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某生物质热电联产建设项目取水水源论证

2023-08-29王妍妍

河南水利与南水北调 2023年7期
关键词:中水工业园区项目区

王妍妍

(桐柏县龙潭河水库管理所,河南 桐柏 474750)

1 水源方案

1.1 水资源条件

1.1.1 丹江口水库

丹江口水库是淅川县最大的水利工程,为南水北调中线工程的水源地。设计蓄水位157 m,相应库容174.50 亿m3,其中淅川县境内部分库容81 亿m3;最高洪水位161.30 m,低水位139 m,兴利库容106.10 亿m3,防洪库容78.36 亿m3,年平均淤沙量6 370 万m3,水库最大蓄水面积846 km2,其中淅川县境内365.60 km2。随着南水北调中线工程的实施,丹江口水库作为主要引水水源,水库大坝加高14.60 m,水库正常蓄水位由157 m提高到170 m,丹江口水库蓄水量达290.50亿m3,水域面积达1 022.75 km2。

1.1.2 宋岗陶岔电灌区

宋岗陶岔电灌区位于河南省淅川县南部,由陶岔、宋岗两个灌区组成,灌区设计一级站2 处、二级站8 处、三级站12 处,设计灌溉面积2.14 万hm2,效于淅川县香花、九重、厚坡三镇。目前灌区实际完成一级泵站2处(宋岗、陶岔)、二级泵站6处和两条干渠、6 条支渠,完成田间配套1.27 万hm2,年实灌面积约0.87 万hm2。建设项目位于规划的宋岗电灌区内,宋岗电灌站设计提水流量10.30 m3/s,灌溉面积1.47 万mh2。主要工程有站首1 处;干渠1 条,长27.15 km,建筑物106 座;支渠6 条,长43.70 km,建筑物162 座;干渠二级站5处。

1.1.3 工业园区污水处理厂中水

工业园区污水处理厂位于淅川县工业大道与前河相交处东北角,偏东450 m 处,设计总建设规模为3 万m3/d,其中近期规模为1.50万m3/d,占地2.95 hm2。工程采用改良型氧化沟+混凝+沉淀+过滤+消毒工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。具备为某生物质热电联产建设项目提供生产用水能力。

1.1.4 项目区地表水、地下水。

前河流经项目区,前河属于刁河支流,为季节性小河,枯水期断流。由于流域面积小,以及缺乏水利工程调节,不具备工业供水价值。项目区属于淅川香花、九重、厚坡岗地、冲积平原区松散岩类孔隙水分布区,依据1/20万内乡幅区域水文地质普查报告,项目区地下水单井出水量100~1 000 m3/d,为松散岩类孔隙水弱一中等富水区。地下水主要接受大气降水入渗和径流补给,排泄以人工开采为主。项目区单井出水量约20 m3/h,有一定的可开采资源量。

1.2 取水水源方案

项目区及周边可供利用的水源有丹江口水库地表水、宋岗陶岔电灌区工程供水和工业园区污水处理厂中水、前河地表水和项目区地下水。某生物质热电联产项目直接从丹江口水库取水一是距离较远,另外也不符合国家水源配置管理要求;项目北侧是宋岗电灌区规划的周沟支渠,由于宋岗电灌站非连续运行,不能保障电厂用水需要。根据《某生物质热电联产项目可行性研究报告》,结合水源条件和水源配置及管理要求,电厂生产用水取工业园区污水处理厂再生水,生活用水由工业园区市政自来水供给。中水年取水量114.65 万m3,最大取水规模161 m3/h,年自来水用水量0.35万m3。建设项目取水水源主要为工业园区污水处理厂再生水。

1.3 水源配置的合理性

项目属于火力发电行业,主要用水环节有锅炉补给水和化学自用水、循环冷却水系统补水以及职工生活用水、消防、绿化用水等。项目生产用水(循环冷却水系统补水、锅炉补给水、化学自用水)及消防用水水源为工业园区污水处理厂的中水,生活用水由工业园区公共供水管网提供。根据用水水质标准,项目用水采用不同水源供水,实现了分质供水、优水优用,符合水资源配置要求。取水方案符合“新建、扩建电厂禁止取用地下水,严格控制使用地表水,鼓励利用城市污水处理厂的中水或其他废水”的要求。项目基本适应水资源合理利用和优化配置的指导思想,符合当地水资源实际情况、水资源规划、配置原则和管理要求。根据《河南省水功能区划报告》,刁河没有进行水功能区划,且项目生活污水和工业废水经处理后全部回用,无废污水排放,项目不设入河排污口,不会影响河流规划水功能区的功能要求。项目建设取水与区域的水资源条件和开发利用程度是相适应的。

