歐陽(yáng)秋平,王 瑋,陳 洋,陳 浩
(中國(guó)三峽建設(shè)管理有限公司白鶴灘工程建設(shè)部,615421,寧南)
白鶴灘水電站工程土石方開(kāi)挖量9523萬(wàn)m3,混凝土量 1919萬(wàn) m3,混凝土生產(chǎn)、砂石骨料加工規(guī)模大,施工人員、設(shè)備數(shù)量多,廢水產(chǎn)生量大、處理任務(wù)重。根據(jù)施工期污廢水來(lái)源和主要污染物特征,采取因地制宜、分別治理的方式,結(jié)合場(chǎng)地布置條件、污廢水特征及處理目標(biāo),有針對(duì)性地采取廢水處理措施,施工期水環(huán)境保護(hù)工作取得了明顯成效。
根據(jù)白鶴灘水電站工程特點(diǎn),施工期廢水來(lái)源分為生活污水和生產(chǎn)廢水。生活污水主要為參建人員日常生活污水,生產(chǎn)廢水主要包括砂石加工系統(tǒng)廢水、混凝土拌和系統(tǒng)沖洗廢水、罐車(chē)沖洗廢水、機(jī)修含油廢水等。
工程施工高峰期人數(shù)約1.8萬(wàn)人,平均高峰人數(shù)約1.26萬(wàn)人,規(guī)劃建設(shè)了上村梁子、六城壩、新建村、大橋4個(gè)大型營(yíng)地,以及下紅巖、半坡、旱谷地等小型營(yíng)地。生活污水主要來(lái)源于幾個(gè)大型生活營(yíng)地、小型營(yíng)地及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)休息區(qū)域。大型生活營(yíng)地生活人數(shù)多,生活污水排放量大,可考慮集中規(guī)模化處理設(shè)施。
工程設(shè)置4個(gè)大型砂石加工系統(tǒng),大壩砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)供應(yīng)成品骨料約 1910萬(wàn)t,廢水量1597萬(wàn) m3;三灘砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)供應(yīng)成品骨料約1910萬(wàn)t, 廢水量641萬(wàn)m3;荒田砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)供應(yīng)成品骨料約 1100 萬(wàn) t,廢水量 608 萬(wàn) m3;新建村臨時(shí)砂石系統(tǒng),承擔(dān)前期交通等零星工程混凝土骨料,廢水量180萬(wàn)m3。砂石料加工系統(tǒng)廢水設(shè)計(jì)總廢水量達(dá) 3044 萬(wàn) m3。
砂石料加工系統(tǒng)在骨料篩分沖洗時(shí),產(chǎn)生大量的沖洗廢水,主要是SS(固體懸浮物)濃度很高,根據(jù)工程砂石料源特征及以往工程實(shí)測(cè)結(jié)果,SS濃度可達(dá)到30~100 g/L,除SS外基本不產(chǎn)生其他污染物。砂石加工系統(tǒng)廢水往往是水電站施工中主要的廢水來(lái)源,也是施工期水環(huán)境保護(hù)的工作重點(diǎn)。
樞紐工程建設(shè)所需混凝土總方量1919萬(wàn)m3,在施工區(qū)主要建設(shè)有大壩高線、大壩低線、三灘、荒田4座混凝土生產(chǎn)系統(tǒng),承擔(dān)主體工程混凝土的生產(chǎn)任務(wù),占混凝土總量90%以上,混凝土供應(yīng)量大、生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、沖洗頻次多。大壩高線、大壩低線混凝土生產(chǎn)系統(tǒng),為大壩工程生產(chǎn)供應(yīng)878萬(wàn)m3混凝土;三灘混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)為左右岸導(dǎo)流洞進(jìn)口、泄洪洞進(jìn)口、左右岸引水系統(tǒng)、右岸地下廠房系統(tǒng)、右岸尾水系統(tǒng)等工程生產(chǎn)供應(yīng)501萬(wàn)m3混凝土,荒田混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)為左右岸導(dǎo)流洞出口、泄洪洞出口、左岸地下廠房系統(tǒng)、左岸尾水系統(tǒng)、水墊塘及二道壩等工程生產(chǎn)供應(yīng)477萬(wàn)m3混凝土。混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)沖洗廢水,主要來(lái)源于混凝土拌和樓沖洗以及場(chǎng)地沖洗廢水,4座混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在高峰期的沖洗廢水總量216 m3/d?;炷辽a(chǎn)系統(tǒng)正常兩班制生產(chǎn),并考慮高峰時(shí)段三班制生產(chǎn),每班沖洗1次,沖洗產(chǎn)生的廢水具有瞬時(shí)產(chǎn)生量大,SS濃度較高的特點(diǎn)。
混凝土罐車(chē)運(yùn)輸是混凝土主要運(yùn)輸方式之一,根據(jù)罐車(chē)運(yùn)行特點(diǎn),需要定期進(jìn)行清洗,防止罐內(nèi)板結(jié)影響使用。根據(jù)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),罐車(chē)主要污染物指標(biāo)為SS,濃度可達(dá)5000 mg/L。
施工區(qū)內(nèi)各施工單位在六城壩、新建村、大橋營(yíng)地、海子溝、旱谷地料場(chǎng)等區(qū)域設(shè)置機(jī)修廠共9處,機(jī)修廢水產(chǎn)生的污染物主要為石油類(lèi)、COD及懸浮物。
