电厂煤场雨污分流改造及含煤废水处理工艺

（中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，长沙 410007）

燃煤电厂煤场占地面积广，全封闭或半封闭煤棚汇水面积大，若煤场未设计独立收集雨水系统，雨水和含煤废水汇集后废水总量较大，被集中送往含煤废水处理站，造成含煤废水处理站处理量过大。含煤废水包括输煤系统的湿式除尘排水、煤场降尘喷淋水、冲洗输煤栈桥和输煤楼地面产生的污水以及煤场区雨水，含煤废水悬浮物（SS）浓度大。当降雨量大时，含煤废水处理系统进水SS过低，系统运行效果不佳。而干煤棚雨水作为相对洁净水，若能单独收集用于冲洗电厂运煤车，可解决汽车运煤污染道路环境问题。当前，国内很多燃煤电厂采用的传统含煤废水处理工艺效果很不理想，出水SS浓度高，色度大，运行维护工作量大，费用过高，最终停运成为摆设，严重影响后续工业废水处理。本文结合南方某燃煤电厂全厂污水处理综合改造项目，提出一种煤场雨水与污水分开收集、处理和回收利用的新思路，并探讨燃煤电厂含煤废水采用电子絮凝工艺处理的效果。

1 电厂煤场雨水污水收集处理现状及原因

该燃煤电厂未独立收集雨水，含煤废水汇入煤场区大量雨水，雨水和含煤废水经煤场环沟汇集后被集中送往含煤废水处理站。该电厂煤场四周部分环沟断流，造成环沟和厂内含煤废水肆意漫流，严重影响厂内环境，需要对管沟进行疏通改造。环沟将雨水和含煤废水收集至煤泥沉淀池，煤泥沉淀池无水质调节措施，降雨量大会造成废水SS过低，使得进入含煤废水处理系统的原水悬浮物浓度很不稳定。收集的雨水和含煤废水进入加药絮凝处理系统。该工艺需安排运维人员定时添加化学絮凝剂，运维复杂、工作量大，运行效果不稳定、运行成本高，且处理容量太小，部分设施老化，已停用多年。为减小后续工业污水处理系统处理压力，人们需要设计独立收集雨水系统，分流雨水和含煤废水，并对现有含煤废水处理系统进行改造。

2 煤场雨水收集与回收利用改造方案

设计干煤棚雨水收集处理系统，包括干煤棚截雨天沟、清水池、污水提升泵和煤车冲洗台。采用雨污分流方法降低原含煤废水处理系统水量负荷，干煤棚周边设收集天沟汇集雨水，回用于煤车冲洗，有效处理和利用初期雨水，减轻原含煤废水处理系统负荷。

煤场干煤棚棚沿设置雨水收集天沟，设计流量取50年一遇降雨强度15 min雨水量。截雨天沟从正中向两端倾斜布置，天沟材质选用热镀锌钢板。为解决汽车运煤污染道路环境问题，在厂内运煤道路节点设洗车台，按电厂运煤主流车型空车荷载设计。经截雨天沟收集的干煤棚雨水汇集于清水池后由冲洗水泵打向洗车台，用于煤车清洗。洗车后,排水就近排入煤场环沟。

3 环沟疏通和煤泥沉淀池改造

针对现状，该电厂计划对管沟进行疏通改造,解决煤场环沟断流问题。煤泥沉淀池设置浮坞吸水装置，以确保从煤泥沉淀池进入煤水处理系统的原水悬浮物浓度相对稳定。

4 含煤废水处理系统改造

4.1 原含煤废水处理系统

4.1.1 工艺流程及主要设备

原含煤废水加药混凝系统工艺流程如图1所示，含煤废水进入调节池，经混凝沉淀后，进入过滤器过滤，最后排入清水池。

原含煤废水加药混凝系统设备主要包括：煤水提升泵、综合处理机、煤泥提升泵、中间水泵、中间水箱、过滤器、回用水泵、刮泥机、加药系统和就地控制系统。

4.1.2 运行情况

原含煤废水处理系统采用加药混凝/膜过滤工艺系统，处理能力为30 m3/h。原有设施在原处理方法条件下处理容量太小，时常超标排放，设备已停运多年且陈旧不能使用。

4.2 含煤废水处理方案比较

经筛选，对加药混凝和电子絮凝两方案进行技术经济比较，如表1所示[1]。

根据上述技术经济分析比较，该改造工程选用“电子絮凝/离心沉淀/过滤”系统作为含煤废水处理方案。

4.3 含煤废水处理系统改造方案

拆除现有“加药混凝/过滤”含煤废水处理设施，在其场地重建“电子絮凝/离心沉淀/过滤”工艺含煤废水处理设施，处理系统设计处理能力为2×50 m3/h，将处理全厂含煤废水。

含煤废水经处理达标后收集于清水池，回用于栈桥冲洗及煤场喷洒。电子絮凝/离心沉淀/过滤系统设备如表2所示。

表1 本工程两方案比选

表2 电子絮凝/离心沉淀/过滤系统主要设备

5 系统运行效果

该工程污染物排放保证值如表3所示。含煤废水水质验收监测结果如表4、表5所示。

表3 污染物排放保证值

表4 含煤废水监测结果（6月6日）

表5 含煤废水监测结果（6月7日）

监测结果可见，2017年6月6日，含煤废水出口pH值范围为7.46～7.64，悬浮物浓度最大值为18 mg/L。2017年6月7日，含煤废水出口pH值范围为7.61～7.64，悬浮物浓度最大值为15 mg/L。验收监测报告结果表明，该电厂“电子絮凝/离心沉淀/过滤”含煤废水处理系统和雨污分流改造达到预期效果。含煤废水处理系统出水水质和电厂总排口废水水质均能满足该工程技术协议性能保证值。

6 结论

该工程通过将燃煤电厂煤场区域雨污分流，创新设计干煤棚雨水收集处理系统，采用高差重力式天沟收集干煤棚雨水，并设计清水池和洗车台，储存雨水用于电厂运煤车冲洗。这样有效减轻了含煤废水处理系统负荷，煤场雨水得到有效利用，并解决了汽车运煤污染道路环境的问题，实现煤场水资源的循环利用。

“电子絮凝/离心沉淀/过滤”含煤废水处理工艺可有效解决目前很多国内燃煤电厂含煤废水处理系统常规采用的“加药混凝/过滤”系统运行维护工作量大、运行费用高、运行不稳定造成处理结果非常不理想的问题。该工程为电子絮凝工艺在中南地区燃煤电厂废水处理中首次应用，验收结果表明，该工艺出水水质达标，处理效果稳定、自动化控制水平高，运行费用低，环境效益和经济效益显著，建议在电力行业含煤废水处理中进一步推广使用。