燃煤电厂地下水污染防治措施探讨

庞 斌，李曼曼，郭 欣（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西 太原 030001）

燃煤电厂地下水污染防治措施探讨

庞 斌，李曼曼，郭 欣
（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西 太原 030001）

近期发布的地下水环评导则中地下水环境预测和评价重点是项目运行对地下水水质的影响，地下水环境保护对策措施主要围绕防治水质污染展开。为防止燃煤电厂建设对区域地下水水质产生不良影响，在对燃煤电厂地下水污染源类型、污染途经分析的基础上，从“源头控制、分区防治、污染监控、应急响应”4个层面，提出了地下水污染防治措施。地下水污染源包括管道、池体、地面、煤场、灰场和油罐区。根据污染源的不同类型，探讨了各类污染源相应的地下水防渗措施，并对各类防渗措施的防渗性能进行了分析。

燃煤电厂；污染源；地下水防渗

0 引言

近期发布的《环境影响评价技术导则——地下水环境》（HJ 610—2016） 相比较2011版导则，更加偏重于对地下水水质影响的预测评价。通过对环保部门批复的燃煤发电厂环评报告书中对燃煤电厂地下水污染防治要求进行分析，根据燃煤电厂工程实际，提出燃煤电厂地下水污染防治措施。

1 地下水污染源头控制

燃煤电厂地下水污染源头控制措施包括：对电厂运行过程中产生的各类污水、废水进行综合治理和重复利用，尽可能从源头上控制污染物的产生和排放；对排放污水、废水的管道、池体、设备、构筑物分类采取相应措施，以防止和降低可能污染物的跑、冒、滴、漏；对电厂排水系统进行优化设计，地面冲洗废水、初期污染雨水、煤场滤液、灰场渗滤液等必须收集后处理；项目建设涉及的含油废水、脱硫废水、燃油等管线地下布置时，禁止直埋式，地下敷设的废水管道应设置的管沟必须便于检查和事故处理，以最大限度防止地下水污染。

2 电厂主要防渗措施

2.1 管道防渗措施

脱硫废水管道以及输送含油介质管道应尽量选用塑料、钢、铁等不渗或低渗透性材料，管道连接处应根据管材选择焊接、热熔等可靠性高的连接工艺。

地下管道应注意防止发生沉降引起的渗漏，输送废水、含油介质的管道还应沿管沟敷设。如采用预制混凝土管道输送废水、污水，地埋时，推荐依次采用“中粗砂回填+高密度聚乙烯HDPE（high density polyethylene） 土工膜+长丝无纺土工布+中砂垫层+原土夯实”的结构进行防渗。

2.2 池体防渗措施

电厂废水处理和储存容器多为钢筋混凝土结构，但钢筋混凝土是一种非匀质的多孔材料，而且浇筑过程会因为温度、应力等原因出现裂痕，导致混凝土池体发生渗漏。一般采用以下两个方法改善钢筋混凝土池体的防渗性能。

a） 混凝土池体施工过程中，通过调整砼配方、加添加剂或选用防渗型水泥等方法，提高混凝土自身的抗渗性、憎水性和密实性等性能，以达到抗渗防裂的目的。

b）混凝土池体内壁涂刷涂膜防水，即在水池结构施工完成后，在池体内壁通过涂刷防水涂料或防水砂浆等，以达到防渗性能[1]。

随着电厂污水、废水处理一体化程度提高，钢制设备在工程中逐渐增多，其抗渗性能远高于混凝土设施，在条件允许情况下应尽可能采用钢制设备用于脱硫废水和含油废水的处理。

2.3 地面防渗措施

为防止地面以上管道、设备和构筑物中污染物泄漏后，通过地面下渗污染地下水，脱硫区域、废水处理装置区、化学水处理车间、燃油泵房等区域地面应采取地面防渗措施。

根据选用的防渗材料及型式的不同，地面防渗措施主要有天然防渗、刚性防渗、柔性防渗等型式。天然防渗主要指利用场地地质结构形成的防渗层，通过压实黏土层或将粉质粘土、粉砂等进行人工改性能后压实，形成天然防渗层，以达到相关防渗要求。刚性防渗是指添加防水添加剂处理的混凝土结构、经表面涂层处理的混凝土结构或特殊配比的混凝土结构。柔性防渗结构由土工膜及上下保护层结构组成[2]。

除采取地面防渗措施外，场地周围还应设置废水收集沟，收集后送往污水处理站处理。

2.4 煤场防渗措施

燃煤堆放过程中煤中水分、煤场喷洒水和露天煤场降雨会形成含煤废水渗滤液，为防止含煤废水下渗污染地下水，煤场应进行场地防渗、地下构筑物防渗和建设含煤废水导排系统。

煤场场地防渗同地面防渗，可采用刚性防渗结构或涂刷无机防渗涂层材料外，还可采用铺设土工膜的方式进行防渗。

2.5 油罐区防渗措施

为防止油罐区柴油储存过程中，油罐中柴油缓慢渗漏污染地下水，以及柴油罐泄漏事故下防火堤内暂存柴油从地坪渗漏污染地下水，油罐区应采取防渗措施。

混凝土承台基础推荐采用“实土夯实+细（中）砂垫层+两层长丝无纺布夹HDPE土工膜+中（粗） 砂垫层+沥青砂绝缘层”的结构进行防渗。防火提内地坪推荐采用“实土夯实+细（中）砂垫层+两层长丝无纺布夹HDPE土工膜+中（粗）砂垫层+天然砂砾垫层+水泥砂砾层+抗渗混凝土面层”的结构进行防腐。

