對垃圾焚燒發電廠初期雨水收集處理方案的幾點思考

汪智群 王藝晗

對垃圾焚燒發電廠初期雨水收集處理方案的幾點思考

汪智群 王藝晗

一、概述

垃圾焚燒是目前較為先進的垃圾減量處理技術，垃圾焚燒發電是利用焚化技術將垃圾焚燒產生的熱量進行收集利用，將其轉化為電能。垃圾焚燒發電的工作流程可概括為：垃圾車從物流口進入廠區，經過地磅秤稱重后進入垃圾傾卸平臺，卸入垃圾貯坑，垃圾在垃圾貯坑內存放約5～7天后運至焚燒爐內燃燒，燃燒后產生的高溫煙氣進入余熱鍋爐產生高溫高壓煙氣，供汽輪發電機組發電。

垃圾電廠內垃圾的運輸、稱重和裝卸過程易造成道路、地磅區域及運輸棧橋的污染，初期雨水將會夾帶運輸、稱重過程中以及垃圾貯坑周邊滲漏的少量垃圾滲濾液。若初期雨水不加以收集、處理，直接經雨水管網排放到自然水體，必然會對周邊水體造成一定污染。因此，初期雨水的收集、處置和回用對保護區域水環境具有重要的意義。本文以安徽北部某垃圾焚燒發電廠為例，介紹了初期雨水的收集、處理及回用方案。初期雨水采用了“曝氣調節+水解酸化+沉淀+多介質過濾”的處理工藝，處理后回用于廠區內部道路噴灑、綠化以及冷卻塔補充水。

二、初期雨水量的確定

電廠雨水排放采用雨水口、雨水檢查井、雨水管道及雨水溝相結合的雨水排放方式。室外及道路雨水經雨水口收集，經雨水管道排入雨水井。

雨水設計流量按下列公式計算：

Q=qΨF

式中：

Q—雨水設計流量（L/s）；

q—設計暴雨強度（L/s.ha）；

Ψ—徑流系數（Ψ=0.90）；

F—匯水面積（ha）；

設計暴雨強度按淮南暴雨強度公式計算：

q=12.18（1+0.71lgP）/（t+6.29）0.71

P—設計重現期（a）,采用2年。

經計算，設計暴雨強度：

q=440.76L/s·ha

廠區垃圾車運輸易造成污染的道路、坡道、地磅區域，前20分鐘初期雨水設雨水收集池收集；20分鐘后雨水可切換溢流排入廠區雨水管。

初期雨水收集匯水面積約2500m2（0.25ha）。

設計初期最大雨水收集流量為：

Q=qΨF=440.76×0.90×0.25

=79.34L/s=5.95m3/min

最大初期雨水需收集量：

W=5.95×20=119.0m3

初期雨水經過專用管道排至初期雨水收集池，20分鐘后雨水可切換溢流排入廠區雨水管。收集池配初期雨水提升加壓泵。初期雨水經提升加壓泵加壓后通過壓力管道輸送至廠區生活污水處理系統，處理后回用于廠區綠化、道路灑水以及冷卻塔循環補充水。

三、初期雨水收集池的設置

根據上節對電廠前20分鐘初期雨水量的計算，可知初期雨水為119.0m3，建議設置一座容積為120m3的收集池，收集池可根據廠區面積、地形的綜合考慮，可設計為地面式或地下式；尺寸可設計為：V=120m3=8m×10m×1.5m。

為了保證垃圾焚燒發電廠前20分鐘的初期雨水進入污水處理設施，后期雨水排入廠區雨水管網，須對初期雨水池設置自動切換的控制閥，對雨水流向進行自動切換。

在廠內末端雨水井處設置兩處雨水管，一處接至雨水收集池，一處接室外雨水管網，在兩處管網上均設置自動控制閥門。另外，在收集池內設置集水位感應與計時為一體的控制器，當池內水位達到控制水位或時間達到20分鐘時，自動關閉雨水收集控制閥，同時開啟雨水排放控制閥，使未被污染的后期雨水直接排入市政雨水管網。初期雨水收集流程示意圖見圖1。

圖1 初期雨水收集方案示意圖

圖2 初期雨水處理工藝流程圖

四、初期雨水的處理方案

垃圾焚燒發電廠初期雨水中主要污

染物為少量垃圾滲濾液中所含的COD、VFA和少量金屬離子，初期雨水COD約300mg/L，與生活排水污染程度類似，因此考慮將初期雨水與生活污水合并送入生活污水處理站，處理后回用于垃圾電廠的道路沖洗、綠化和冷卻塔的循環補充水等。初期雨水處理工藝如圖2。

1.格柵井

廠內初期雨水首先由排水管網排至格柵井，在格柵井中內置粗、細格柵，用以攔截水中較大的懸浮物、漂浮物，保護處理系統后續單元。污水經過格柵井后進入調節池。

2.調節池

廠區設置曝氣污水調節池，把不同時段排入的初期雨水及生活污水進行均勻混合，使后繼處理單元接受的廢水水質穩定、水量恒定。內設預曝氣系統，既可防止污泥沉淀，又可去除一部分有機物，同時有利于污水中陰離子表面活性劑的吹脫。

3.水解酸化系統

調節池內污水由潛污泵提升進入水解酸化反應池，主要將其中難以生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧處理。

4.接觸氧化系統

接觸氧化法是生物膜法派生出來的一種廢水處理法，即在接觸氧化池內填裝一定數量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化廢水的作用。如果能配合JBM新型組合式生物填料使用，可加速生物分解過程。

5.沉淀處理

污水經曝氣后進入沉淀池進行泥水分離，澄清液經活性炭以及過濾消毒處理，最終達標回用，污泥通過脫水進行焚燒處理。

五、結語

切實做好垃圾焚燒發電廠初期雨水的收集、處理和回用工作對保護生態環境具有重要的意義。初期雨水可與生活污水合并處理，采用“曝氣調節+水解酸化+沉淀+多介質過濾”的處理工藝，處理后的水可回用于廠區雜用水以及冷卻塔補水。初期雨水收集系統根據收集池水位控制器自動控制，當池內水位達到控制水位或時間達到20分鐘時，自動關閉雨水收集控制閥，同時開啟雨水排放控制閥■

（作者單位：安徽淮河水資源科技有限公司233001河海大學水文水資源學院210098）