某垃圾焚燒發電廠給排水系統設計概述

趙保領

摘要： 近年來，隨著新的水污染防治法律法規的頒布，相關部門對垃圾焚燒電廠污/廢水排放指標及取用水總量指標的控制更為嚴格。作者在某垃圾焚燒發電廠工程設計中，對全廠水系統進行了細致梳理，在污/廢水資源化利用方面進行了優化設計。本文結合該工程案例對垃圾焚燒發電廠的給排水系統設計進行了簡單介紹。

關鍵詞：垃圾焚燒發電;給水系統;排水系統;污/廢水資源化利用

引言：隨著城市生活垃圾的急劇增加，生活垃圾一填了之的粗放化處理方式已不能滿足城鎮的發展需求。垃圾焚燒發電是政府近年來在大力推進的一種城市生活垃圾處理方式。生活垃圾經過高溫焚化，可有效減小體積、消滅各種病原體、將有毒有害物質轉化為無害物質，還可以將焚燒產生的熱能轉化為電能，最終實現垃圾的減量化、資源化和無害化。本文結合某垃圾焚燒電廠工程實例，對垃圾焚燒發電廠給排水設計進行簡單介紹。

1工程概況

本工程位于山東省某市，設計日處理垃圾1000噸，配套安裝2×500t/d循環流化床垃圾焚燒鍋爐+2×7.5MW凝汽式汽輪發電機組，年入廠垃圾約33.4萬噸，篩分去渣后入爐焚燒29.6萬噸，利用蒸汽發電，扣除廠用電后，年對外供電量可達8809萬度。

2給水系統

本工程廠用水源由兩路組成，分別為自來水和礦井水。廠內給水系統分為生活給水、生產給水、循環冷卻水、化學水處理、復用給水和消防給水。礦井水作為消防用水、循環冷卻水補充水、設備冷卻水、工業用水等水源;生活用水、化學水處理水源采用自來水。

2.1生活給水系統

本工程廠內不設生活區，自來水消耗主要來自辦公人員日常用水、餐廳用水及淋浴用水，其用水定額遵循《建筑給水排水設計規范》相關規定，執行如下標準：

1）生活用水：30L/人·班，時變化系數為2.0;

2）淋浴用水：60L/人·班，用水時間為下班后1小時;

3）食堂：25L/人·次， 時變化系數為1.5。

綜合泵房內設10m3生活用水箱及變頻加藥給水裝置各1套，二次加壓后供至門衛、辦公樓、主廠房淋浴間等生活用水點。

2.2生產給水系統

廠區生產給水主要分為工業用水和生產雜用水。工業用水主要滿足主廠房及其鄰近區域鍋爐、汽輪機輔助機械設備的冷卻用水、軸封用水及其他用水。生產雜用水一般包括廠區綠化及地面沖洗用水。

本工程工業用水儲存于生產&消防水池內，泵房內設有兩臺工業水泵（Q=100m3/h，H=56m，N=30kW），1用1備。工業水系統采用母管制系統，工業水排水集中排至低位水箱，回收后作為循環冷卻補水。

本工程生產雜用水全部采用清潔廢水作為水源，詳見復用水給水系統。

2.3循環冷卻水系統

發電廠循環冷卻水系統主要服務于汽輪機輔助設備。本工程循環冷卻水系統采用間冷開式系統，選用方形逆流機械通風冷卻塔，設計冷卻塔回水最高溫度43℃，給水溫度33℃。本工程選用2臺N7.5-5.3/470汽輪機，單臺最大凝汽量23.3t/h。

為保證系統運行的穩定性，并從節水方面考慮，本工程為循環冷卻水系統配置了殺菌劑加藥、緩釋阻垢劑加藥及旁濾裝置。

2.4化學水處理系統

電廠化學水處理系統為電廠熱力系統提供合格的除鹽水，以保證機組的安全、經濟運行。本工程余熱鍋爐為中溫次高壓鍋爐，過熱蒸汽壓力為5.5MPa，其除鹽水水質應滿足《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》（GB/T 12145-2016）第4.1條相關要求[1] 。

