汪智群 王藝晗

對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠初期雨水收集處理方案的幾點(diǎn)思考

汪智群 王藝晗

一、概述

垃圾焚燒是目前較為先進(jìn)的垃圾減量處理技術(shù)，垃圾焚燒發(fā)電是利用焚化技術(shù)將垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行收集利用，將其轉(zhuǎn)化為電能。垃圾焚燒發(fā)電的工作流程可概括為：垃圾車從物流口進(jìn)入廠區(qū)，經(jīng)過(guò)地磅秤稱重后進(jìn)入垃圾傾卸平臺(tái)，卸入垃圾貯坑，垃圾在垃圾貯坑內(nèi)存放約5～7天后運(yùn)至焚燒爐內(nèi)燃燒，燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓煙氣，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

垃圾電廠內(nèi)垃圾的運(yùn)輸、稱重和裝卸過(guò)程易造成道路、地磅區(qū)域及運(yùn)輸棧橋的污染，初期雨水將會(huì)夾帶運(yùn)輸、稱重過(guò)程中以及垃圾貯坑周邊滲漏的少量垃圾滲濾液。若初期雨水不加以收集、處理，直接經(jīng)雨水管網(wǎng)排放到自然水體，必然會(huì)對(duì)周邊水體造成一定污染。因此，初期雨水的收集、處置和回用對(duì)保護(hù)區(qū)域水環(huán)境具有重要的意義。本文以安徽北部某垃圾焚燒發(fā)電廠為例，介紹了初期雨水的收集、處理及回用方案。初期雨水采用了“曝氣調(diào)節(jié)+水解酸化+沉淀+多介質(zhì)過(guò)濾”的處理工藝，處理后回用于廠區(qū)內(nèi)部道路噴灑、綠化以及冷卻塔補(bǔ)充水。

二、初期雨水量的確定

電廠雨水排放采用雨水口、雨水檢查井、雨水管道及雨水溝相結(jié)合的雨水排放方式。室外及道路雨水經(jīng)雨水口收集，經(jīng)雨水管道排入雨水井。

雨水設(shè)計(jì)流量按下列公式計(jì)算：

Q=qΨF

式中：

Q—雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）；

q—設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L/s.ha）；

Ψ—徑流系數(shù)（Ψ=0.90）；

F—匯水面積（ha）；

設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度按淮南暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算：

q=12.18（1+0.71lgP）/（t+6.29）0.71

P—設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a）,采用2年。

經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度：

q=440.76L/s·ha

廠區(qū)垃圾車運(yùn)輸易造成污染的道路、坡道、地磅區(qū)域，前20分鐘初期雨水設(shè)雨水收集池收集；20分鐘后雨水可切換溢流排入廠區(qū)雨水管。

初期雨水收集匯水面積約2500m2（0.25ha）。

設(shè)計(jì)初期最大雨水收集流量為：

Q=qΨF=440.76×0.90×0.25

=79.34L/s=5.95m3/min

最大初期雨水需收集量：

W=5.95×20=119.0m3

初期雨水經(jīng)過(guò)專用管道排至初期雨水收集池，20分鐘后雨水可切換溢流排入廠區(qū)雨水管。收集池配初期雨水提升加壓泵。初期雨水經(jīng)提升加壓泵加壓后通過(guò)壓力管道輸送至廠區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，處理后回用于廠區(qū)綠化、道路灑水以及冷卻塔循環(huán)補(bǔ)充水。

三、初期雨水收集池的設(shè)置

根據(jù)上節(jié)對(duì)電廠前20分鐘初期雨水量的計(jì)算，可知初期雨水為119.0m3，建議設(shè)置一座容積為120m3的收集池，收集池可根據(jù)廠區(qū)面積、地形的綜合考慮，可設(shè)計(jì)為地面式或地下式；尺寸可設(shè)計(jì)為：V=120m3=8m×10m×1.5m。

