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某瓦斯电站水再利用系统设计

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摘要:以某瓦斯发电站中水及雨水回用系统为工程背景,对其水量及水质进行了分析,探讨了中水及雨水回用系统设计思路,提出中水及雨水回用的方案,以期为类似工程提供参考。

关键词:中水,雨水,瓦斯气脱水

引言

瓦斯电站夏季生产用水量大,冬季生产用水量小,与降雨量的季节性变化一致。同时,瓦斯电站部分优质排水品质高,简单处理后就可回用。如果能合理的回用优质排水及雨水,将节约大量生产用水,收到良好的经济和环境效益。

1水源的选择

1.1中水水源的选择

瓦斯电站主要排水项目有锅炉排污、瓦斯气脱水、密闭冷却塔排污、水处理系统排水及生活污水。主要排水项目水质及工业水(电站水源)水质见表1,表2。对比以上水质指标可知,锅炉排污水品质明显高于工业水,且硬度极低,可首选为中水水源。瓦斯气脱水除石油类含量略高外,其他水质指标皆与工业水接近,只需简单处理后就可作为中水水源。生活污水中的淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水等优质生活杂排水有机物含量低处理工艺简单,且排水水量及水质都比较稳定,属于典型的中水水源。密闭冷却塔排污及水处理系统排水溶解性固体含量高,处理难度大,不适合作为中水水源。

1.2雨水水源的选择

瓦斯电站为清洁电站,生产环境好,不会对雨水产生二次污染,所有下垫面的雨水都可以回收利用。该瓦斯电站下垫面情况是:屋面为沥青屋面,路面为混凝土和沥青路面,绿化区主要为草坪,地下水池覆土1.0m,无露天水面。经计算径流系数取0.727,径流系数详见表3。雨水水质见表4。根据雨水水质可知,该瓦斯电站雨水基本未被二次污染,可简单处理后用于循环冷却系统补水,道路清扫和绿地浇洒及冲厕等。

2水量平衡

2.1用水标准

为保持良好的生产环境,该厂制定了严格的管理制度,定期会做道路清扫和绿地浇洒。参照《城市杂用水水质标准》,该电站用于道路清扫和绿地浇洒的水质指标见表5。该厂采用密闭冷却塔,主要补水点为密闭冷却塔喷淋水箱补水,其对水质要求较低。参照《工业循环冷却水处理设计规范》,该电站密闭冷却塔补充水的水质指标见表6。

2.2用户确定

瓦斯电厂主要用水项目为水处理系统补水、职工生活用水、道路清扫、绿地浇洒及密闭冷却塔补水。水处理系统补水对水质要求较高,不宜作为再生水用户。日常冲厕虽然可利用中水,但是用水量不大还需要另外增加中水供水系统,暂不考虑作为再生水用户。厂区道路清扫和绿地浇洒对水质要求较低,可作为再生水用户,且宜采用再生的优质杂排水。密闭冷却塔补水量大,对水质要求较低,且密闭冷却塔补水量和降雨量的季节性变化一致,可作为再生水的主要用户。

2.3用水量及水量平衡

根据气象资料,当地春季降水稀少,降雨量为30mm~70mm;夏季降水集中,降雨量为236.2mm~286.6mm;秋季降水较少,降雨量为91mm~120mm;冬季寒冷少雪,降水量为11mm~12mm。径流系数取0.727,汇水面积约1hm2,每季度平均降雨量见表7。根据现场实测,密闭冷却塔夏季平均日补水量120m3/d;春秋季平均日补水量60m3/d;冬季采用空气冷却不需要补水。绿地浇洒用水量以1L/(m2•d)计,绿地面积0.16hm2。道路清扫用水量以2L/(m2•d)计,道路面积0.07hm2,道路清扫及绿地浇洒合计用水3m3/d。回用水用水量及水源供水量见表8。由表8可见,优质生活杂排水处理后可部分用作厂区道路清扫、绿地浇洒,富裕部分用作密闭冷却塔补水。雨水、锅炉排污和瓦斯气脱水可全部作为密闭冷却塔补水的主要水源。由于密闭冷却塔冬季采用空气冷却不需要补水,冬季部分中水后需要做后续处理或外运。密闭冷却塔补水量,降雨量及消耗中水量见图1。

