【摘要】本篇文章主要針對(duì)石油化工企業(yè)的事故廢水和污染雨水收集問題進(jìn)行了探討，并且提出了化工企業(yè)自身在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，務(wù)必要重視對(duì)于污染雨水以及事故水的收集問題以及管理實(shí)施的舉措。同時(shí)，依據(jù)工程實(shí)例詳細(xì)的進(jìn)行了事故廢水收集池和初期雨水收集的介紹和計(jì)算，并以此來提出了實(shí)際操作過程中所存在的問題。

【關(guān)鍵詞】事故廢水；污染雨水；收集池；石化企業(yè)

1、概述

近幾年來，我國科技技術(shù)在快速發(fā)展的過程中，大量的化工企業(yè)在國內(nèi)開始興建工廠，尤其是很多外資企業(yè)。這促使我國的科技迅速發(fā)展得到了極大的進(jìn)步，但在這一過程中，其化工污染問題也開始逐漸暴露出來。隨著現(xiàn)代化工工藝的發(fā)展，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生各類廢水，尤其還會(huì)有大量的污染物質(zhì)對(duì)水質(zhì)造成污染，如事故廢水以及污染雨水，這類水由于自身所存在的大量有害物質(zhì)，是禁止排入到城市排水系統(tǒng)中的。為了滿足環(huán)保要求，達(dá)到環(huán)境保護(hù)和造福人類的目的，事故廢水和污染雨水的收集及處理就變得非常重要。而事故水收集系統(tǒng)在化工企業(yè)已經(jīng)成為了一個(gè)極其重要的組成部分，只有該環(huán)節(jié)的良好建立，才能夠使得化工企業(yè)的排水體系更加合理。下文主要針對(duì)化工廠區(qū)的污染雨水以及事故水收集問題進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

2、收集系統(tǒng)

根據(jù)室外排水規(guī)范和GB 50483-2006《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》，化工建設(shè)項(xiàng)目必須設(shè)置應(yīng)急事故池?；どa(chǎn)裝置存在著燃燒、爆炸等因素，設(shè)置事故池是為了在發(fā)生事故后能有效的接納裝置排水、消防水等污染水。相當(dāng)大一部分化工廠在發(fā)生了化工事故之后，之后極有可能出現(xiàn)次生性的火災(zāi)，而且整個(gè)體系本身還會(huì)在這一過程中構(gòu)成一條完整的災(zāi)害鏈，在這種情況之下，直接給周邊群眾生活的生態(tài)圈帶來的極大的污染危害。如果化工廠區(qū)在火災(zāi)發(fā)生之后再對(duì)事故廢水進(jìn)行排除，那么就會(huì)使管網(wǎng)建設(shè)和相關(guān)人工費(fèi)用在這一過程中無形的增大。所以化工廠區(qū)中受到化工污染的廢水必須要從未被直接受到污染的水通過措施進(jìn)行自動(dòng)分離。另外如果直接將大量事故廢水排入到污水的處理廠之中，會(huì)直接導(dǎo)致事故廢水在這一過程中影響到常態(tài)水的水質(zhì)，并且會(huì)加重污水處理廠的負(fù)擔(dān)。所以，任何化工企業(yè)在進(jìn)行建設(shè)的過程中，都必須建立起相應(yīng)的雨污水收集系統(tǒng)，并且還要在建設(shè)完成投入生產(chǎn)之后，定期的對(duì)收集池進(jìn)行檢測(cè)、處理、排放。初期雨水，顧名思義就是降雨初期階段的雨水。降雨初期，雨水有可能溶解廠區(qū)上空空氣中的酸性氣體、工廠廢氣等污染性氣體，而同時(shí)雨水沖刷屋面、道路、罐區(qū)地坪、露天裝置等，若上述區(qū)域存在生產(chǎn)物料跑冒滴漏，那雨水中會(huì)不可避免的含有上述污染物質(zhì)。所以，對(duì)于石化企業(yè)的初期雨水必須進(jìn)行單獨(dú)的收集排放并進(jìn)行處理或排入污水系統(tǒng)合并處理，最終達(dá)到受納水體接受標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。下面就我自己做過和了解的一些項(xiàng)目，談?wù)勛约旱脑O(shè)計(jì)思路和想法。

