垃圾发电厂给排水设计及水系统管理策略

垃圾发电厂给排水设计及水系统管理策略

王松

广州华跃电力工程设计有限公司  510530

摘要：垃圾焚烧发电方式是实现无害化、减量化生活垃圾处置目标的重要途径。近几年来，伴随生活垃圾处置力度的不断加强，垃圾发电厂建设规模与建设数量明显扩增。其中，为进一步提高垃圾焚烧发电效率，发电厂需要针对内部给排水设计以及水系统管理问题进行优化处理，满足垃圾焚烧处理要求。针对于此，本文通过深入分析垃圾电厂水务管理特点，针对性从多个方面提出垃圾发电厂给排水设计以及水管理策略，以期可以给相关人员提供参考价值。

关键词：垃圾焚烧；垃圾发电厂；给排水设计；水系统

引言：垃圾焚烧发电项目建设地的水资源状况以及供水条件通常会直接影响焚烧厂生产与生活供水模式，甚至所执行的污水排放标准以及废水排水条件会对焚烧厂污废水处理效率产生重要影响。因此垃圾发电厂除了需要重点关注无害化以及减量化处置生活垃圾之外，还应该加强对厂内给排水设计以及水系统管理问题的高度关注。与普通发电厂不同，垃圾电厂排水设计标准以及设计侧重点与常规设计存在差异，需要设计人员主动从给水、污废排水等系统设计内容进行改进优化，满足垃圾发电厂给排水运行要求。

1 垃圾电厂水务管理特点

首先从给水方面来看，垃圾发电厂部分耗水设备补给水率取值与燃煤机组存在明显差异。同时，鉴于垃圾发电厂机组容量以及燃料特点，使得其用水量以及用水点相对较少。其次，从污废水方面来看，垃圾发电厂污废水种类相对简单，因此回用水量也相对较少。此外，垃圾电厂锅炉补给水系统采取二级反渗透方式取代常规燃煤机组中的离子交换方式，整个过程无酸碱废水排放，比较符合绿色排放标准。最重要的是，垃圾电厂在水务管理上比较侧重于强调可持续性、无污染性，如配置使用干式脱硫设施，减少污染废水产生[1]。

2 垃圾发电厂给水系统设计及水系统管理策略

2.1 生活给水

垃圾发电厂生活用水水源通常源自市政自来水、江河湖泊以及水库水等净化后的地表水以及地下水或井水等。比较典型的生活用水供水模式为：

以地表水、地下水作为生活供水水源时，原水需要经过一体化净水设备处理，处理完的出水需要经过生活净水装置一系列处理且满足相关卫生标准之后才可以进入到生活水箱当中；经生活供水设备以及紫外消毒器消毒处理后，可以作为垃圾发电厂生活用水进行流转应用，供至各生活用水点。值得注意的是，生活净水装置所采用的工艺方法需要根据水源水质特点进行科学选择。目前比较常用的工艺主要以集成预处理、超滤、反渗透等优势的工艺为主。

2.2 生产给水

垃圾发电厂生产给水通常源于各给水系统当中，如循环冷却水系统、空冷尖峰冷却系统补水等用水系统当中。其中，生产用水在水源选择上通常会以地表水、中水以及市政自来水等为主。以地表水以及市政中水为水源为例，原水处理必须满足相关水质标准之后才可以用于生产以及消防领域当中。

关于生产给水处理系统工艺的选择需要结合《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定，结合水质处理标准选择针对性工艺方式。如果选择市政中水或者硬度较大的地表水作为水源，则就需要提前投加液碱、纯碱、PAC等物质实现对原水的软化处理。软化成功且调节pH值之后，可以采取膜工艺等绿色工艺方式降低原水硬度以及含盐量，满足固液分离要求，从而达到补水标准[2]。

2.3 化水系统

    垃圾发电厂化水系统中的原水通常源于市政自来水以及处理后的市政中水，为提高系统运行效率以及满足水质处理标准，建议设计人员采用“预处理系统+超滤+两级反渗透工艺+EDI”的工艺方式进行优化处理。经处理后的水质一般都可用于锅炉补给水、闭式冷却系统补水等领域当中。

