電廠煤場雨污分流改造及含煤廢水處理工藝

（中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司，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，若煤場未設計獨立收集雨水系統，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生的污水以及煤場區雨水，含煤廢水懸浮物（SS）濃度大。當降雨量大時，含煤廢水處理系統進水SS過低，系統運行效果不佳。而干煤棚雨水作為相對潔凈水，若能單獨收集用于沖洗電廠運煤車，可解決汽車運煤污染道路環境問題。當前，國內很多燃煤電廠采用的傳統含煤廢水處理工藝效果很不理想，出水SS濃度高，色度大，運行維護工作量大，費用過高，最終停運成為擺設，嚴重影響后續工業廢水處理。本文結合南方某燃煤電廠全廠污水處理綜合改造項目，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狀及原因

該燃煤電廠未獨立收集雨水，含煤廢水匯入煤場區大量雨水，雨水和含煤廢水經煤場環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溝斷流，造成環溝和廠內含煤廢水肆意漫流，嚴重影響廠內環境，需要對管溝進行疏通改造。環溝將雨水和含煤廢水收集至煤泥沉淀池，煤泥沉淀池無水質調節措施，降雨量大會造成廢水SS過低，使得進入含煤廢水處理系統的原水懸浮物濃度很不穩定。收集的雨水和含煤廢水進入加藥絮凝處理系統。該工藝需安排運維人員定時添加化學絮凝劑，運維復雜、工作量大，運行效果不穩定、運行成本高，且處理容量太小，部分設施老化，已停用多年。為減小后續工業污水處理系統處理壓力，人們需要設計獨立收集雨水系統，分流雨水和含煤廢水，并對現有含煤廢水處理系統進行改造。

2 煤場雨水收集與回收利用改造方案

設計干煤棚雨水收集處理系統，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水量負荷，干煤棚周邊設收集天溝匯集雨水，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負荷。

煤場干煤棚棚沿設置雨水收集天溝，設計流量取50年一遇降雨強度15 min雨水量。截雨天溝從正中向兩端傾斜布置，天溝材質選用熱鍍鋅鋼板。為解決汽車運煤污染道路環境問題，在廠內運煤道路節點設洗車臺，按電廠運煤主流車型空車荷載設計。經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溝。

3 環溝疏通和煤泥沉淀池改造

針對現狀，該電廠計劃對管溝進行疏通改造,解決煤場環溝斷流問題。煤泥沉淀池設置浮塢吸水裝置，以確保從煤泥沉淀池進入煤水處理系統的原水懸浮物濃度相對穩定。

4 含煤廢水處理系統改造

4.1 原含煤廢水處理系統

4.1.1 工藝流程及主要設備

原含煤廢水加藥混凝系統工藝流程如圖1所示，含煤廢水進入調節池，經混凝沉淀后，進入過濾器過濾，最后排入清水池。

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

4.1.2 運行情況

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

4.2 含煤廢水處理方案比較

經篩選，對加藥混凝和電子絮凝兩方案進行技術經濟比較，如表1所示[1]。

根據上述技術經濟分析比較，該改造工程選用“電子絮凝/離心沉淀/過濾”系統作為含煤廢水處理方案。

4.3 含煤廢水處理系統改造方案

拆除現有“加藥混凝/過濾”含煤廢水處理設施，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施，處理系統設計處理能力為2×50 m3/h，將處理全廠含煤廢水。

含煤廢水經處理達標后收集于清水池，回用于棧橋沖洗及煤場噴灑。電子絮凝/離心沉淀/過濾系統設備如表2所示。

表1 本工程兩方案比選

表2 電子絮凝/離心沉淀/過濾系統主要設備

5 系統運行效果

該工程污染物排放保證值如表3所示。含煤廢水水質驗收監測結果如表4、表5所示。

表3 污染物排放保證值

表4 含煤廢水監測結果（6月6日）

表5 含煤廢水監測結果（6月7日）

監測結果可見，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。驗收監測報告結果表明，該電廠“電子絮凝/離心沉淀/過濾”含煤廢水處理系統和雨污分流改造達到預期效果。含煤廢水處理系統出水水質和電廠總排口廢水水質均能滿足該工程技術協議性能保證值。

6 結論

該工程通過將燃煤電廠煤場區域雨污分流，創新設計干煤棚雨水收集處理系統，采用高差重力式天溝收集干煤棚雨水，并設計清水池和洗車臺，儲存雨水用于電廠運煤車沖洗。這樣有效減輕了含煤廢水處理系統負荷，煤場雨水得到有效利用，并解決了汽車運煤污染道路環境的問題，實現煤場水資源的循環利用。

“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燃煤電廠含煤廢水處理系統常規采用的“加藥混凝/過濾”系統運行維護工作量大、運行費用高、運行不穩定造成處理結果非常不理想的問題。該工程為電子絮凝工藝在中南地區燃煤電廠廢水處理中首次應用，驗收結果表明，該工藝出水水質達標，處理效果穩定、自動化控制水平高，運行費用低，環境效益和經濟效益顯著，建議在電力行業含煤廢水處理中進一步推廣使用。