黔西火電廠水資源論證及退水影響分析

劉廷海

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽550002)

黔西電廠是貴州省政府規劃建設的“西電東送”項目，廠址位于貴州省黔西縣甘棠鄉，電廠建設規模為4×300 MW燃煤機組，主要產品為電能。項目設計供水保證率p=97%，發電機組常溫下取水量3 051 m3/h(0.848 m3/s)，100萬kW耗水指標 0.631 m3/s。

1 項目取水方案

黔西電廠供水水源為建于野紀河干流上的沙壩河水庫，取水方案在距沙壩河水庫壩址2 km處的左岸經泵站提水至高位水池，然后自流至廠區用水。沙壩河水庫調節計算見表1。

表1 沙壩河水庫調節計算表

沙壩河水庫可供水量2 810萬m3(下放流量為0.545 m3/s)，建設項目年取水量1 831萬m3，水庫可供水量完全滿足建設項目取水要求。

2 項目退水方案

電廠廢污水排放只是循環水系統的冷卻水;非正常情況下，少量排放的其它廢水將經處理系統處理，達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準后排放。

建設項目廠區排水采用分流制系統。廠區雨水由雨水口收集經雨水排水管直接排入沙壩河水庫。

全廠的生活污水、含油污水、含煤廢水及工業廢水分別由單獨的排水系統匯集至生活污水處理系統、油處理設施、煤泥沉淀池及工業廢水處理系統處理，處理達標后的水全部回用。

電廠排污口設置于沙壩河水庫庫區左岸，距沙壩河水庫壩址1.5 km。建設項目退水經布設于庫區左岸長1 370.45 m的兩根排污鋼管排入沙壩河水庫，鋼管管徑45 cm。

3 退水影響分析

3.1 退水系統及組成

電廠廠區排水采用完全分流制系統。依據排水水質及其處理特點設置雨水排水系統、循環水排污系統、生活污水排水系統、含煤污水排水系統、含煤廢水排水系統。

退水地點:沙壩河水庫

3.2 退水總量、主要污染物排放濃度

電廠工業廢水、化學污水和生活污水經處理后，全部進入復用水池系統回收利用，循環水系統排污水質除鹽類較原水偏高外，其它評價水質因子與原水比較變化不大。正常情況下，電廠循環冷卻水排放量為326 m3/h，按運行6 000 h/a計算，排放量為195.6萬m3/a(表2)。

表2 黔西電廠(4×300 MW)廢污水排放量情況表

正常情況下，外排水只排循環系統冷卻水;非正常情況下，少量排放的其它廢水經處理后，達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準:

pH=6～9

懸浮物≤70 mg/L(短時100 mg/L)

COD＜100 mg/L

油≤5 mg/L

在排入沙壩河水庫的326 m3/h水量中，除含鹽量和溫度比原水偏高外，其它水質評價因子與原水比較變化不大。

3.3 退水對水功能區和第三者的影響

3.3.1 退水河段水質模型分析

3.3.1.1 水質模型

黔西電廠退水只排循環冷卻水，無廢污水和溫排水排放。循環冷卻水退至沙壩河水庫內，依據退水口庫岸的污染特征及沙壩河水庫的庫容、水庫蓄水至正常水位的水面面積特性，根據《水域納污能力計算規程》(SL348—2006)，沙壩河水庫正常蓄水位對應的水面面積A=1.94 km2＜2.5 km2，水質分析模型采用湖(庫)均勻混合模型，以此計算沙壩河水庫的污染物濃度。湖(庫)均勻混合模型為:

式中:為中間變量，1/s;Ch為湖(庫)現狀污染物濃度，mg/L;m0=C0QL為湖(庫)入流污染物排放速率，g/s;m為污染物入河速率，g/s;V為設計水文條件下的湖(庫)容積;QL為湖(庫)出流量，m3/s;t為計算時段長，s;C(t)為計算時段t內的污染物濃度。

3.3.1.2 庫水升溫計算

沙壩河水庫是一狹長型水庫，庫區內無大的回流區和死水區，庫水流速較快，電廠退水對庫水溫升的影響可簡化為河流，計算模型為一維日均水溫模型，以此計算電廠退水對沙壩河水庫溫升的影響。一維日均水溫模型為:

式中:T0為計算斷面初始水溫，℃;Th為河流上游水溫或(湖庫)、海現狀水溫，℃;TP為廢水水溫，℃;Qp為廢水排放量，m3/h;Qh為河流流量或湖水流出量，m3/h。