2.1收集方式

一般來說，事故水和污染雨水收集系統(tǒng)由生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)及罐區(qū)周圍的集水坑、排水溝以及廠區(qū)的初期雨水管網(wǎng)或明渠、事故水池和初期雨水收集池組成。事故廢水管線和初期雨水管線通常都是合并的，或者說共用的；初期雨水池和事故廢水池我們?cè)谠O(shè)計(jì)中一般考慮合建。因?yàn)榘l(fā)生事故時(shí)產(chǎn)生事故廢水，同時(shí)我們也會(huì)考慮最不利情況：同時(shí)還在降雨。

2.1.1統(tǒng)一收集

如果廠區(qū)的生產(chǎn)裝置和罐區(qū)比較集中時(shí)，可以考慮統(tǒng)一設(shè)置一個(gè)收集池。收集池可靠近水量較大的罐區(qū)。有時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合環(huán)評(píng)和業(yè)主的意見，也要綜合考慮設(shè)置位置。大多數(shù)設(shè)計(jì)會(huì)采用統(tǒng)一收集。原理圖如下圖2.1.1-1所示：

2.1.2獨(dú)立收集

當(dāng)廠區(qū)有多個(gè)儲(chǔ)罐且距離較遠(yuǎn)，如果設(shè)置統(tǒng)一的初期雨水收集池，長距離敷設(shè)初期雨水埋地管線，管網(wǎng)投資較高。并且不同的初期雨水徑流時(shí)間將導(dǎo)致遠(yuǎn)端污染區(qū)的初期雨水還未達(dá)到初期雨水池，就被近端的污染區(qū)后期清凈雨水填滿。所以這種情況下，可考慮就近設(shè)置收集池。我所參與的某年產(chǎn)10萬噸丁苯膠乳項(xiàng)目，設(shè)計(jì)所采用的就是這種方式，四個(gè)罐區(qū)合建一個(gè)收集池，然后分別由提升設(shè)施送至后續(xù)處理。

或者罐區(qū)較大時(shí)，地面坡度過大，匯流時(shí)間過長時(shí)可考慮在罐區(qū)兩端分別設(shè)置收集池。原理圖如下圖2.1.1-2所示：

2.2分流方式

2.2.1從分流方式來講，有的設(shè)計(jì)是在收集終端即水池處進(jìn)行：

例如某年產(chǎn)4萬噸聚氨酯以及熱塑性聚氨酯工程項(xiàng)目。項(xiàng)目占地為34700平方米。其公司廠區(qū)的主要建筑有工程樓、生產(chǎn)廠房、服務(wù)樓、儲(chǔ)罐區(qū)、露天原料場(chǎng)、事故泵房等。

本項(xiàng)目事故水收集池主要收集全廠容易發(fā)生污染事故的工藝裝置區(qū)的事故水和初期雨水。收集池總長26米，寬14米，埋深約4米，分別由事故廢水池、初期雨水池、溢流池和清凈雨水池四個(gè)部分組成。正常情況下，閥門V1、閘門Y1處于常開，閘門Y2常閉。如下圖2.2.1-1所示：

1）降雨時(shí)候，污染區(qū)域的前15分鐘雨水通過雨水管道先進(jìn)入溢流池，通過閘門Y1被收集在初期雨水池內(nèi)。當(dāng)初期雨水池的水位達(dá)到最高水位時(shí)，關(guān)閉閘門Y1。雨水通過雨水管道溢流入清凈雨水池，排入清凈雨水系統(tǒng)。2）當(dāng)發(fā)生泄漏事故或火災(zāi)時(shí)關(guān)閉閘門Y1，開啟閘門Y2。生產(chǎn)裝置區(qū)或罐區(qū)的事故廢水將通過集水坑收集流入雨水管網(wǎng)，通過閘門Y2排入事故廢水收集池。我個(gè)人認(rèn)為這種方式在總體的管線布置上比較方便和明了。但是管線不可避免會(huì)有污染，這樣在收集后續(xù)清凈雨水時(shí)，仍會(huì)有污染物質(zhì)殘留。而且閥門及水池閘門的切換操作多，企業(yè)對(duì)員工的管理和培訓(xùn)需要更詳細(xì)。另外要設(shè)置事故水和污染雨水兩套提升設(shè)施，從經(jīng)濟(jì)角度講不是最有效。不過對(duì)于小型項(xiàng)目或者廠區(qū)地管敷設(shè)面積比較局促的情況下，這種方式還是可以采用。

