黔西火电厂水资源论证及退水影响分析

刘廷海

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

黔西电厂是贵州省政府规划建设的“西电东送”项目，厂址位于贵州省黔西县甘棠乡，电厂建设规模为4×300 MW燃煤机组，主要产品为电能。项目设计供水保证率p=97%，发电机组常温下取水量3 051 m3/h(0.848 m3/s)，100万kW耗水指标 0.631 m3/s。

1 项目取水方案

黔西电厂供水水源为建于野纪河干流上的沙坝河水库，取水方案在距沙坝河水库坝址2 km处的左岸经泵站提水至高位水池，然后自流至厂区用水。沙坝河水库调节计算见表1。

表1 沙坝河水库调节计算表

沙坝河水库可供水量2 810万m3(下放流量为0.545 m3/s)，建设项目年取水量1 831万m3，水库可供水量完全满足建设项目取水要求。

2 项目退水方案

电厂废污水排放只是循环水系统的冷却水;非正常情况下，少量排放的其它废水将经处理系统处理，达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准后排放。

建设项目厂区排水采用分流制系统。厂区雨水由雨水口收集经雨水排水管直接排入沙坝河水库。

全厂的生活污水、含油污水、含煤废水及工业废水分别由单独的排水系统汇集至生活污水处理系统、油处理设施、煤泥沉淀池及工业废水处理系统处理，处理达标后的水全部回用。

电厂排污口设置于沙坝河水库库区左岸，距沙坝河水库坝址1.5 km。建设项目退水经布设于库区左岸长1 370.45 m的两根排污钢管排入沙坝河水库，钢管管径45 cm。

3 退水影响分析

3.1 退水系统及组成

电厂厂区排水采用完全分流制系统。依据排水水质及其处理特点设置雨水排水系统、循环水排污系统、生活污水排水系统、含煤污水排水系统、含煤废水排水系统。

退水地点:沙坝河水库

3.2 退水总量、主要污染物排放浓度

电厂工业废水、化学污水和生活污水经处理后，全部进入复用水池系统回收利用，循环水系统排污水质除盐类较原水偏高外，其它评价水质因子与原水比较变化不大。正常情况下，电厂循环冷却水排放量为326 m3/h，按运行6 000 h/a计算，排放量为195.6万m3/a(表2)。

表2 黔西电厂(4×300 MW)废污水排放量情况表

正常情况下，外排水只排循环系统冷却水;非正常情况下，少量排放的其它废水经处理后，达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准:

pH=6～9

悬浮物≤70 mg/L(短时100 mg/L)

COD＜100 mg/L

油≤5 mg/L

在排入沙坝河水库的326 m3/h水量中，除含盐量和温度比原水偏高外，其它水质评价因子与原水比较变化不大。

3.3 退水对水功能区和第三者的影响

3.3.1 退水河段水质模型分析

3.3.1.1 水质模型

黔西电厂退水只排循环冷却水，无废污水和温排水排放。循环冷却水退至沙坝河水库内，依据退水口库岸的污染特征及沙坝河水库的库容、水库蓄水至正常水位的水面面积特性，根据《水域纳污能力计算规程》(SL348—2006)，沙坝河水库正常蓄水位对应的水面面积A=1.94 km2＜2.5 km2，水质分析模型采用湖(库)均匀混合模型，以此计算沙坝河水库的污染物浓度。湖(库)均匀混合模型为:

式中:为中间变量，1/s;Ch为湖(库)现状污染物浓度，mg/L;m0=C0QL为湖(库)入流污染物排放速率，g/s;m为污染物入河速率，g/s;V为设计水文条件下的湖(库)容积;QL为湖(库)出流量，m3/s;t为计算时段长，s;C(t)为计算时段t内的污染物浓度。

3.3.1.2 库水升温计算

沙坝河水库是一狭长型水库，库区内无大的回流区和死水区，库水流速较快，电厂退水对库水温升的影响可简化为河流，计算模型为一维日均水温模型，以此计算电厂退水对沙坝河水库温升的影响。一维日均水温模型为:

式中:T0为计算断面初始水温，℃;Th为河流上游水温或(湖库)、海现状水温，℃;TP为废水水温，℃;Qp为废水排放量，m3/h;Qh为河流流量或湖水流出量，m3/h。

