李 剛

（山東鋁業(yè)有限公司氯堿廠，山東 淄博 255052）

山東鋁業(yè)有限公司氯堿廠（以下簡(jiǎn)稱山鋁氯堿廠）于2005年7月7日建成投產(chǎn)，現(xiàn)有燒堿生產(chǎn)能力18萬t/a，該廠始終堅(jiān)持走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的清潔化和廢物的資源化，現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境得到顯著改善。本文從“雨污分流”實(shí)施及廢水的回收治理方面來介紹山鋁氯堿廠在清潔生產(chǎn)方面所采取的一些措施。

1 雨污分流的依據(jù)

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50014-2006）（2011年版）的總則1.0.4條要求:按照“清污分流、雨污分流”的原則設(shè)計(jì)和建設(shè)排水系統(tǒng)，初期污染雨水及消防應(yīng)急事故廢水經(jīng)收集、處理達(dá)標(biāo)后排放。因此，廠區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)有污水回收處理系統(tǒng)、初期雨水回收系統(tǒng)和事故應(yīng)急池。

山鋁氯堿廠堅(jiān)持一水多用，減少新鮮水用量。鹽泥壓濾水、樹脂塔再生酸堿廢水、洗氯水、洗氫水、脫硝產(chǎn)生的反沖洗水、蒸汽冷凝水及化驗(yàn)水全部回用于鹽水精制工序化鹽使用。循環(huán)水系統(tǒng)使用ZY-601新型高濃縮倍數(shù)緩蝕阻垢劑后，不再進(jìn)行置換排污。純水制備排污水經(jīng)污水處理系統(tǒng)設(shè)施再次提純濃縮后，大部分水回用于生產(chǎn)化鹽，少部分水與生活污水經(jīng)收集后，排入山鋁氯堿廠第二赤泥堆，回用于氧化鋁生產(chǎn)裝置，所有廢水均不外排，真正實(shí)現(xiàn)“零排放”。

2 污水回收處理系統(tǒng)

2.1 各裝置區(qū)、各工序增加污水收集池

完善氯堿裝置區(qū)內(nèi)污水回收處理系統(tǒng)，通過各裝置區(qū)、儲(chǔ)罐區(qū)增加污水收集池和排污泵，實(shí)現(xiàn)裝置區(qū)所有污水全部回收去鹽水系統(tǒng)化鹽，廢水零排放。裝置區(qū)新增架空污水管線DN50的U-PVC管650 m，DN100的U-PVC主管1 000 m，新增耐酸堿防腐排污泵10余臺(tái)，裝置區(qū)污水回收裝置詳細(xì)列表見表1。

2.2 防滲、防腐、圍堰及防火堤

液堿、液氯、鹽酸等罐區(qū)按規(guī)范設(shè)不低于1.2 m圍堰，對(duì)事故泄漏物料及消防廢水進(jìn)行收集控制，防火堤采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，罐區(qū)地面全部硬化，采用混凝土鋪砌，并進(jìn)行防滲、防腐，符合環(huán)保要求。罐區(qū)內(nèi)設(shè)混凝土排水溝，同時(shí)各罐區(qū)均分別設(shè)置污水及雨水排放的切換閘閥，正常及事故情況下針對(duì)不同物質(zhì)實(shí)施分流排放控制。生產(chǎn)車間（鹽水、電解、氯氫處理、鹽酸）裝置區(qū)設(shè)置圍堤，各區(qū)域防滲、防腐措施一覽表見表2。

表1 裝置區(qū)污水回收裝置詳細(xì)列表

2.3 污水處理系統(tǒng)

山鋁氯堿廠主要廢水來源為生活污水和純水制備排污水（即反滲透濃水）。生活污水進(jìn)行預(yù)處理后，水質(zhì)達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962-2015）B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后并入生活污水管網(wǎng)。純水制備排污水通過組合膜技術(shù)，蒸發(fā)、結(jié)晶方式，達(dá)到淡水回用、污水零排放、鹽分質(zhì)結(jié)晶的目的，廢水處理系統(tǒng)原理示意圖見圖1。

