实例1 山西长治热电厂水资源论证

1、国电长治热电厂2 X 300MW新建工程建设项目水资源论证案例论证单位名称：山西省水文水资源勘测局编写人员：梁文彪，程红，贾小军，达志国，王保云1总论1.1项目来源（内容略）1.2水资源论证的目的和任务（内容略）1.3编制依据（内容略）1.4取水规模、取水水源与取水地点本期工程设计容量为2 X 300MW，设计耗水量年平均为（485ma/hX 5+371ma/hX7） /12=418.5m3/h （冬季 485m3/h、夏季 371m3/h）,电厂年需 水量314.5万m3,供水保证率97%；其中生产用水由污水处理厂中水解决， 设计耗水量夏季为366m3/h，冬季为480m3/h （包括热网补

2、水86m3/h）,年 平均为（480m3/hX5+366m3/hX7） /12=413.5m3/h,按年利用 7500h 计算， 年需水量310.1万m3；厂区生活用水由自来水解决，设计需水量5m3/h， 按8760h计算，年需水量4.4万m3。5污水处理厂再生水可利用量分析5.1长治市城区概况5.1.1地理位置长治市区位于太行山西麓，上党盆地的东边缘，是山西省东南部的政 治、经济、文化和交通中心。长治市区现呈一市三区的布局形式，即包括 主城区、马厂区、故县区。长治市主城区成立于1976年2月,地处上党盆地，东依太行山西麓，西临 浊漳河南源，南与长治县为邻，北、东、西与郊区为界。地理坐标位于北

3、纬36 08 57 36 12 55，东经 113 04 45 113 08 57 之间。地形呈长条形，南北较长，东西较窄，南北长约10km,东西宽约6km,国土面积55knto 5.2长治市城区供排水现状5.2.1城区供水系统长治市城区供水方式分为长治市供水总公司集中供水和自备水源供 水两种。目前，长治市城区总供水能力为23万ma/d，其中：长治市供水 总公司供水能力为20万ma/d，自备水源供水能力为3万ma/d。长治市供水总公司现有三个水厂，即一水厂（史家庄）、二水厂（关 村）和三水厂（马厂），其中向城区供水为一水厂、二水厂。5.2.2城区现状供水量经调查，2004年长治市城区供水范围4

4、1.5km2,供水人口达到43万人， 现状年供水总量为4849.8万m3,合13.29万ma/d。其中市供水总公司供 水3813.6万m3，占年供水总量的78.6%，自备水源供水1036.2万m3，占 年供水总量的21.4%。按照供水对象分类，2004年长治市城区城市居民 生活用水（大生活）2943.1万m3,工业企业用水1906.7万m3,分别占年 供水总量的60.7%和39.3%o5.2.3城区现状排水量据湛上站实测流量统计，湛上站枯水期实测流量即可代表长治市城区 污水排放量，取20002004年12月份及1112月份供4个月的平均 流量为代表，12月份平均流量最大为1.04m3/s，2月

5、份平均流量最小为 1.01m3/s，最大与最小平均流量比为1.03,反映出污水流量年内比较稳定， 代表性好。因此长治市城区平均实测污水排放量为1.03m3/s，合8.90万 m3/d。2004年长治市城区平均污水排放为1.02m3/s，合8.81万ma/d，污水 排放率为66.3%，与我省中等城市污水排放率基本相一致，说明了湛上水 文站枯水期实测流量代表城区污水量是合理的。5.3长治市城区污水处理厂5.3.1污水处理厂概况目前，长治市区排水系统为合流制。主城区内主要有石子河和黑水河 两条河流，其中黑水河在流经污水处理厂前汇入石子河，主城区排水是通 过雨污合流管渠排入上述两河，最后经过石子河流向

6、漳泽水库。由于上游 基本无水源汇入，故黑水河和石子河在晴天时只接纳主城区生活污水和工 业废水，雨天时主城区内雨水也汇入其中，事实上上述两河已成为主城区 的排污沟和泄洪沟。长治市近期将对城区排水管道进行改造，沿石子河和 黑水河岸边敷设截流主干管（现已建成），将全区污废水都收集并汇于长治 市污水处理厂。随着主城区城市人口的不断增长和工业生产的发展，大量生活污水和 工业废水通过城市排水管网排向石子河，汇入浊漳河后最终流入漳泽水 库，导致浊漳河流域和漳泽水库遭受严重污染，漳泽水库是长治市的主要 供水水源之一，由于水源的污染，给全市人民生活和工农业生产造成很大 影响。自八十年代中期以来，长治市的水污染问

7、题引起了国务院、省市政 府各级领导的重视，并批示要尽快采取措施。1992年长治市城乡建设局委 托山西省建筑设计研究院编制了 “长治市主城区污水处理及回用工程可行 性研究报告”，后因资金难以落实未能继续实施。1998年长治市将此项目 上报了国家环保总局，已被列为国家计委基础设施建设重点工程，也被国 家环保总局列为全国城市污水处理示范工程之一。该污水处理工程始建于2000年6月，2002年8月基本竣工，设计日 处理污水10万m3,并配套建设、改造城市排水管网。工程占地120亩， 人员编制117人，工程总投资1.69亿元。污水处理采用具有除磷脱氮功 能的鼓风曝气氧化沟工艺；污泥处理采用机械浓缩，脱水

