燃煤电厂水资源分级利用及污染防治前期工作要点

惠润堂，关维竹，杨爱勇，徐小波，申智勇，韦飞，严智操，周香

(1.国电科学技术研究院，江苏南京210031;2.中国国电集团公司安全生产部，北京100034)

燃煤电厂水资源分级利用及污染防治前期工作要点

惠润堂1，关维竹2，杨爱勇1，徐小波2，申智勇1，韦飞1，严智操1，周香1

(1.国电科学技术研究院，江苏南京210031;2.中国国电集团公司安全生产部，北京100034)

在相关研究成果及工作经验的基础上，介绍了燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治主要前期工作，并对其中的要点、注意事项及协同工作进行分析探讨，以避免前期工作缺陷，为更好地开展燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治工作提供借鉴。

燃煤电厂;水资源;分级利用;污染防治;前期工作

0 引言

虽然我国多年水资源总量居世界前列，但人均仅为世界平均水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一［1］。同时，日趋严重的水污染也大大降低了水体使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，“水危机”已经严重影响到我国可持续发展。为此，国家颁布了新《环境保护法》、《水污染防治行动计划》(水十条)、《节约能源法》和相应的用水、排水收费政策(水资源费、排污费、阶梯水价、超标加倍排污费)等一系列法律法规，用严格的法律制度来保护生态环境，改善水环境质量［2－4］。

燃煤电厂是重要的用水和排水大户，其用水量约占工业用水量的40%以上［5］，但目前不少电厂存在水务管理工作薄弱、节水减排水平不高、设施运行状态不佳、部分水污染治理存在难点等问题。随着国家对水环境保护要求不断提高，火电厂用、排水量和水质控制要求将日益严格。

研究发现，科学合理的前期工作将是整个燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治工程进度和质量保证的关键，是提高燃煤电厂水资源分级利用水平及降低环保风险的有效保证。

1 前期工作

燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治的前期工作主要包括环境影响评价、水污染防治技改可行性研究以及招标文件编制等，其中以可行性研究为核心。

1.1 环境影响评价

环境影响评价是由电厂委托有资质的环评单位承担，是开展工程建设的必要程序。对拟开展的水资源分级利用及水污染防治工程建设项目实施后，可能对环境产生的各种影响进行识别、预测和评估，提出控制措施，从而把对环境的不利影响减少到最低程度的评价活动。

由于水资源分级利用及水污染防治是整个电厂环保的重要部分，环评工作一般是包含在电厂整体环评内。如因改扩建等原因引起变化，则应重新进行环评工作或是进行环评补充工作。环评批复中一般均明确电厂废水的种类、处理方式、排放要求及标准等，环评批复文件是从事水资源分级利用及水污染防治技改可行性研究的重要依据。

1.2可行性研究

(1)可行性研究的任务及重要性

水资源分级利用及水污染防治技术改造可行性研究的主要任务包括:进行充分资料收集、分析和现场调研，对全厂水资源利用现状和现有水处理设施的运行状况进行全面了解和研究，对技改项目建设的必要性、实施的可行性、技术的可靠性以及经济的合理性进行多方面的综合分析论证，对全厂水资源利用进行统一规划，在多方案比较时，重点是考虑长期、安全、可靠地运行方案，最终提出最适合电厂实际的推荐方案。可行性研究是水资源分级利用及水污染防治技改工程建设前期工作的核心，在可行性研究阶段，水资源分级利用及水污染防治技改工程采用的工艺方案、基础参数、辅助改造工程、工程投资等均须基本确定。可行性研究的成果是有关部门决策的重要依据。

(2)可行性研究主要研究依据

水资源分级利用及水污染防治技术改造可行性研究的主要研究依据包括以下几个方面:环境影响评价报告、项目建议书及其批复文件;国家和地方的经济和社会发展规划、行业部门的发展规划;有关法律、法规和政策;有关部门发布的工程建设方面的标准、规范、定额;厂(场)址的自然、经济、社会概况等基础资料;编制《报告》的委托合同;其他有关依据资料［2］。