圖1 廢水處理系統(tǒng)原理示意圖

表2 各區(qū)域防滲、防腐措施一覽表

3 初期雨水回收系統(tǒng)

根據(jù)企業(yè)占地面積、各車間工序特點(diǎn)、總平面布置以及氣象資料，初期雨水及消防事故廢水收集系統(tǒng)可以分為合用系統(tǒng)、獨(dú)立系統(tǒng)和半獨(dú)立系統(tǒng)。山鋁氯堿廠根據(jù)自身實(shí)際情況采用的是半獨(dú)立系統(tǒng)，下面就3種系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

3.1 合用系統(tǒng)

合用系統(tǒng)是初期污染雨水、消防事故廢水及后期清凈雨水合用1套埋地的重力流管道，在合用排水管道進(jìn)市政雨水管網(wǎng)前設(shè)置應(yīng)急事故池（兼做初期雨水池），從雨水排出總管上引出一路去事故水池。在降雨時(shí)，初期污染雨水（降雨前15 min）或發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)的消防事故廢水經(jīng)地面漫流至附近地面的雨水口進(jìn)入雨水管道，最終通過雨水總排口上的閥門轉(zhuǎn)換井閘閥進(jìn)入事故水池進(jìn)行儲(chǔ)存。適用于（1）廠區(qū)占地面積較小，事故消防時(shí)如果降雨，進(jìn)入事故水池中的雨水量不會(huì)太多；（2）裝置區(qū)大多數(shù)廠房為封閉廠房，初期污染雨水很少或沒有初期污染雨水產(chǎn)生，合用系統(tǒng)見圖2。

圖2 合用系統(tǒng)

3.2 獨(dú)立系統(tǒng)

獨(dú)立系統(tǒng)是初期污染雨水、消防事故廢水合用管道與后期清凈雨水管道分別獨(dú)立設(shè)置。利用在廠房門口室內(nèi)、裝卸區(qū)周圍設(shè)置的截水溝，露天裝置區(qū)、集中閥組區(qū)、鶴管周圍設(shè)置的圍堰，儲(chǔ)罐區(qū)周圍的防火堤等設(shè)施，有組織的收集初期雨水、事故廢水，單獨(dú)設(shè)置管道排放含污染物的廢水，同時(shí)在排水管道上設(shè)有旁路管道及閥門，在截水溝、圍堰、防火堤附近布置緩沖池，經(jīng)緩沖池收集后再由泵加壓輸送至事故水池（兼做初期雨水池），后期清潔雨水通過閥門轉(zhuǎn)換井閘閥切換進(jìn)入廠區(qū)雨水管網(wǎng)，進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)。獨(dú)立系統(tǒng)適用于（1）廠區(qū)占地面積大、危險(xiǎn)性高、產(chǎn)能規(guī)模大、消防時(shí)產(chǎn)生大量受污染廢水；（2）含污染物的初期雨水產(chǎn)生地點(diǎn)較多，包括廠房、裝置、泵區(qū)、罐區(qū)、裝卸臺(tái)等，獨(dú)立系統(tǒng)見圖3。

圖3 獨(dú)立系統(tǒng)

3.3 半獨(dú)立系統(tǒng)

半獨(dú)立系統(tǒng)是初期污染雨水管路單獨(dú)設(shè)置，消防事故廢水與清凈雨水合用1套管道。利用截水溝、圍堰以及防火堤使受污染的初期雨水有組織的收集，然后通過泵或獨(dú)立的重力流排水管道進(jìn)入初期雨水收集池進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)在排水管路上設(shè)置閥門轉(zhuǎn)換閘閥，降雨后期的清潔雨水直接排入雨水管網(wǎng)。消防事故廢水和清潔雨水合用1套重力流排水管道，在管道下游位置布置應(yīng)急事故池，雨水排水總管上引出旁路管接至事故水池，并在排水管路上設(shè)置轉(zhuǎn)換閥門。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，消防廢水漫流至附近的雨水口，收集后排至事故水池儲(chǔ)存。半獨(dú)立系統(tǒng)適用于（1）廠區(qū)占地面積大；（2）裝置區(qū)大多數(shù)廠房為封閉廠房，同時(shí)還包括一些室外設(shè)備區(qū)，含污染物的初期雨水產(chǎn)生地點(diǎn)較多，半獨(dú)立系統(tǒng)示意圖見圖4。