根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告和批復(fù)意見(jiàn)中關(guān)于水環(huán)境保護(hù)的要求,工程生產(chǎn)廢水、生活污水經(jīng)收集處理后回用或達(dá)到 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后排放。施工期間采用DH高效凈化器法或輻流沉淀法處理工藝對(duì)各砂石沖洗廢水處理并回用;采用二級(jí)沉淀處理工藝對(duì)混凝土廢水處理并回用;機(jī)修含油廢水處理后達(dá)標(biāo)排放;對(duì)規(guī)模較大的生活營(yíng)地,擬建污水處理站集中處理生活污水,其余小規(guī)模的生活營(yíng)地采用小型成套生活污水處理設(shè)備。
為嚴(yán)格落實(shí)環(huán)評(píng)要求,確保水環(huán)境保護(hù)措施落實(shí)并取得實(shí)際效果,白鶴灘水電站工程在環(huán)評(píng)批復(fù)后,繼續(xù)開(kāi)展了可研階段環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)總體設(shè)計(jì)工作,在招標(biāo)實(shí)施階段結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)水環(huán)境保護(hù)措施方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(1)生活污水處理
為減少施工期生活污水對(duì)水環(huán)境影響,結(jié)合施工區(qū)4座主要生活營(yíng)地,配套規(guī)?;ㄔO(shè)了4座生活污水處理廠,總處理能力達(dá)到6280 m3/d,處理工藝均采用A/O工藝法,處理達(dá)標(biāo)后出水排入金沙江。
對(duì)于其他一些規(guī)模較小且分散的生活區(qū),生活污水處理采用小型成套生活污水處理設(shè)備進(jìn)行處理。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)休息區(qū)域條件,規(guī)劃布置移動(dòng)式環(huán)保廁所,現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的生活污水通過(guò)泵車(chē)抽運(yùn)至污水處理廠進(jìn)行處理。
(2)砂石加工系統(tǒng)廢水處理
針對(duì)4個(gè)大型砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、廢水產(chǎn)生量大且相互距離較遠(yuǎn)的問(wèn)題,考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)及實(shí)際可操作性,各系統(tǒng)均單獨(dú)設(shè)置廢水處理系統(tǒng)。在工藝選擇上,大壩、三灘、荒田系統(tǒng)的場(chǎng)地供應(yīng)相對(duì)較充足,廢水處理均采用“機(jī)械預(yù)處理+輻流沉淀池+機(jī)械脫水”的處理工藝;新建村系統(tǒng)由于場(chǎng)地緊張,采用“平流沉淀池+DH高效污水凈化器+機(jī)械脫水”的處理工藝。從水資源節(jié)約利用和水環(huán)境保護(hù)考慮,砂石系統(tǒng)廢水處理后全部回用于砂石系統(tǒng)生產(chǎn),不外排。
結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況分析(系統(tǒng)廢水平均回用率89.8%,污泥清運(yùn)率平均0.118 t/m3),砂石系統(tǒng)廢水處理后,工程施工期累計(jì)可減少?gòu)U水排放3044萬(wàn)m3,減少污泥排放358萬(wàn)t,回用于系統(tǒng)生產(chǎn)可節(jié)約水資源2733萬(wàn)m3,環(huán)境效益顯著。
(3)混凝土拌和系統(tǒng)沖洗廢水處理
針對(duì)各混凝土拌和系統(tǒng)的拌和樓及地面沖洗廢水,選用“預(yù)沉+平流沉淀池”二級(jí)或三級(jí)沉淀處理工藝。廢水先進(jìn)入預(yù)沉池,去除大部分懸浮物,再進(jìn)入平流沉淀池進(jìn)一步處理,出水回用于場(chǎng)地沖洗或道路灑水降塵,不外排。
4座大型混凝土拌和系統(tǒng)沖洗廢水設(shè)計(jì)產(chǎn)生量216 m3/d,沖洗廢水總量48.4萬(wàn)m3,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況分析(污泥清運(yùn)率平均 0.032 t/m3),混凝土拌和系統(tǒng)沖洗廢水處理后,可減少?gòu)U水排放48.4萬(wàn)m3,減少污泥排放1.55萬(wàn)t。
(4)混凝土罐車(chē)沖洗廢水處理
在環(huán)評(píng)要求基礎(chǔ)上,為加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)改善施工區(qū)生態(tài)環(huán)境,針對(duì)混凝土罐車(chē)沖洗分散、廢水處理難度大的問(wèn)題,集中建設(shè)罐車(chē)沖洗點(diǎn)和沖洗廢水處理系統(tǒng),采用“砂石分離機(jī)+預(yù)沉池+DH高效污水凈化器”的處理工藝。廢水首先采用砂石分離機(jī)分離出大顆粒砂石,再匯入預(yù)沉池(兼為調(diào)節(jié)池)去除部分沉砂,經(jīng)泵提升至DH高效污水凈化器中,經(jīng)離心分離、重力分離及污泥濃縮等處理過(guò)程,出水進(jìn)入清水池后回用于罐車(chē)沖洗,循環(huán)使用不外排。污泥排入污泥池,經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后,泥餅外運(yùn)至渣場(chǎng)。進(jìn)一步改善了施工區(qū)環(huán)境。
(5)機(jī)修含油廢水處理
