利用中水作为抽水蓄能电站补给水源的设想

郭 强，杨大勇，李 鹏，高明皓

（中核辽宁核电有限公司，辽宁 兴城125100）

1 抽水蓄能电站补水量

在降水量和蒸发量基本持平的地区，抽水蓄能电站上、下水库的年损失水量基本为常数，主要为蒸发、水库渗漏以及运行过程中水量的损失。在降雨量小于蒸发量的地区，如辽宁西部，年平均降雨量只有500 多mm，但是年平均蒸发量却有1 700多mm，为了补偿水损，必须不断地为蓄能电站的下水库进行补水。

对于一个装机规模120 万kW 的蓄能电站，每年的补水量约需要数百万m3。

2 城市中水水量

“中水”起名于日本。其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。在美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量使用中水。与发达国家相比，我国的中水回用率极低，不到20%。

与较低的回用率相对应的是，我国规模巨大的污水处理量。在我国，一般的县级污水处理厂，设计日处理能力均在3 万t 以上，年处理能力近千万t；市一级的污水处理厂，日平均处理水量10 万t 以上，某些大城市的日处理水量可达数10 万t。因此利用城市中水作为抽水蓄能电站的补给用水，水量完全能够满足要求。

目前污水处理厂产出的中水水质至少达到了国标GB 18918-2002 中一级B 排放标准，国家新发布的水污染防治行动计划“水十条”规定，2020年前各污水处理厂产出中水全部达到国标GB 18918-2002 中一级A 排放标准。

3 利用中水的补水方案

从城市污水处理厂中水排水口附近建设取水泵站，并从污水处理厂至抽水蓄能电站下水库敷设管道，将中水引至抽水蓄能下库作为补水水源。

对比分析《城镇污水处理厂污染物排放标准》以及《农田灌溉水质标准》，一级B 常规排放标准只监测7 项常规指标，指标中规定的监测项目标准已经高于《农业灌溉水质标准》中相应的项目标准，但是《农田灌溉水质标准》中对重金属（如铅、砷、铬、汞、铜、苯、酚、醚、硼、氰化物、氟化物）等有毒物质有限定要求，根据中水的水质实际情况，可能需要对水质进一步深度处理，或对抽水蓄能上下库盆进行防渗等处理。

4 利用中水面临的挑战

1）水质问题。抽水蓄能电站场址可能靠近水源保护区等环境要求级别较高的区域，一级B 类或者一级A 类的排放水未对重金属等物质进行控制。因此应加强对水质重金属的监测，必要时将中水进行深度处理达到灌溉水标准。

2）水质恶化。抽水蓄能电站若使用中水作为补给水，在不断补给、蒸发过程中，可能引起水质出现恶化。因此在电站运行期应加强监测，定期清淤。必要时采取改变补给水源的措施。

3）富营养化。由于中水是城市污水或生活污水经处理后的水，可能在持续补给过程中产生富营养化的问题，尽管抽水蓄能电站的发电用水在上下水库间循环，在一定程度上能起到改善水质的作用，但也可能因水质的富营养化而滋生藻类。因而在加强监测水质的同时，有必要考虑使用水生植物抑制剂，抑制各种藻类的生成，作为防止水库富营养化的预案。

4）酸、碱、盐问题。水中的酸碱盐可能腐蚀机电设备。根据中水的应用经验，提出预防措施。

5）渗漏问题。若采用中水作为蓄能电站的补给水，可能存在渗漏污染地下水的问题。因此，对于水库防渗宜采用复合土工膜或其它工程措施进行全库防渗。

5 结 语

在抽水蓄能电站选点过程中往往过度关注水源的问题，从而导致抽水蓄能电站的远离城市负荷中心，大大增加线路投资，也占用了大量的优质水源。

我国水资源匮乏，如果能够利用城市中水作为抽水蓄能电站的补给水源，将是一个突破性的创举。不仅扩大了抽水蓄能电站站址的选择范围，而且大幅降低线路投资，节约优质水源，同时提高了中水的利用率。对抽水蓄能电站而言，其经济效益和社会效益极为可观。因而，利用城市中水作为抽水蓄能电站的补给水源或将成为抽水蓄能电站发展的一个趋势。