为确保油罐区防渗措施的有效性和连续性，防火堤内地坪HDPE土工膜端部与油罐基础环墙及罐区防火堤边界处采用膨胀螺栓配合钢板压条进行刚性固定，并在缝隙之间灌注嵌缝密封料，以保证防渗性能[3]。

2.6 灰场防渗措施

燃煤电厂一般在厂外设灰场用于储存灰渣和脱硫石膏，灰渣和脱硫石膏含水以及贮灰过程中降水会形成渗滤液。渗滤液中含有重金属、氯化物、酸碱等污染物，为防止渗滤液下渗造成地下水污染，灰场必须采取可靠的防渗措施。

根据《火力发电厂干式贮灰场设计规程》（DL/T 5488—2014），干灰场宜采用土工膜防渗。土工膜的渗透系数不应大于1.0×10-11cm/s，其厚度对一级灰坝不应小于0.75 mm，二级、三级灰坝不小于0.5 mm，库底和库周也不应小于0.5 mm。土工膜铺设前先进行基层清理，岩基应设砂土垫层，铺设土工膜后设砂土或混凝土板作为保护层，边坡还应采取锚固措施。

灰坝外雨水沉淀池和澄清池等水工构筑物可采用刚性防渗结构或涂刷无机防渗涂层材料进行防渗。

3 地下水污染监控要求

根据近期发布的地下水环评导则，电厂在建设项目场地，地下水上、下游均须布设地下水监测井。灰场地下水监测井设置应符合GB 18599标准要求。

电厂厂区要求设4～5座地下水监测井，分别设在厂区上游、下游、地下水污染源下游。地下水污染源包括脱硫岛、生活污水、工业废水处理区、油罐区，可根据总图布置情况优化地下水监测点布置，使其兼顾上述污染源，能够满足地下水监测要求。灰场周边至少应设置3座地下水质监控井。第1座沿地下水流向设在灰场上游，作为对照井；第2座设在灰场下游，作为污染监视监测井；第3座设在最可能出现扩散影响的灰场周边，作为污染扩散监测井[4]。电厂地下水监测井监测层位为潜水含水层。

4 应急响应措施

电厂运行过程中，一旦发生地下水污染源泄漏或地下水监测井监测超标，应立即启动地下水污染应急预案，查明并切断污染源。探明地下水污染程度和影响范围，通知周边可能受到影响的群众和企业，并上报环保部门。依据应急预案的抽水设计方案进行抽水作业，抽取被污染的地下水体，并集中收集处理被污染的地下水，达标排放。当地下水中的特征污染物浓度满足地下水功能区划的标准后，逐步停止井点抽水，并进行土壤修复治理工作[5]。

5 结束语

燃煤电厂地下水污染防治措施是以源头控制为先导，因地制宜采取防渗措施，合理布置地下水监测井并加强日常监测，建立应急响应措施，为地下水的污染防治提供保障。

[1]宾斌.高渗透环氧树脂喷涂材料在水池防渗工程中的应用[J].中国建筑防水，2009(2)：39-40.

[2]葛保锋，刘玉.浅谈石油化工企业防渗工程技术 [J].化工设计，2012，22(1)：28-30.

[3]刘杰.石油化工油罐储运区防渗技术的应用 [J].中国建筑防水，2014，44(11)：45-49.

[4]刘莹，曹涛.火力发电厂灰场灰水对区域地下水的影响——以新疆华电喀什火力发电厂为例 [J].科技资讯，2011，(19)：173-174.

[5]赵丹.山西孝义经济开发区地下水环境影响预测 [D].太原：太原理工大学，2015：77.

Research on Groundwater Contamination Prevention in Coal-fired Power Plant

PANG Bin,LI Manman,GUO Xin
（China Energy Engineering Group Shanxi Electric Power Exploring and Design Institute Co.,Ltd., Taiyuan,Shanxi030001,China）

The groundwater quality impact assessment and groundwater contamination prevention are significant parts of the newly released standard technical guidelines for environmental impact assessment-groundwater environment.Based on the analysis of groundwater pollution sources and pathways,the groundwater contamination prevention in coal-fired power plant is suggested from the aspects of pollution source control,groundwater contamination prevention,pollution monitoring and emergency system.The pollution sources of groundwater in coal-fired power plant include pipes,concrete tanks,ground,coal storage yards,diesel storage tanks and power plant ash fields.The groundwater contamination prevention solutions of different kinds of the pollution sources are compared and analyzed in anti-permeability.

coal-fired power plant;pollution source;underground water anti-permeability

TM628

B

1671-0320（2017）03-0066-03

2016-11-09，

2017-04-10

庞 斌（1988），男，山西晋城人，2013年毕业于南开大学环境工程专业，工程师，从事火力发电、新能源和输变电工程的环境保护设计与评价工作；

李曼曼（1987），女，河南开封人，2013年毕业于天津大学环境科学专业，工程师，从事发电厂环境保护设计工作；郭 欣（1981），女，山西介休人，2003年毕业于华北电力大学环境工程专业，高级工程师，从事发电厂环境保护设计工作。