各處機(jī)修廠按要求設(shè)置實(shí)行雨污分流,對(duì)機(jī)修含油廢水采用二級(jí)隔油沉淀處理工藝。廢水首先進(jìn)入隔油池,去除浮油,同時(shí)可去除部分SS,再進(jìn)入沉淀池進(jìn)一步處理,沉淀出水水質(zhì)達(dá)到 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后回用于場(chǎng)地沖洗。沉淀池的污泥與隔油池的污泥一起運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放,浮油交由有資質(zhì)的單位統(tǒng)一處理;各機(jī)修廠內(nèi)按照 《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18597—2001)的要求設(shè)置廢油的貯存場(chǎng)所,并設(shè)置相關(guān)標(biāo)識(shí)。
①4座大型生活污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模合計(jì)6280 m3/d,單位規(guī)模建設(shè)成本 3170元/(m3/d); 根據(jù)污水處理廠運(yùn)行單位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),平均運(yùn)行維護(hù)成本2.86元/m3。對(duì)比分析各污水處理廠的運(yùn)行成本占比相近,人工費(fèi)占比75%,電費(fèi)占比17%,維護(hù)費(fèi)占比7%,耗藥量占比小于1%,但是單位運(yùn)行成本相差較大 (1.62~4.66元/m3),主要原因是廢水處理量相對(duì)較小導(dǎo)致其單位運(yùn)行成本增大,因此在污水處理廠處理能力范圍內(nèi),提高系統(tǒng)有效運(yùn)行負(fù)荷,可充分發(fā)揮污水處理廠的規(guī)模化效益。
②在現(xiàn)場(chǎng)施工人員集中區(qū)布置移動(dòng)式真空環(huán)保廁所,充分利用已建的生活營(yíng)地污水處理廠,處理收集的生活污水,即在不新增處理設(shè)備的情況下,有效解決了現(xiàn)場(chǎng)處理難題,節(jié)約了處理成本;可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度和人員集中區(qū)域變化,適時(shí)移動(dòng)環(huán)保廁所位置,節(jié)約重復(fù)建設(shè)及安拆費(fèi)用;“移動(dòng)式真空環(huán)保廁所收集+生活營(yíng)地固定式污水處理廠處理”的組合模式可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
③4座大型砂石加工廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模合計(jì)2980 m3/h,單位規(guī)模建設(shè)成本 1.32 萬(wàn)元/(m3/h);根據(jù)砂石系統(tǒng)運(yùn)行單位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),平均運(yùn)行維護(hù)成本3.26元/m3。綜合其分析運(yùn)行成本組成,加藥費(fèi)占比44%,人工費(fèi)占比17%,維護(hù)費(fèi)占比16%,電費(fèi)占比11%,污泥處置占比12%。在保證出水水質(zhì)情況下,研究適當(dāng)降低藥劑投加量或者選用其他低成本藥劑,有利于降低運(yùn)行成本。
④混凝土罐車(chē)沖洗廢水處理系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,受水泥成分水化硬化影響,系統(tǒng)設(shè)備、管路容易板結(jié)導(dǎo)致堵塞,檢修工作量大,運(yùn)維成本高。應(yīng)進(jìn)一步研究減緩廢水板結(jié)的影響,減少檢修頻次,有利于降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。
在白鶴灘水電站工程建設(shè)中,“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念深入人心并得到認(rèn)真踐行,參建各方嚴(yán)格落實(shí)環(huán)評(píng)批復(fù)及相關(guān)要求,共同致力于建設(shè)綠色白鶴灘、美麗白鶴灘工程,施工期水環(huán)境保護(hù)工作取得明顯成效。其經(jīng)驗(yàn)做法:一是不斷提高參建各方的思想認(rèn)識(shí),形成齊抓共管的聯(lián)動(dòng)機(jī)制;二是開(kāi)展深化設(shè)計(jì)和措施優(yōu)化,針對(duì)施工期廢水來(lái)源和特性,結(jié)合施工規(guī)劃布置、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施條件等因素,對(duì)水環(huán)境保護(hù)方案進(jìn)行深化設(shè)計(jì)并合理優(yōu)化措施,保證水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn);三是加強(qiáng)運(yùn)行管理,將措施落實(shí)和運(yùn)行效果評(píng)價(jià)納入工作考核,隨著工程建設(shè)進(jìn)展適時(shí)加大運(yùn)行考核指標(biāo)權(quán)重,充分發(fā)揮各項(xiàng)水環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)際運(yùn)行效果;四是環(huán)保投入只增不減,加大資金投入,支持開(kāi)展“四新”技術(shù)應(yīng)用和科研示范工程,促進(jìn)水環(huán)境保護(hù)不斷取得新成效。