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火电厂贮灰场的环境问题与环境保护措施
作者:李亚焕程嘉海
来源:《品牌与标准化》2014年第08期
【摘要】以东北地区一火电厂湿式贮灰场为例,通过采样监测,调查灰场上下游地表水、地下水水质变化情况及上风向、下风向扬尘污染情况,说明湿式排灰贮灰场的环境问题,并提出降低环境影响的环境保护措施。
【关键词】湿式贮灰场粉煤灰环境问题
V、八—
1刖言
我国是一个煤炭资源相对丰富的国家,其中超过70%的煤炭用于火力发电,电厂灰渣是燃煤电厂排出的固体废弃物,其中粉煤灰约占灰渣质量的85%,每燃烧1t煤将产生250?300kg的粉煤灰,目前多数电厂仍采用湿法排灰输送到贮灰场[1?2]。粉煤灰的排放不仅占用大量的土地,而且粉煤灰露天堆放会产生扬尘污染大气环境,同时大气降雨渗水将会对地下水和灰场附近的地表水体造成污染。下文以东北地区一火电厂湿式贮灰场为例,说明湿式排灰贮灰场的环境问题,提出降低环境影响的环境保护措施。
2粉煤灰的性质
2.1物理性质
粉煤灰的组成波动范围较大,因此也决定了其性质的差异。经过统计,我国70个火力发电厂的粉煤灰的基本物理性质具体见表1。
表1粉煤灰的物理性质
2.2化学性质
我国电厂粉煤灰的主要氧化物组成:SiO2、Al2O3、FeO+Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO等。构成粉煤灰的具体化学成分含量因煤的产地、燃烧方式和程度等的不同而有所不同。主要的化学组成见表2。
表2粉煤灰的化学组成
3电厂灰场的简介
3.1贮灰场概况
示例贮灰场占地面积为160公顷,属低山丘陵区,沟谷纵横,呈低山丘陵地貌,属于山谷贮灰场。灰场所在区域覆盖层主要是全新冲积亚黏土、砾砂层,上更新统的亚粘土、轻亚粘土、粗砂碎石层,粘性土中含碎石,砂碎石层中混粘性土基岩为安山岩和花岗岩。
挡灰坝用亚黏土不透水水坝。与坝体连接的亚黏土防渗墙伸至基岩,同时在下游设一排水沟,形成完整的防渗系统。
3.2排灰工艺
火电厂湿法排灰通常是粉煤灰经水利加压后,用管道输送到贮灰场,在此过程中,粉煤灰中的部分有害物质溶解于水中,灰水在贮灰场经沉淀澄清。澄清水由灰场内设排水竖井经由排水管进入坝下游消力池,送回灰渣泵房,经灰水回收泵房重复利用,用于冲灰。消力池设有溢流口,保证在必要时澄清灰水能够溢出并顺利地排至下游,保证灰场正常运行。
4贮灰场对周围环境的影响
4.1贮灰场的污染因素
在降水的冲刷和浸泡下,粉煤灰中的有害成分,转入水体,将对灰场周围的地下水体产生污染。当冲灰水发生溢流时,将对下游水体产生污染。灰场的粉煤灰易产生扬尘,悬浮在大气中的扬尘不仅影响能见度,而且在潮湿环境中对建筑物造成腐蚀。贮灰场对周围声环境的影响主要为泵类噪声及灰水输送噪声、流水噪声影响,其影响较小。贮灰场一旦发生坝体泄漏、漏洞、破裂时,均会造成灰水外溢而影响坝下河流水质及居民的正常生活,存在环境风险。
通过对贮灰场对下游地下水、地表水及周围环境空气质量的影响进行监测,分析贮灰场对环境的主要影响。
4.2贮灰场对周围敏感目标的影响的监测
4.2.1敏感目标与监测布点
示例灰场与敏感目标相对位置及监测点位见图1。
对地下水的监测选取灰场上游1个监测点位,下游7个监测点位,对地下水中的pH、砷、氟化物、总硬度、铜、铁、铅进行监测调查。
对环境空气质量监测,结合灰场所在地主导风向,在灰场上风向布置1个监测点位,下风向布置3个监测点位,对环境空气中的TSP、Pm10进行连续5天采样监测。
地表水监测,在灰场排水明渠入河口上游1000m、下游1000m处分别采样监测。
4.2.2地下水监测结果
对敏感目标地下水监测的结果表明,1#点位地下水监测项目中铅超标1.8倍,其它监测项目不超标。2#点位地下水砷超标0.1倍,总硬度超标0.27倍,铁超标25.7倍,铅超标1.32倍。3#点位地下水砷超标2倍,氟化物超标0.11倍,铅超标1.06倍。4#、5#、6#点位地下水铅分别超标0.02倍、1.4倍和0.90倍。7#点位地下水砷超标0.16倍。8#地下水监测项目中砷超标10.1倍,铅超标1.84倍。
1#点位该灰场上游点位,该区域铅超标可能与上游环境污染因素有关。2#、3#点位受灰场下渗水影响较大,砷、总硬度、铁均超标,7#、8#点位地下水砷超标。该灰场对区域地下水水质中砷的影响较大。
4.2.3环境空气监测结果
结果表明,1#点位(上风向)TSP、Pm10均不超标,2#、3#、4#点位的TSP均有超标,最大日均值分别超标1.98倍、2.85倍和1.92倍;3#、4#点位的Pm10均不超标,2#点位的Pm10日均值超标0.04倍。贮灰场对下风向产生扬尘影响,且TSP影响大于Pm10影响。
4.2.3地表水监测结果
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