不僅少投資建設一個沉淀池,節省了投資,而且方便管理,又節省了電廠的用水。
3.4 煤水沉淀池設置方式與煤水處理工藝有關
(1)當煤場雨水沉淀池出水用于水力除灰時,不需進一步處理,投資省,應優先采用。當直接排放或回用時,宜采用混凝沉淀加過濾處理,此時,煤水沉淀池可按收集煤場初期受污染雨水和輸煤棧橋沖洗水設計,其作用相當于水量調節池和初步沉淀池[3]。
(2)當有廢棄池塘利用或經濟比較合理時,煤水沉淀池也可以按自然沉淀池設計。但其占地面積大,出水水質難于控制,效果不甚理想。根據有關單位靜沉試驗數據,煤粉平均沉降速度為0.01~0.8mm/s,小顆粒煤粉難于沉降。要達到排放要求,必須建設大容量沉淀池或利用大容量廢棄池塘
4 結論
火力發電廠輸煤棧橋沖洗水沉淀池宜與煤場雨水沉淀池合并設置,收集煤場初期受污染雨水,集雨時間按不小于0. 5h考慮,雨水設計重現期取為2~5a;沉淀池出水應先用做水力除灰,直接排放或回用時,宜采用混凝沉淀加過濾處理。
參考文獻:
[1] DL/T5187.2—2004, 火力發電廠運煤設計技術規程, 第2部分:煤塵防治[S].
[2] DL/T 5339—2006, 火力發電廠水工設計規范[S].
[3] DL/T 5046—2006, 火力發電廠廢水治理設計技術規程[S].