8、工艺。2004年5月长治市供水总公司正式接管污水处理厂，经过前期的单机 调试等准备工作，9月6日联动试车并直接投入试运行。目前污水处理厂 日平均处理污水量为6.5万m3/d，出水指标已经达到国家城市污水排放一 级标准，大大减轻了下游漳泽水库的水质污染负荷。随着长治市城区污水 收集管网的完善，污水处理厂将很快达到满负荷要求。5.3.2污水处理工艺流程根据长治市城区污水处理厂设计进、出水水质要求，污水经处理后， BOD5去除率应达到86%以上，CODcr去除率达81%以上，SS去除率达90% 以上，NH -N去除率达63%以上，按照国内外实际运行经验，采用活性污 3泥法二级处理工艺可满足上述处理要

9、求，并且较为经济。因此长治市城区 污水处理厂采用带有独立二沉池的鼓风曝气氧化沟工艺。此种工艺使得设 备国产化更为可行，自动运行控制点大大减少并使得控制过程大为简化， 同时设备的投资也可减少。且鼓风曝气与转刷曝气相比，在降低运行能耗、 减少氧化沟占地及充氧量控制灵活性上均具有很大优势。污水、污泥处理工艺流程主要为由市政总排水干管送来的污水首先进 入污水厂内粗格栅井，经粗格栅拦截水中大块漂浮物后又潜水泵提升至细 格栅井，污水经细格栅拦截进一步去除污水中细小悬浮物，再经沉砂池沉 砂，分离并去除污水中砂粒。经上述预处理后的污水由配水井均匀分配至 各氧化沟，通过生化方法对污水进行处理。雨季时截流的雨水经

10、上述预处 理构筑物处理后在进入氧化沟之前溢流排放入石子河。生化处理后污水经 配水井流入二沉池，固液分离后上清液达标排放或进入回用水处理系统。生化过程中产生的污泥除一部分作为回流污泥外，剩余污泥由污泥泵 提升至污泥浓缩脱水间，经浓缩、脱水后形成含水约80%的泥饼，装车外 运。5.3.3污水处理厂设计水质污水水质预测生活污水水质关于生活污水水质，根据排水规范的有关规定，参照长治市的生活水平及同类城市经验值确定，人均污染物排放指标BOD =20g/人.d，SS=35g/ 5人.d，经预算生活污水水质BOD5 = 147mg/L，SS=257mg/L，取生活污水 BOD5/CODcr=0.5，CODc

11、r 浓度 294mg/L。工业废水水质根据长治市环保局提供的城区内主要工业企业排放废水的水质监测 数据，工业废水CODCr浓度为350mg/L，SS=190mg/L。工业废水BOD5/CODCr 取0.35，则工业废水BOD浓度为123mg/L。5设计进水水质根据城市工业废水和生活污水比例，采用加权平均计算，城市污水水 质为：COD =319mg/LCrBOD5=136mg/LSS = 223mg/L根据上述计算，结合长治市实际情况并参照国内其它类似城市的进水 水质综合确定污水厂设计进水水质如下：COD =320mg/LCrBOD5=140mg/LSS=220mg/LNH3-N=20mg/L现

12、状实测污水处理厂进水水质为(2005年59月平均值)：COD =220.47mg/LCrBOD =95.00mg/L5SS = 133.44mg/LNH -N=15.53mg/L3现状污水处理厂进水水质符合设计要求。设计出水水质根据环评报告要求，污水处理后排放其主要污染物指标应达到国家污水综合排放标准(GB89781996)中一级排放标准的要求。由于污水 处理厂的出水排入石子河后最终流入漳泽水库，因而对长治市城区污水处 理厂排水中NH3-N浓度要求严于国家标准，要求NH3-N浓度W7.5mg/L,综 合以上因素，污水处理设计出水指标如下：CODCrW60mg/LBOD5W20mg/LSSW20

13、mg/LNHNW7.5mg/LpH=6 9现状实测污水处理厂出水水质为（2005年59月平均值）：CODcr=22.51mg/LBOD =5.92mg/L5SSW7.42mg/LNH3-NW1.81mg/L现状污水处理厂出水水质符合设计要求。5.4污水处理厂来水量分析5.4.1城区污水排放系统长治市城区的废污水排放系统采用污水、雨水分流制。随着长治市城 区污水处理厂的建设，城区污水排放系统在三河一渠改造工程建设的基础 上，对城区排水管网进行了改造和完善，目前主城区所有排污口的污水都 可以集中到污水箱涵中，收集到的废污水大部分进入城区污水处理厂进行 净化处理后达标排放，只有少部分污水未经处理仍然