(3)可行性研究的主要工作过程

水资源分级利用及水污染防治技术改造可行性研究是电厂委托有资质的咨询单位来完成，主要工作过程如图1所示。

图1 可行性研究工作流程图［6－7］

1.3 招标文件编制

水资源分级利用及水污染防治技术改造工程招标是建设单位电厂选择实施者的过程，由于水污染防治技改工程技术含量高、工作量大、涉及面广、时间紧、技术管理难度比较大，需要整体协调的工作比较多，因此适宜采用EPC或EP+C等模式进行建设。招标文件的编制要以通过审查的可行性研究及其批复为依据。

2 前期工作要点分析

2.1 水平衡等摸底测试工作

根据相关研究，目前大多数电厂对水务管理重视不够，缺少全厂统一管理，未定期进行水平衡测试等摸底排查工作，对全厂整体用水状况掌握不透，全厂用水缺乏系统规划，导致用水不合理、浪费严重、重复利用率低等问题。通过水平衡等摸底测试，摸清全厂水量和水质现状、找出水量和水质平衡关系、评价用水和节水空间，为可行性研究提供基础依据。

水平衡等摸底测试的主要内容包括对水源的水量与水质，及全厂各给排水系统进出水的水量和水质进行摸底测试，并绘制全厂水平衡图。

2.2 全厂水处理系统现状调研

电厂用、排水点多，水质千差万别，分级利用潜力大，涉及的水处理设施也较多，出水水质及分级利用水平受水处理设施运行状况影响较大。我们在燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治前期工作的过程中，发现部分电厂水处理设施出现了一系列问题，如运行及维护管理不到位，损坏严重，运行状态不佳，对水的分级利用和回用水平不高等。在前期工作中，应通过对全厂水处理设施进行充分调研分析，全面掌握全厂水处理设施的运行现状，为可行性研究提供重要依据。

2.3 全厂水资源分级利用及水污染防治统筹规划

对全厂水资源利用进行统筹规划是实现科学合理利用全厂水资源的重要保证，要以“节水、环保”为宗旨。

根据水质特性、处理工艺、分级利用要求等因素，全厂水资源可分为五类:原水和四类排水。

原水是电厂的水源，原水主要包括江河湖海等地表水、地下水、城市中水、矿坑水等。电厂需根据原水水质的特点选择合适的工艺对原水进行处理。处理后的原水供应全厂各系统用水。

电厂排水可分为四类:一类排水包括辅机冷却水、热力系统排水、过滤器反洗排水，此类排水悬浮物及含盐量较低，可不处理或降温等简单处理后回用;二类排水包括厂房冲洗水、含煤废水、含渣废水、含油废水、生活污水、原水预处理站泥水，此类排水悬浮物或COD较高，需经混凝沉淀、气浮、生物法等常规处理后回用;三类排水包括化学再生废水(酸碱废水、精处理排水)、原水及化学车间反渗透浓水、循环水排污水，此类排水含盐量较高需经反渗透等深度处理后回用;四类排水为末端高含盐、高悬浮物脱硫废水，此类排水应经中和絮凝澄清处理后综合利用或达标排放，无法综合利用且要求零排放的机组，需进行深度除盐等特殊处理，四类排水是电厂水污染治理的难点。

2.4 设计参数的选取

水资源分级利用及水污染防治技术的设计参数主要包括电厂各个水处理系统的处理水量及进出水水质，和相关设备的上升流速、表面负荷、停留时间、膜通量等。对于水处理量的确定，需要结合全厂水量平衡图等资料进行现状分析并考虑电厂规划方案综合分析后确定。对进水水质而言，一般考虑最差水质条件下的进水水质，出水水质一般需达到相关排放标准或回用要求。

2.5 技术方案确定的原则及要点

在技术方案选择时，应坚持“统筹规划、因厂制宜、节水优先、雨污分流、分级利用、分类处理、充分回用、达标排放”的总原则及“技术成熟、工艺先进、安全可靠、经济合理”的技术原则。