為了保證垃圾焚燒發(fā)電廠前20分鐘的初期雨水進(jìn)入污水處理設(shè)施，后期雨水排入廠區(qū)雨水管網(wǎng)，須對(duì)初期雨水池設(shè)置自動(dòng)切換的控制閥，對(duì)雨水流向進(jìn)行自動(dòng)切換。

在廠內(nèi)末端雨水井處設(shè)置兩處雨水管，一處接至雨水收集池，一處接室外雨水管網(wǎng)，在兩處管網(wǎng)上均設(shè)置自動(dòng)控制閥門。另外，在收集池內(nèi)設(shè)置集水位感應(yīng)與計(jì)時(shí)為一體的控制器，當(dāng)池內(nèi)水位達(dá)到控制水位或時(shí)間達(dá)到20分鐘時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉雨水收集控制閥，同時(shí)開啟雨水排放控制閥，使未被污染的后期雨水直接排入市政雨水管網(wǎng)。初期雨水收集流程示意圖見圖1。

圖1 初期雨水收集方案示意圖

圖2 初期雨水處理工藝流程圖

四、初期雨水的處理方案

垃圾焚燒發(fā)電廠初期雨水中主要污

染物為少量垃圾滲濾液中所含的COD、VFA和少量金屬離子，初期雨水COD約300mg/L，與生活排水污染程度類似，因此考慮將初期雨水與生活污水合并送入生活污水處理站，處理后回用于垃圾電廠的道路沖洗、綠化和冷卻塔的循環(huán)補(bǔ)充水等。初期雨水處理工藝如圖2。

1.格柵井

廠內(nèi)初期雨水首先由排水管網(wǎng)排至格柵井，在格柵井中內(nèi)置粗、細(xì)格柵，用以攔截水中較大的懸浮物、漂浮物，保護(hù)處理系統(tǒng)后續(xù)單元。污水經(jīng)過(guò)格柵井后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

2.調(diào)節(jié)池

廠區(qū)設(shè)置曝氣污水調(diào)節(jié)池，把不同時(shí)段排入的初期雨水及生活污水進(jìn)行均勻混合，使后繼處理單元接受的廢水水質(zhì)穩(wěn)定、水量恒定。內(nèi)設(shè)預(yù)曝氣系統(tǒng)，既可防止污泥沉淀，又可去除一部分有機(jī)物，同時(shí)有利于污水中陰離子表面活性劑的吹脫。

3.水解酸化系統(tǒng)

調(diào)節(jié)池內(nèi)污水由潛污泵提升進(jìn)入水解酸化反應(yīng)池，主要將其中難以生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。

4.接觸氧化系統(tǒng)

接觸氧化法是生物膜法派生出來(lái)的一種廢水處理法，即在接觸氧化池內(nèi)填裝一定數(shù)量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，將廢水中的有機(jī)物氧化分解，達(dá)到凈化廢水的作用。如果能配合JBM新型組合式生物填料使用，可加速生物分解過(guò)程。

5.沉淀處理

污水經(jīng)曝氣后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離，澄清液經(jīng)活性炭以及過(guò)濾消毒處理，最終達(dá)標(biāo)回用，污泥通過(guò)脫水進(jìn)行焚燒處理。

五、結(jié)語(yǔ)

切實(shí)做好垃圾焚燒發(fā)電廠初期雨水的收集、處理和回用工作對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。初期雨水可與生活污水合并處理，采用“曝氣調(diào)節(jié)+水解酸化+沉淀+多介質(zhì)過(guò)濾”的處理工藝，處理后的水可回用于廠區(qū)雜用水以及冷卻塔補(bǔ)水。初期雨水收集系統(tǒng)根據(jù)收集池水位控制器自動(dòng)控制，當(dāng)池內(nèi)水位達(dá)到控制水位或時(shí)間達(dá)到20分鐘時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉雨水收集控制閥，同時(shí)開啟雨水排放控制閥■

（作者單位：安徽淮河水資源科技有限公司233001河海大學(xué)水文水資源學(xué)院210098）