2 工业园区污水处理厂中水源论证

2.1 污水处理厂设计规模与服务范围

污水处理厂设计总建设规模为3万m3/d,其中近期规模为1.50 万m3/d,占地2.95 hm2。工程采用改良型氧化沟+混凝+沉淀+过滤+消毒工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A 标准。污水处理厂每天向本工程提供不少于5 000 t的中水。

2.2 规划水平年用、排水量预测

污水处理厂服务工业园区,面积17.10 km2。工业园区用水量分别采用城市综合用水量指标法和不同类别用地用水量指标法预测规划区用水量。城市综合用水量指标法,根据《城市给水工程规划规范》,确定人口综合用水量指标为0.35万t/(万人·d),远期工业园区规划人口5 万人,预测工业园区最高用水量为1.75万t/d。不同类别用地用水量指标法用水量预测结果见表1。

表1 不同类别用地用水量指标法用水量预测结果表

结合以上两种用水量预测结果,并考虑工业园区用水实际情况,综合确定工业园区的用水量为3 万m3/d,日变化系数取1.30。污水排放量,工业园区折污系数取0.85,预测工业园区的污水量为2.55 万t/ d,规划污水处理厂总处理规模为3万t/d。工业园区内各污水排放单位排入市政污水管道的水质应达到国家排放标准,否则应自行进行预处理。

2.3 污水处理厂中水供水可靠性分析

根据生物质热电联产项目设计资料,项目利用污水处理厂中水最大补水量为3 864 m3/d,预计2023 年实际处理量可以达到1.50万m3/d,污水处理厂再生水供水能力远大于热电厂对中水利用量的需要,考虑到污水排放有一定的变化幅度,一般来说工业用水相对稳定,相应工业废水排放量波动较小,而生活用水随日内时段、季节变化存在一定差异,生活污水排放量的峰、谷波动较大。污水处理厂收水范围内主要是园区工业废水,污水量的变化幅度较小,同时系统有一定的调节缓冲能力,且电厂再生水利用量仅占污水处理厂再生水量的19.03%,中水供水量有保证,污水处理厂正常情况下的污水处理量可以满足项目生产用水需要。

3 中水水源水质分析

3.1 污水处理厂出水水质

污水处理厂生物处理采用改良型氧化沟工艺,深度处理采用混合反应+沉淀+过滤+消毒工艺,混凝剂采用PAC,消毒采用二氧化氯消毒,排水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A排放标准。

3.2 中水循环冷却水水质评价

循环冷却水对水质的要求,一般不结垢或少结垢,不腐蚀等,应满足《城市污水再生利用工业用水水质》中敞开式循环冷却系统补充水质标准。将《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A排放标准与循环冷却水水质要求进行对比分析,可以看出:污水处理厂出水口水质无法满足电厂循环用水水质要求,需对污水处理厂中水做进一步的深度处理。

根据项目《可研报告》,参照有关电厂的中水处理工艺,项目中水深度处理初定采用石灰软化处理方案,拟在厂区新建一套162 t/h中水深度处理系统。

3.3 中水锅炉用水水质评价

热电厂锅炉用水水质要求很高,污水处理厂的中水水质标准远达不到直接进锅炉的要求,必须根据实际出水水质,进行深度再生处理及化学水处理。根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》,按照《小型火力发电厂设计规范》中规范要求,项目拟在厂区内新建一套总产水量60 t/h化学除盐水处理系统,化学水用水由污水处理厂处理后的中水经建设项目中水深度处理站处理后的水供给。

4 结语

建设项目根据当地水资源状况,主要取用工业园区污水处理厂再生水。根据对水质的不同要求,生产用水、生活用水采用不同水源供水,实现了分质供水、优水优用,符合水资源配置要求。取水方案符合“新建、扩建电厂禁止取用地下水,严格控制使用地表水,鼓励利用城市污水处理厂的中水或其他废水”的要求。因此,项目取水是可行的。根据工业园区污水处理厂现状,实际处理水量及规划水平年进出水量分析,污水处理厂中水供水量有保证,污水处理厂正常情况下的污水处理量可满足项目规划工程利用中水作为生产用水的需要。经建设项目中水深度处理系统处理后满足热电厂循环冷却用水的水质要求;经化学除盐水处理系统处理后满足锅炉等用水水质要求。

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