由于涉及节能、环保、造价、工期等多个因素，在技术方案确定的过程中需采用多元因子控制理论对多个影响因素进行综合分析，并多方案综合比选后，确定最合理的技术方案。

2.6 招标文件的注意事项

目前水资源分级利用及水污染防治技改工程的建设通常采用EPC或EP+C总承包的模式进行，其招标文件尤为重要。水资源分级利用及水污染防治招标文件中必须对技术方案、技术参数、性能保证、总平布置和设备布置及供电控制等的技术要求、工程管理及工程进度等做出明确的要求及限定，以保证投标工作的正常进行。水资源分级利用及水污染防治招标文件中的主要注意事项包括以下几个方面:一是应当明确水资源分级利用及水污染防治方案，方案必须是可研报告审查通过的改造方案，同时要有一定包容性;二是要设计参数的要求，应当明确水资源分级利用及水污染防治技改的主要设计参数，包括电厂各个水处理系统的处理水量及进出水水质，和相关设备的上升流速、表面负荷、停留时间、膜通量等指标;三是改造范围。由于电厂排水系统复杂，改造项目涉及全厂多个水污染设施，为避免中标后不必要的麻烦，改造项目宜采用一个标段进行招标统一管理，在招标文件中应明确项目改造范围。

3 水污染技改需协同考虑的工作

水资源分级利用及水污染防治技改过程中需协同考虑的一个重要问题就是污泥处理问题，电厂应高度重视，妥善处理，避免造成二次污染。

4 结语

前期工作是水资源分级利用及污染防治工作的重要内容，是技改工程进度和质量的保证，也是提高全厂水资源分级利用水平及降低环保风险的保障。电厂应像重视脱硫、脱硝、除尘前期工作一样，高度重视水资源分级利用及水污染防治前期工作，系统规范地开展该项工作。在前期工作中，要高度重视水平衡摸底测试，摸清全厂水资源利用现状;可行性研究要对全厂水处理系统现状进行充分调研，统筹规划全厂水资源分级利用及水污染防治工作，通过多方案综合比选确定最佳方案;招标文件要明确改造技术要求、设计参数、改造范围、改造工期等内容。

［1］莫华，吴来贵，周加桂.燃煤电厂废水零排放系统开发与工程应用［J］.合肥工业大学学报(自然科学版)，2013，36(11):1368－1372.

［2］水污染防治行动计划［S］.国务院印发.2015.

［3］关于调整排污费征收标准等有关问题的通知［S］.国家发展改革委，财政部，环境保护部.2015.

［4］中华人民共和国环境保护法［S］.2014.

［5］姜蓓蕾，王丽丽.我国火电行业用水效率及节水措施分析［J］.水利科技与经济，2010，16(3):264－266.

［6］惠润堂，李志强，金定强，等.燃煤电厂烟气除尘系统技改前期工作要点分析［J］.电力科技与环保，2015，31(2):39－41.

［7］惠润堂，柴小康，韦飞，等.燃煤电厂烟气脱硝技改前期工作要点分析［J］.电力科技与环保，2013，29(5):40－42.

Main ideas of earlier stage works for classified utilization and pollution control of water resources in coal－fired power plant

In order to carry out better for classified utilization and pollution control of water resources in the thermal power plants and avoid the defects of the earlier stage works，the earlier stage works for the classified utilization and pollution control of water resources in the thermal power plants based on the related research and work experience are introduced.In addition，the main ideas，precautions and collaborative works of earlier stage works for the classified utilization and pollution control of water resources were also analyzed.

thermal power plant;water resources;classified utilization;pollution control;early stage work

X703.1

B

1674－8069(2015)06－020－03

2015-06-21;

:2015-08-16

惠润堂(1963-)，男，陕西渭南人，研究员级高工，主要从事火电厂环保工程设计、科技研发等工作。E－mail:huiruntang @vip.163.com

中国国电集团重点课题“燃煤电厂水资源分级利用及水污染防治技术路线研究”