14、直接排入石子河，汇 入漳泽水库。雨水排放则由石子河、东排洪渠汇集排泄东部洪水，黑水河、 南护城河排南部洪水。石子河发源于壶关县消军岭，于长治市北寨汇入南源，干流长46km， 流域面积385.33km2，是漳泽水库的一条主要支流，除干流上建有庄头、 杜家河两座中型水库外，还有龙丽河、石子河两座小型水库。石子河本身 是一条季节性河流，再加上上游庄头、杜家河两座中型水库和龙丽河、石子河两座小型水库对流域径流的拦蓄，石子河长治市区段除短暂的洪水外 基本上没有径流，已成为长治市主城区的排污河道。5.4.2污水排放的实测资料分析（1）污水排放量监测长治市城区的废污水主要排污口有：长子门排污口、西大街城市下

15、水 轴承排污口、小西门桥的桥北排污口、中学和北楼生活污水和部分工业废 污水的淮海排污口、清华生活和部分淮海生活污水的李家庄排污口、淮海 生活区的加油站排污口、专医院废水、延安南路城市生活污水等的法庭排 污口、下南街城市生活污水的大南关排污口、北护城河集中城市生活和工 业废污水的紫坊桥排污口。各排污口基本上通过石子河排入浊漳南源，在 石子河湛上村设有湛上水文站，控制了长治市城区的污水排放量。为更加准确的掌握长治市城区现状污水排放量，长治市城区污水处理 厂出水口下游设立有监测断面，即湛上水文站。本次工作对长治市城区的 污水排放量进行了 24小时监测，由长治市水文水资源勘测分局工程技术 人员于200

16、5年11月1112日进行了 24小时监测，前期半个多月无有效 降水，取得了可靠的污水排放流量数据。长治市城区污水排放量实测资料 详见表5-3。日流量过程见图5-5。（2）污水排放量计算监测断面日平均流量计算公式为：式中：Q一日平均流量（m3/s）；n参加计算的流量个数;Q 一时序相邻流量均值(m3/s)；iT 一时序相邻流量间时差(h)。i监测结果表明，日平均污水排放量为9.76万m3/d (1.13m3/s)。12 月12日12： 0016： 00污水排放量最大，为1.49m3/s, 6月12日18： 0019： 00污水排放量最小，污水排放量为0.67m3/s，最大与最小排放 量之比为2.

17、22，24h平均污水排放量为1.13m3/s，折合4068m3/h、9.76 万 m3/d、3563.6 万 m3/a。监测资料成果合理性分析本次污水排放量监测成果，不受降雨因素影响，能比较真实地反映长 治市城区现状污水排放的日变化规律。从图5-1可以明显看出，其日变化 有如下特点：污水流量过程线呈双峰型，12： 0016： 00为污水排放的 第一高峰期，21： 0024： 00为污水排放的第二高峰期；17： 0020： 00为污水排放的第一低值阶段，1： 009： 00为污水排放的第二低值阶 段，且在每个阶段内污水排放量均比较稳定，没有大的突变。这一方面说 明了城区污水排放量明显受居民生活用

18、水时间和用水量的影响，昼大夜 小，即体现了城区污水以生活污水为主的特点；污水排放高、低值区每个 阶段排放量变化比较平稳，则是城区污水成分比较复杂，工业废水含量比 例较大，以及污水流程长、排水体系调蓄能力强等因素综合作用的反映。本次长治市城区实测平均污水排放量为9.76万m3/d，比2004年污水 排放量8.81万m3/d增加0.95万m/d，与去年同期11月份平均污水排放 量10.54万m3/d (1.22m3/s )减少0.78万m3/d，从湛上站资料分析，2003 年及2004年第一季度实测流量较小，与2001年2002年及2004年后半 年月平均偏少约0.2m3/s，这可能与污水处理厂污

19、水引水暗渠引水有关， 影响了湛上站流量的监测，自污水处理厂试运行以来，湛上站监测污水流 量一百稳定，即从2004年后半年起流量一直稳定在1.1m3/s左右，2005 年12月份平均为1.11m3/s，与本次实测值非常接近，这充分说明了本 次污水实测排放量是合理的和可靠的，能够代表长治市城区现状污水排放 量。5.5污水处理厂再生水可利用量根据2005年11月1112日实测资料分析，长治市城区平均污水排 放量为9.76万m3/d，由于本次污水监测断面位于污水处理厂的下游，全 部污水能够进入污水处理厂，该量已经有6.5万m3/d的水量进行了二级生 物处理，因此总污水量能够满足长治城区污水处理厂设计日处理污水10 万m3规模的能力。为用水安全考虑，现状污水按9.76万m3/d计，二级生 物处理损失按10%考虑，二级处理后的达标中水为8.78万m3/d，合3206.2 万 m3/a。根据山西省水利厅晋水管2001 574号文“关于王曲电厂利用漳 泽水库作为调节池的批复”，“同意将长治市污水处理厂二级生物处理后的 达标中水蓄入漳泽水库，由漳泽水库为王曲电厂调节供水，供水量2350 万m3。”。按照国家经贸委办公厅国经贸资源2001569号“关于转 发国家电力公司火电厂节约用水管理办法（试行）的通知”和山西 省用水定额（试行）的有关规定，王曲电厂一期工程需水量核定为207