圖4 半獨(dú)立系統(tǒng)示意圖

4 事故應(yīng)急池

4.1 事故池容積確定與核算

山鋁氯堿廠在雨水排水管下游總排口前建設(shè)550 m3事故水池1座，將初期雨水收集池和事故池分開。根據(jù)《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50483-2009）中的事故應(yīng)急水池的容積計(jì)算公式中:V總＝（V1＋V2＋V3）max-V4-V5

V1—最大一個(gè)容量的設(shè)備或儲(chǔ)罐，m3，本次取值2 000 m3。

V2—裝置區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)的消防用水量，m3，本次取值 432 m3；

V3—當(dāng)?shù)氐淖畲蠼涤炅?，m3，按照公式V5=10qf計(jì)算，其中q（單位mm）=年平均降水量/年平均降水日數(shù)，山東淄博年平均降雨量為820 mm，年平均降雨日為75天，則降雨強(qiáng)度q=10.93，f為必須事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積，因?yàn)樯戒X氯堿廠裝置均置于室內(nèi)，雨水匯水面積選取罐區(qū)面積，取值0.33 hm2，則取值 36 m3。

V4—裝置圍堤內(nèi)凈空容量，m3，圍堰凈空容量取值1 980 m3；

V5—事故廢水管道容量，m3，取值 0。

通過以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可得本項(xiàng)目事故水池容積為:V總＝（V1＋V2＋V3）max-V4-V5＝（2 000+432+36）-1 980＝488（m3）

根據(jù)計(jì)算可知，事故水池容積能滿足要求。

4.2 有效容積確定

初期雨水收集池和消防事故廢水應(yīng)急池根據(jù)收集系統(tǒng)選取形式，可以合用也可以分開單獨(dú)設(shè)置，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求“事故池非事故狀態(tài)下需占用時(shí)，占用容積不得超過1/3，并應(yīng)設(shè)有在事故時(shí)可以緊急排空的技術(shù)措施”。如不能滿足此條，合用水池容積應(yīng)為以上2種廢水計(jì)算有效容積的疊加。

4.3 廢水處理

事故消除后，應(yīng)對(duì)事故池內(nèi)廢水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)化驗(yàn)分析，若廠區(qū)內(nèi)沒有污水處理設(shè)施或處理后達(dá)不到排放要求的，應(yīng)通過泵和管道或罐車輸送至污水處理站進(jìn)行處理。

5 結(jié)語

山鋁氯堿廠根據(jù)雨污分流設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了工藝優(yōu)化改進(jìn)。第一，在各裝置區(qū)完善補(bǔ)充污水收集池，增加耐酸堿排污泵，鋪設(shè)架空污水管線，所有污水經(jīng)收集后打往一次鹽水系統(tǒng)化鹽，實(shí)現(xiàn)廢水零排放；第二，新建設(shè)550 m3事故池1座，與初期雨水池分開，并進(jìn)行防滲防腐，防滲等級(jí)P8，符合安全環(huán)保要求，提高突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處置能力；第三，新增DN500的FRPP雨水管線并安裝DN500轉(zhuǎn)換閥6件，實(shí)現(xiàn)初期雨水回收和雨污分流?？傊?，山鋁氯堿廠通過防火堤圍堰、各裝置區(qū)的污水收集緩沖池、初期雨水收集池和550 m3事故池以及閥門轉(zhuǎn)換井若干組成的三級(jí)防控體系，將事故水和生產(chǎn)污水等進(jìn)行分類存放，分別回收處理，真正實(shí)現(xiàn)了“清污分流、雨污分流”，符合安全環(huán)保要求。