2.5復用給水系統

為提高水資源的循環使用率，根據各工段對水質的要求，本項目將各工段產生的廢水進行充分的復用。

本項目復用水系統設置如下：

1）化水處理系統濃水、設備反洗水收集至濃水箱，該部分廢水主要回用作為垃圾焚燒車間及卸料平臺沖洗水等對水質要求不高用水點。

2）循環冷卻排污水、鍋爐排污水作為爐渣冷卻、飛灰固化、煙氣脫硫等用水。

3）污水處理站產水作為循環冷卻補充水，濃縮液回噴鍋爐。

2.6消防給水系統

本工程垃圾焚燒主廠房為丁類高層工業廠房，根據《火力發電廠與變電站防火設計規范》、《垃圾焚燒處理工程技術規范》、《建筑設計防火規范》、《消防給水及消火栓系統技術規范》及《固定消防炮系統滅火設計規范》等規范要求，本項目設有室外消火栓、室內消火栓及消防炮共3套消防給水系統。

消火栓給水系統采用臨時高壓給水系統，主廠房室內滅火用水量為15L/s，室外滅火用水量為35 L/s，火災延續時間為2h;消防炮滅火系統用水量為60 L/s，火災延續時間為1h;一次滅火用水量576m?。

主廠房最高處設有有效容積12 m?的高位消防水箱及穩壓泵，作為初期火災消防用水。消防主泵及消防炮主泵均設置在綜合泵房內。消防主泵：Q=50L/s，55m，45kW;消防炮主泵：60L/s，105m，110kW。

3排水系統

本工程排水系統按照清污分流的原則分類排放或回用，根據污/廢水的水質、結合回用點的水質要求，確定最佳的排放去向。本工程排水系統分為生活污水、生產廢水和雨水排水。

3.1生活污水排水系統

本工程生活污水主要來自廠內餐廳、衛生間及淋浴間排水。餐廳排水經隔油池后，衛生間排水經化糞池簡單處理后，同淋浴間排水一起接入廠區污水管網，最終排入廠內污水處理站。

3.2生產廢水排水系統

廠內生產廢水包括：化學水處理系統濃水及反沖洗水、循環冷卻系統排污水、鍋爐定期及連續排污水、地面沖洗水、垃圾滲濾液及煙氣脫硫廢水等。

化學處理系統濃水及反沖洗水收集至濃水箱，作為卸料大廳及廠房地面沖洗水，沖洗水收集至垃圾滲濾液集水坑，最終排入廠內污水處理站。

循環冷卻系統排污水、鍋爐定期及連續排污水收集至鍋爐排污回用水池，作為爐渣冷卻、飛灰固化及煙氣脫硫用水。

3.3雨水排水系統

垃圾焚燒電廠廠區雨水除垃圾運輸車道初期污染雨水需單獨收集處理外，其余區域雨水可直接排入市政雨水管網。

4污水處理站

本工程污水處理站污水的主要來源為：垃圾滲瀝液、垃圾卸料大廳及廠房地面沖洗排水、垃圾運輸通道初期污染雨水、生活污水。根據項目可研調研以及我國垃圾現狀，垃圾滲濾液產生量一般為垃圾處理量的15%～30%，本工程污水處理站設計處理能力為300m?/d。

本工程污水處理系統包括初沉池、調節池、高效厭氧罐、兩級硝化反硝化池、管式超濾膜裝置、納濾膜裝置、DTRO反滲透裝置、污泥脫水設施、沼氣、反滲透濃縮液和臭氣處理系統等。垃圾滲濾液及其它廢水收集至初沉池，經初步沉淀去除懸浮物后，提升至調節池，在調節池停留一段時間后，提升至厭氧罐進行厭氧生化處理，厭氧產生的沼氣預留綜合利用接口。厭氧池出水進入硝化反硝化池，進一步降低有機污染物，接著進入管式超濾軟化膜系統、納濾膜系統及DTRO反滲透系統，最終出水作為循環冷卻系統補水。納濾及反滲透系統產生的濃水，收集后，回用于電廠。

5結語

垃圾焚燒發電廠的給排水設計必須符合國家相關規范要求，同時吸取同行業的設計經驗。為了踐行節約用水的環保理念，在給水系統設計中要加強節水設計，優化給水流程，提高各類用水的重復利用率，在排水系統設計中要對各類廢水進行分質分類收集，綜合回用。本文結合實際工程的設計經驗，對垃圾焚燒發電廠給排水系統進行簡述，希望能夠對類似垃圾焚燒發電廠的給排水設計提供參考。

參考文獻：

[1] 火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量：GB/T 12145-2016[S].北京：中國質檢出版社，2016.

[2] 小型火力發電廠設計規范：GB 50049-2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[3] 城市污水再生利用 工業用水水質：GB 19923-2005[S].北京：中國標準出版社，2006.

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