2.2.2在產(chǎn)生事故廢水和污染雨水產(chǎn)生的源頭處進(jìn)行清污分離。以罐區(qū)為例：

1）設(shè)置兩路管線，一路為初期雨水管線，一路為清凈雨水管線。兩路管線分別通過不同的切斷閥門與罐區(qū)相連。降雨或發(fā)生事故時(shí)，通過操作閥門的不同開啟時(shí)間來達(dá)到雨污分流。我所參與的BACH MAN罐區(qū)項(xiàng)目，如上圖2.2.2-1所示，正常生產(chǎn)狀態(tài)下為了防止物料泄露，閥門V1和V2均處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)降雨時(shí)，開啟閥門V1大概10～15分鐘，被污染的雨水被排放至初期雨水池，采用提升泵送至后續(xù)處理。之后關(guān)閉閥門V1，開啟閥門V2，后續(xù)清凈雨水進(jìn)入清凈雨水管線。若發(fā)生事故，則開啟閥門V1，將罐區(qū)內(nèi)的泄漏物料和消防用水排放至初期雨水、事故水合建水池，之后采用提升泵送至后續(xù)處理。這種方式最重要的是在于閥門的及時(shí)操作切換。

2）設(shè)置一路管線，通過高位溢流井來實(shí)現(xiàn)清污分流。

我所參與的某年產(chǎn)10萬噸丁苯膠乳項(xiàng)目，設(shè)計(jì)所采用的就是這種方式，如下圖2.2.2-2所示：

平時(shí)閥門處于常閉狀態(tài)，防止物料泄露。降雨或發(fā)生事故時(shí)，開啟閥門，受污染水通過高位溢流井內(nèi)的低位管線（受污染水管線）流入初期雨水、事故水合建水池，當(dāng)水池被充滿時(shí)，后續(xù)清凈雨水通過高位溢流井內(nèi)的高位管線溢流進(jìn)入清凈雨水排放管線。這種方式的重點(diǎn)在于根據(jù)污染區(qū)的污染水量確定水池容積，然后確定高位溢流管線的管底標(biāo)高，必須等于或高于水池的最高液位標(biāo)高，而低位管線的管底標(biāo)高等于或低于水池的低液位標(biāo)高。這樣就能保證受污染水優(yōu)先進(jìn)入收集池。

2.3收集池的容積計(jì)算

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）第7.3.10條 以及《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50483-2009）6.6.3，事故廢水應(yīng)考慮各方面因素：最大一個(gè)設(shè)備或儲(chǔ)罐的物料量、最大處的消防用水量、最大降雨量。以之前的某年產(chǎn)4萬噸聚氨酯以及熱塑性聚氨酯工程項(xiàng)目為例：

1）根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006計(jì)算：

一體化生產(chǎn)廠房；其室內(nèi)消火栓用水量為50L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3小時(shí)。則50×3.6×3=540m3；

而儲(chǔ)罐區(qū)的最大罐物料泄露量50m3，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為4小時(shí)，室外消防冷卻水量15l/s，則15×3.6×4=216m3+50m3=266m3。