經計算，電廠循環冷卻水退水平均使沙壩河水庫水溫升高0.87℃，退水對水庫水溫增加影響甚微。

3.3.2 對地表水環境影響

3.3.2.1 正常情況下

依據環境評價結論:“循環水排污水的水質除含鹽量較高外，其余水質參數與原水相同”。根據貴州省水環境監測中心對沙壩河水庫原水及電廠退水所作的水質檢測報告，參照《地表水水環境質量標準》(GB3838—2002)，沙壩河水庫原水水質類別為Ⅲ類，電廠退水水質類別也為Ⅲ類。因此，正常情況下，電廠外排循環冷卻水排入沙壩河水庫對水體基本無污染。

常溫下，電廠循環冷卻水排水量高于沙壩河水庫水溫，因沙壩河水庫為一中型水庫，水域面積大，凈化能力強，電廠退水對庫區水體平均升溫0.87℃，退水對水庫水溫影響甚微。

3.3.2.2 非正常情況下

非正常情況下，電廠生活污水、酸堿廢水、含油廢水、含煤廢水未經處理外排至沙壩河水庫。根據外排污水的水質特點，評價因子COD、pH。計算模型:湖(庫)均勻混合模型。

1)生活污水。廢水排放量2.7 t/h;主要染污物COD;最大排放濃度100 mg/L。

經計算，電廠生活污水排放，在水庫中完全混合后COD濃度為44.87 mg/L，是標準值(COD≤20 mg/L)的2.24倍。

2)酸堿廢水。廢水排放量18 t/h;主要污染物pH;最大排放濃度6～9 mg/L;庫水pH值8.63。

經分析，電廠酸性、堿性廢水排放，在與庫水完全混合后，主要污染物pH對沙壩河水庫基本無貢獻，庫水pH值仍為8～8.2之間，水庫水質pH可滿足標準Ⅲ類水(pH=6～9)。

3.4 入河排污口設置合理性分析

正常情況下，產生的廢水分別經生活污水處理站、工業廢水處理站、含煤廢水處理站、含油廢水處理系統處理后全部回收利用，不外排。因此，本項目水污染物排放總量可以得到有效控制。電廠排污鋼管長1 370.45 m，污水經排污鋼管排入沙壩河水庫。排污口設置在水庫左岸，距沙壩河水庫大壩1.5 km。排污口所在河流為野濟河，依據《貴州水功能區劃》，退水河段為黔西野濟河保留區，該河段的主要功能為灌溉、電廠取水，河段附近無其它工農業及生活取用水戶。沙壩河水庫無防洪要求，排污口的設置符合河流防洪規劃。排污水排入沙壩河水庫后主要水污染物進一步稀釋，對庫區內水體影響不大，不會影響受納水體的水域功能和水質目標。因此，排污口設置在沙壩河水庫庫區左岸，對庫區水環境狀況影響不大，也不會影響附近河段工農業及生活取用水。

電廠廢水排放量326 m3/h，電廠機組廢水排放量為0.27 m3/MW·h，滿足《污水排放綜合標準》(GB8978—1996)中“火力發電行業”最高充許排水量3.5 m3/MW·h的要求。

4 結論

黔西電廠工業廢水和生活污水經處理設備處理后回收利用，正常情況下電廠只外排循環冷卻水和雨水，對水環境影響較小。在事故情況下，外排的污水COD超標排放，建議在工業廢水集中處理站附近設置事故調節池，以防非正常事故的發生，排出污水水質應滿足《污水綜合排放標準》(GB8976—1996)一級要求排放。沙壩河水庫為一中型水庫，水域面積廣。根據退水水質模型分析計算，外排循環冷卻水主要染污物(全鹽類)入庫完全混合后，對原水水污染影響甚徽，其余水質參數與原水基本一致，污染物對沙壩河水庫水質影響較小。黔西電廠不會對受納水體水質產生大的影響，不會影響受納水體的水域功能。

入河退水口設置應當符合水功能區劃、水資源保護規劃和防洪規劃要求，排放水域水功能區的水質管理目標對排污處理達標要求。電廠機組廢水排放量為0.27 m3/MW·h，滿足《污水排放綜合標準》(GB8978—1996)中“火力發電行業”最高充許排水量3.5 m3/MW·h的要求。

因此，項目對地表水水體環境影響較小。取水水源河段及其下游無特殊的水生動植物保護要求，電廠退水不會對河道水環境及水生動植物產生影響。

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