3处理及回用

3.1生活杂排水

该瓦斯电站优质生活杂排水主要为公共浴室淋浴排水,洗衣间排水,办公楼擦洗地面和日常清洗排水。因此,办公楼采用分质排水,将洗脸池、拖布池、洗衣间及公共浴室排水单独收集后排入中水处理站,将冲厕排水和厨房排水收集后排入生活污水处理站。中水处理后主要用于道路清扫、绿地浇洒及密闭冷却塔补水,参照《建筑中水设计规范》,结合道路清扫、绿地浇洒及密闭冷却塔补水水质指标。该电站中水系统采用以物化处理为主的处理工艺,工艺流程如下:原水→格栅→调节→絮凝沉淀→过滤→消毒→中水清水池。中水采用重力输送至中水处理站,原水池设有分流、溢流设施。原水处理达标后储存在中水清水池内,中水清水池按4h处理量设计,取3m3。中水清水池内的中水通过潜水泵加压后用于厂区道路清扫、绿地浇洒及密闭冷却塔补水。

3.2雨水

瓦斯电站为清洁电站,所收集的雨水基本未被污染。该电站雨水全部用于密闭冷却塔补水,参照《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》,结合密闭冷却塔补水指标。该电站雨水系统采用以物化处理为主的处理工艺,工艺流程如下:雨水→初期径流弃流→沉沙→雨水调蓄池沉淀→絮凝过滤→消毒→雨水清水池。屋面弃流径流厚度取2mm,地面弃流厚度取3mm,初期弃流雨水通过自流排入渗透弃流装置内。因为当地一年一遇日降雨量为27.8mm,厂区汇水面积约1hm2,径流系数取0.727,日最大降雨量约202m3,而一般雨后冷却塔补水量较小,所以雨水调蓄沉淀池容积取300m3。另外,因为当地出现过连续大暴雨,所以雨水调蓄沉淀池设置了排水泵,可在12h内排空雨水调蓄沉淀池。雨水处理达标后储存在雨水清水池内通过潜水泵输送至密闭冷却塔水箱。

3.3瓦斯气脱水

瓦斯气脱水中的石油类含量略高,但可以满足密闭冷却塔补水要求,瓦斯气脱水储存在10m3储水罐内,通过潜水泵输送至密闭冷却塔水箱。后续冷却塔排污水中的石油类和氨氮可以通过臭氧氧化和活性炭吸附,处理达标后排放。

3.4锅炉排污

锅炉排污水品质高不需要处理,可经排污降温池冷却后通过潜水泵输送至密闭冷却塔水箱。因密闭冷却塔本身具有冷却能力,锅炉排污也可以直接自流排入密闭冷却塔水箱。

4结语

1)因为降雨量和密闭冷却塔补水的季节性变化一致,所以雨水应作为电站密闭冷却塔补水的主要水源。2)锅炉排污水可以降温后作为密闭冷却塔补水,也可以直接排入密闭冷却塔水箱。3)瓦斯气脱水可直接作为密闭冷却塔补水。4)优质生活杂排水处理后优先用于厂区绿地浇洒,富裕部分作为密闭冷却塔补水。

参考文献:

[1]GB50015—2003,建筑给水排水设计规范[S].[2]GB50336—2002,建筑中水设计规范[S].

[3]GB50400—2016,建筑与小区雨水控制即利用工程技术规范[S].

[4]GB50050—2016,工业循环冷却水处理设计规范[S].

[5]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水[Z].2009.

作者:梁麟 单位:煤炭工业太原设计研究院

某瓦斯电站水再利用系统设计责任编辑:张雨    阅读:人次