经计算，电厂循环冷却水退水平均使沙坝河水库水温升高0.87℃，退水对水库水温增加影响甚微。

3.3.2 对地表水环境影响

3.3.2.1 正常情况下

依据环境评价结论:“循环水排污水的水质除含盐量较高外，其余水质参数与原水相同”。根据贵州省水环境监测中心对沙坝河水库原水及电厂退水所作的水质检测报告，参照《地表水水环境质量标准》(GB3838—2002)，沙坝河水库原水水质类别为Ⅲ类，电厂退水水质类别也为Ⅲ类。因此，正常情况下，电厂外排循环冷却水排入沙坝河水库对水体基本无污染。

常温下，电厂循环冷却水排水量高于沙坝河水库水温，因沙坝河水库为一中型水库，水域面积大，净化能力强，电厂退水对库区水体平均升温0.87℃，退水对水库水温影响甚微。

3.3.2.2 非正常情况下

非正常情况下，电厂生活污水、酸碱废水、含油废水、含煤废水未经处理外排至沙坝河水库。根据外排污水的水质特点，评价因子COD、pH。计算模型:湖(库)均匀混合模型。

1)生活污水。废水排放量2.7 t/h;主要染污物COD;最大排放浓度100 mg/L。

经计算，电厂生活污水排放，在水库中完全混合后COD浓度为44.87 mg/L，是标准值(COD≤20 mg/L)的2.24倍。

2)酸碱废水。废水排放量18 t/h;主要污染物pH;最大排放浓度6～9 mg/L;库水pH值8.63。

经分析，电厂酸性、碱性废水排放，在与库水完全混合后，主要污染物pH对沙坝河水库基本无贡献，库水pH值仍为8～8.2之间，水库水质pH可满足标准Ⅲ类水(pH=6～9)。

3.4 入河排污口设置合理性分析

正常情况下，产生的废水分别经生活污水处理站、工业废水处理站、含煤废水处理站、含油废水处理系统处理后全部回收利用，不外排。因此，本项目水污染物排放总量可以得到有效控制。电厂排污钢管长1 370.45 m，污水经排污钢管排入沙坝河水库。排污口设置在水库左岸，距沙坝河水库大坝1.5 km。排污口所在河流为野济河，依据《贵州水功能区划》，退水河段为黔西野济河保留区，该河段的主要功能为灌溉、电厂取水，河段附近无其它工农业及生活取用水户。沙坝河水库无防洪要求，排污口的设置符合河流防洪规划。排污水排入沙坝河水库后主要水污染物进一步稀释，对库区内水体影响不大，不会影响受纳水体的水域功能和水质目标。因此，排污口设置在沙坝河水库库区左岸，对库区水环境状况影响不大，也不会影响附近河段工农业及生活取用水。

电厂废水排放量326 m3/h，电厂机组废水排放量为0.27 m3/MW·h，满足《污水排放综合标准》(GB8978—1996)中“火力发电行业”最高充许排水量3.5 m3/MW·h的要求。

4 结论

黔西电厂工业废水和生活污水经处理设备处理后回收利用，正常情况下电厂只外排循环冷却水和雨水，对水环境影响较小。在事故情况下，外排的污水COD超标排放，建议在工业废水集中处理站附近设置事故调节池，以防非正常事故的发生，排出污水水质应满足《污水综合排放标准》(GB8976—1996)一级要求排放。沙坝河水库为一中型水库，水域面积广。根据退水水质模型分析计算，外排循环冷却水主要染污物(全盐类)入库完全混合后，对原水水污染影响甚徽，其余水质参数与原水基本一致，污染物对沙坝河水库水质影响较小。黔西电厂不会对受纳水体水质产生大的影响，不会影响受纳水体的水域功能。

入河退水口设置应当符合水功能区划、水资源保护规划和防洪规划要求，排放水域水功能区的水质管理目标对排污处理达标要求。电厂机组废水排放量为0.27 m3/MW·h，满足《污水排放综合标准》(GB8978—1996)中“火力发电行业”最高充许排水量3.5 m3/MW·h的要求。

因此，项目对地表水水体环境影响较小。取水水源河段及其下游无特殊的水生动植物保护要求，电厂退水不会对河道水环境及水生动植物产生影响。

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