为了保护热储、防止地面沉降和避免污染地表水,要考虑地热尾水的排放。
9.4.1.1 尾水排放的原则
(1)排入环境的尾水必须符合排放标准。
(2)采用最佳的排放技术方案和合理的经济费用,既做到保护环境,技术可行,又节约经费。
(3)应考虑工程所在地区的区域污染系的构成和特点,即区域污染源的密集程度,污染源所处的位置,污染源的排放特征,即排放污染物的物理、化学、生物特征等,以及当地气象气候、地质地貌、地上地下径流的水文状况等环境条件特征,对尾水排放方案进行论证与环境影响评价。
9.4.1.2 尾水排放途径
1.排入城镇下水道
若地热利用工程距城镇较近,且有城镇下水工程设施,尾水也符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996),将尾水排入下水管网是较好的排放途径。
2.排入地面水水域
即排入江河、湖泊、运河渠道、水库等。但尾水应符合各类保护水源,工业、农业、景观用水区,珍贵鱼类与水产养殖等方面的排放标准。
3.蒸发塘(www.daowen.com)
开挖与筑堤围出一大块地积存地热尾水,让其自由蒸发。它在日蒸发量达1500~2000mm的干旱区是可行的。蒸发塘不宜有与地表水系相连的出口,且应砌有不透水层,以防污染地下水。
4.污水灌溉及地面渗散
它主要是靠生物对尾水组成降解的一种处理方法。即利用土壤生物自净及植物吸收等作用处理有机尾水。为保护环境防止有害有毒物质污染,灌溉水应符合农田灌溉水质标准。
5.排入海洋
必须符合《污水综合排放标准》的有关规定。未达标准者,须经处理后方可排入海洋。
6.热储回灌
它是指借助某些工程设施将抽用后未被污染的地热水或其凝结水,用自流或压力方式注入热储层,以增加地热水的补给量,保持热储压力,防止过量开采而引起地面沉降和减少地热水中有害成分及温度对地面环境的污染。同时也可从热储中取出更多的热量,因此,回灌是延长地热田寿命和防止环境污染的重要手段。深部热储的高渗透带是热储能否进行回灌的先决条件。它既有利于回灌水下渗,又能从热储中“扫出”更多的热,使温度较低的回灌水在深部加热后再补给生产层。要根据热储层的岩性特征、渗透系数、地下水位、井的结构及设备条件等来选择回灌方式,主要采用无压(自流)、负压(真空)和有压(正压)三种方式回灌。回灌井的深度是井必须伸到热储层。一般采取比生产井浅、深或同深,以较深为好,因较低温度的回灌水进入热储深部通过加热后可再流向生产井。回灌井与生产井的相互位置是生产井在一边,回灌井在另一边,两种井的间距要大。回灌量与抽水量一般保持相当,以便维持地热田长久开采。然而,热储温度的变化是影响生产井寿命的不可忽视的因素。因此,应通过分析整理回灌量、抽水量与压力、温度关系曲线,从而确定最佳回灌量。一般回灌量应该由小到大逐渐增加。地热生产、利用及回灌地面装置流程如图9.9所示。回灌中可能出现的问题是堵塞,可通过检查回灌压力与回灌量记录数据判断,如回灌量不变而井内回灌水位(压力)逐渐地或迅速上升,或保持一定的回灌压力而回灌量逐渐减少,甚至灌不进去,就可能出现堵塞。回灌井水质变坏,这是由于回灌井的井身损坏而渗入其他质差的水造成的。回灌井出砂,长期回灌后突然大量出砂,则可能是由于回灌井的滤网破裂,严重的必须停止回灌。研究开发热储性质及其回灌的反应可由示踪剂试验来测定。这种试验主要依靠在抽水试验用的观测井或回灌试验的回灌井中投入示踪剂,在生产井或周围的观测井中频繁取样观测示踪剂含量的变化,制取示踪剂含量随时间的变化曲线,确定热储渗透性的高低,生产井温度下降的程度等。常用示踪剂有化学示踪剂,有碘盐、漠盐、荧光染料等;放射性示踪剂,有α和β射线。
图9.9 地热生产、利用及回灌地面装置流程图
9.4.1.3 尾水排放中的环境监测
它是地热开发利用过程中环境保护的重要组成部分。包括定期对受纳水体及土壤等采样分析,了解地热尾水排放对环境质量的影响及需采取的对策,检查执行环境标准的情况。
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