所以得出全廠消防廢水水量最大的為生產(chǎn)廠房，為最大值計(jì)算處。

2）廠區(qū)初期雨水計(jì)算

雨水的徑流污染現(xiàn)象，在水質(zhì)污染之中被稱之為非點(diǎn)源性的污染現(xiàn)象，這類污染現(xiàn)象存在著突發(fā)、非連續(xù)等方面的特性。污染雨水的總體特性在于：初期雨水自身的污染物質(zhì)含量極高，并且隨著徑流的不斷擴(kuò)散，其雨水本身也在這一過程中被持續(xù)的沖刷，這使得雨水中所存在的污染物含量在這一過程中持續(xù)不斷的降低。但是就目前來說，我國都還沒有建立起一個(gè)良好的初期雨量的精確計(jì)算方式。而依據(jù)相應(yīng)的給排水工程計(jì)算，其中針對(duì)初期污染雨水的收集問題作出了相應(yīng)的指示，初期污染雨水的收集時(shí)間一般為5分鐘，但根據(jù)大量的實(shí)踐證明，計(jì)算出初期污染雨水降雨歷時(shí)大約為8分鐘，同時(shí)將大量工程因素相結(jié)合之后，我依據(jù)15分鐘的下雨時(shí)間來對(duì)初期污染雨水的降水量進(jìn)行計(jì)算：

P—設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（y），根據(jù)項(xiàng)目所在地的情況，P取5

另外考慮降雨時(shí)水池的的積水量，因此設(shè)計(jì)為：初期雨水池的有效容積為350m3，事故水池的有效容積為540m3。

3、減量問題

由于水量計(jì)算關(guān)系著儲(chǔ)存設(shè)施的容積和提升設(shè)施的能力，所以在設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)在清污分流的原則下和規(guī)范范圍內(nèi)可以合理減量。

1）如很多石化裝置都是露天裝置，在一定程度上節(jié)約了工程造價(jià)，但也提高了雨污水的收集面積。建議在工藝允許的前提下，盡量將污染區(qū)集中在裝置的局部，如可將操作管口和管線部位盡量集中到儲(chǔ)罐的一側(cè)；或局部采用輕鋼罩棚，降低污染雨水的產(chǎn)生量。2）如果水池的建造位置及大小在廠區(qū)的總體上受限，那么在雨水計(jì)算上可根據(jù)GB50747-2012《石油化工污水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》3.1.1，可選擇5min的降雨深度15mm～30mm來作為污染雨水的計(jì)算。既經(jīng)濟(jì)又能做到排水的環(huán)境要求。3）在規(guī)范范圍內(nèi)采取經(jīng)濟(jì)有效的消防措施，也會(huì)對(duì)之后的事故廢水量產(chǎn)生影響。

4、存在的問題及建議

事故水和污染雨水的收集，對(duì)于石化企業(yè)來說非常重要。這需要政府、企業(yè)、設(shè)計(jì)、施工相互配合，才能達(dá)到有效收集、環(huán)保合理的要求。

收集管線的合理布置，將會(huì)避免過度投資和不必要的浪費(fèi)；同時(shí)與其他專業(yè)的緊密配合設(shè)計(jì)，也可以將污水量減至合理化范圍；另外收集水池的大小及在廠區(qū)位置的設(shè)置也是非常關(guān)鍵的，它基本匯集了全場(chǎng)的大多數(shù)的雨污水，是個(gè)非常重要的排水出口。如果布置在廠區(qū)中心區(qū)域，影響了其他重要生產(chǎn)裝置、廠房的布局；而放在廠區(qū)的四周，卻增加了排水管的埋深和水池的深度，給施工造成了一定的難度，如果排出口的標(biāo)高比較淺就只能靠水泵來解決，這些因素都是設(shè)置事故收集池所帶來的不容忽視的問題。所以石化企業(yè)的污染區(qū)的合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，將是設(shè)計(jì)和業(yè)主共同的努力方向。而在之后的生產(chǎn)運(yùn)營中，雨污水的有效收集，與企業(yè)自身的管理和人員調(diào)配息息相關(guān)。定時(shí)的設(shè)備維護(hù)和人員培訓(xùn)，才能使發(fā)生事故或降雨時(shí)，相關(guān)人員將相應(yīng)的閥門及時(shí)地開啟和關(guān)閉，才能讓收集管線和收集池的作用真正發(fā)揮出來，這樣才能切實(shí)做到清污分流，防止污染。

5、結(jié)語

綜上所述，事故廢水以及污染雨水的收集和處理其實(shí)從本質(zhì)上來說，是造福子孫的環(huán)保之舉；從技術(shù)上來講，是石化企業(yè)將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及能動(dòng)性進(jìn)行良好結(jié)合的一個(gè)重要過程，以此來最大限度的滿足各方面的污染防治要求和環(huán)保要求。

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