2.4 消防给水系统

客观来讲，垃圾发电厂中的消防用水通常储存于生产以及消防合用水池内部。为确保消防用水不被动用，需要在水池内部设置水位控制系统。关于消防用水量需要结合相关技术规范进行合理设计，如“建筑设计防火规范、消防给水及消火栓系统技术规范”等。本文建议焚烧厂厂区可以优先设置环状消防给水管网，通过配置使用消防泵增压系统以及相关稳压设置，提高垃圾发电厂消防给水效率。

3 垃圾发电厂污废水排水设计及水系统管理策略

    垃圾发电厂中的污水排水与废水排水设计通常会优先采取雨污分流、清浊分流方式进行优化设计，细化可以分为生活排水、生产排水、雨水排水、渗滤液收集等系统架构。

3.1 生活污水

    垃圾发电厂中的生活污水可通过生活污水管网收集处理之后，安全排放到市政管网当中。其中，对于要求相对严格的零排放焚烧厂而言，生活污水可经化粪池一系列处理之后，排放到对应地点进行集中化处理。一方面，可以经过生活污水提升泵排放到生活污水处理系统当中，其中，包括园区污水综合处理站。另一方面，可以排放到渗滤液处理站中进行统一处理，满足高效率处理要求。

3.2 生产废水

3.2.1 工业废水

工业废水作为生产废水的重要组成部分，可根据废水水质特点进行合理排放与回收利用。一般来说，锅炉、定连排污水以及化水系统中的浓水在水质表现上相对良好，可直接对其进行回收利用，作为冷却塔的补水。对于循环水排污水以及化水系统中的反冲洗水而言，可经过回收利用之后作为地面冲洗以及垃圾车等设备到冲洗用水资源进行使用。

需要注意的是，工业废水处理站中的废水来源通常表现为循环水排污水，除了具备硬度大的特点之外，还具备悬浮物含量高的特点。因此，在优化处理上应该优先采取减量化、无害化处理标准集中化处理。如可以采取“调节池+化学软化+砂滤（机械化加速澄清滤池)+TUF(UF)+RO”的方式进行调节处理。

3.2.2 洗烟、减湿废水

针对采用湿法脱酸处理的项目而言，这部分废水的处理需要提前设置减湿废水处理站以及洗烟废水处理站，目的在于实现对湿法脱酸塔减湿废水以及洗烟废水的集中化处理。需要注意的是，减湿废水中的硫酸盐等浓度含量较高，可以优先采用“调节池+预处理+两级RO”工艺方式进行处理,其浓水可以大量排放到渗滤液处理站中，由处理站中的生化系统进行协同处理。另外，洗烟废水含盐量相对较高，为确保洗烟废水处理后的氯离子浓度满足回应标准，可以采用“调节池+砂滤+UF+DTRO+RO”工艺方式进行针对性处理[3]。

3.3 渗滤液收集及处理系统

    渗滤液水质特性表现相对复杂，在处理方法上区别于其他污水形式，需要采取多元化处理方式达到良好处理效果。如可以采取综合处理、混合处理以及入炉回喷等方案进行收集处理。其中，国内外比较常用的垃圾渗滤液处理方式主要以预处理、深化处理、深度处理相组合的工艺方式为主。或者也可以采用其他新兴工艺对渗滤液处理系统中的农业进行综合利用，如用于石灰制浆等领域当中。

结论：总而言之，垃圾发电厂给排水设计及水系统管理必须遵循可持续发展理念，严格按照绿色设计理念以及协同处理处置标准，全面提升污水、废气等污染物的排放水平的同时，减少对周围环境产生的污染现象。本文所列举的设计优化以及基本上符合新时期垃圾发电厂给排水设计要求，可行性价值较强。值得注意的是，在今后的设计发展过程中，设计人员应该加强对新技术以及新系统的推广使用，进一步提高垃圾发电厂给排水系统运行效率以及处理效果，为更好地实现垃圾发电厂减量化、无害化以及资源化垃圾处置目标提供良好内在驱动力。

参考文献：

[1]杨雪.垃圾焚烧发电厂给排水设计及分析[J].工程技术研究,2020,5(22):213-214.

[2]王起露,毛春彪.发电厂循环水系统水质提升及应用实践[J].冶金动力,2020(09):55-57+60.

[3]高倬.火力发电厂的各工艺系统供排水设计总结[J].中国新技术新产品,2018(24):71-72.