陳祖能 鄭衛(wèi) 吳新民 尹再榮 崔要軒(海洋石油陽江實(shí)業(yè)有限公司，廣東 陽江 529500)

0 引言

近年來，國家對油氣庫初期雨水與事故水的排放要求嚴(yán)格，安監(jiān)總?；?2006)10號文以及GB 50074—2014《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》明確要求各?；髽I(yè)，特別是中央企業(yè)要立即完善事故狀態(tài)下防范環(huán)境污染的措施，不僅僅做到清污分流，還要考慮并且有效措施防止事故狀態(tài)時(shí)有毒、有害物隨著清凈下水排出廠外而對環(huán)境造成污染。油氣庫區(qū)現(xiàn)有污水分生產(chǎn)污水及生活污水。生產(chǎn)污水主要來自罐區(qū)及裝車區(qū)的含油污水以及事故應(yīng)急廢水；生活區(qū)污水來自生活區(qū)及辦公區(qū)，經(jīng)化糞池后進(jìn)入污水處理單元，兩類污水獨(dú)立接入污水處理單元。目前裝車區(qū)及液化石油氣泵組區(qū)無雨污分流流程，造成初期污染雨水流入雨水管網(wǎng)，外排后對水體造成污染。陽江地區(qū)位于廣東沿海，降水比較豐富，有大量的淡水資源可以回收利用；油氣庫區(qū)的消防泵使用自來水進(jìn)行消防演練與應(yīng)急使用，會產(chǎn)生一定量的消防演習(xí)廢水與事故水；另外，庫區(qū)北側(cè)有一座煤場，庫區(qū)的空氣受煤場的影響比較嚴(yán)重，因此日常需要噴灑大量的水進(jìn)行除塵。庫區(qū)用水耗量較大，并且造成了水資源的浪費(fèi)。針對陽江實(shí)業(yè)油氣庫區(qū)事故水、初期雨水無法直接排放，以及消防用水耗量大等問題，提出通過開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的清凈下水與事故水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)清凈下水與事故水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后作為消防罐補(bǔ)水、庫區(qū)綠化、噴灑路面、沖廁等用水綜合利用。根據(jù)油氣庫清凈下水及消防演習(xí)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，通過收集、處理、回用技術(shù)研究，優(yōu)化管網(wǎng)，建立一套清凈下水及事故水回收綜合利用系統(tǒng)，既防止污水直排對油氣庫周邊水生態(tài)造成污染，又實(shí)現(xiàn)庫區(qū)清凈下水及消防演習(xí)廢水回收利用，滿足環(huán)保及減排要求。同時(shí)，通過本項(xiàng)目使陽江實(shí)業(yè)公司建立起一套完善的給排水管理系統(tǒng)，提升企業(yè)的水處理技術(shù)水平和水系統(tǒng)管理能力。

1 生產(chǎn)污水排水設(shè)計(jì)

汽油罐區(qū)、柴油罐區(qū)、液化石油氣罐區(qū)、裝車區(qū)等污染區(qū)生產(chǎn)中的含油污水，清洗設(shè)備產(chǎn)生的污水，通過排污管線自流進(jìn)污水處理廠進(jìn)行處理，污水含油量達(dá)標(biāo)后排放。此部分流程為廠區(qū)現(xiàn)有流程。對廠區(qū)現(xiàn)有污水監(jiān)測儀升級改造，實(shí)現(xiàn)污水在線監(jiān)測并上傳環(huán)保局功能。事故廢水通過庫區(qū)現(xiàn)有污水排放管網(wǎng)排放至污水處理間事故水提升池內(nèi)，通過新增至事故水池流程，可利用原有事故水池提升泵，實(shí)現(xiàn)將事故水提升至事故水池，再經(jīng)一體化雨水處理裝置處理，滿足回用標(biāo)準(zhǔn)后，輸送至清水罐儲存[4]。

2 初期雨水排水設(shè)計(jì)

2.1 初期雨水處理回用

根據(jù)規(guī)范，按前15min降雨及降雨厚度30mm對初期雨水量進(jìn)行核算。暴雨強(qiáng)度按如下公式[2]：

式中：P為暴雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(年)，取2a；q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(L/s·ha)；t為降雨歷時(shí)(min)。

排水管道選擇按如下公式：

式中：Q為設(shè)計(jì)流量(m3/s)；A為水流有效斷面面積(m2)；v為流速(m/s)。

計(jì)算結(jié)果匯總見表1。

表1 油氣庫區(qū)初期雨水量、管道、收集池、提升泵選型結(jié)果

通過在合適位置設(shè)立初期雨水收集池，將前期被污染雨水進(jìn)行收集，然后通過提升泵和出口管線泵送至廢水處理單元，污染雨水經(jīng)污水處理裝置處理達(dá)標(biāo)后排放[1]。當(dāng)前廢水處理單元的處理指標(biāo)無法滿足作為消防水回用的要求。因此，需要增加一套一體化雨水處理裝置對雨水進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后作為消防水回用。

2.2 汽油罐區(qū)、柴油罐區(qū)初期雨水收集

敷設(shè)排水管，將儲罐底部環(huán)溝內(nèi)雨水導(dǎo)入新建雨水收集池。同時(shí)考慮到現(xiàn)有部分閥門未在圍堰區(qū)域內(nèi)，在上述區(qū)域設(shè)置圍堰將污染雨水導(dǎo)入環(huán)溝內(nèi)。雨水收集池設(shè)計(jì)提升泵及管線，將收集的初期雨水管輸至污水總管，然后利用原污水處理單元進(jìn)行處理，污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放[4]。

2.3 裝車區(qū)初期雨水收集

在庫區(qū)西北角綠化區(qū)域新建初期雨水收集池。疏通裝車區(qū)雨水排水溝至新建初期雨水收集池，將該區(qū)域的初期雨水收集到初期雨水池。初期雨水收集池設(shè)計(jì)提升泵及管線至污水總管，然后利用原污水處理單元進(jìn)行處理，污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放。

2.4 液化石油氣泵組區(qū)初期雨水收集

該區(qū)域因?yàn)榈貏葺^低，無法依靠自流排雨水，因此在該區(qū)域南側(cè)綠化區(qū)新建3#雨水收集池[5]，該區(qū)域的初期雨水收集到緩沖池以后，接至污水總管，然后利用原污水處理單元進(jìn)行處理，污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再利用或排放；潔凈雨水泵入排水溝，排放至排?？?。后期，待事故水池、一體化雨水處理裝置投用后，可將初期雨水直接導(dǎo)入事故水池，經(jīng)一體化雨水處理裝置處理后，進(jìn)入清水罐儲存回用。

3 干凈雨水排水設(shè)計(jì)

柴油罐區(qū)、汽油罐區(qū)、裝車區(qū)的初期雨水收集以后，通過閥門遠(yuǎn)程切換，將潔凈雨水排至排海口，在排海口經(jīng)水質(zhì)檢測后排海。液化石油氣泵組區(qū)的初期雨水及時(shí)提升到污水總管后，通過閥門切換，將該區(qū)潔凈雨水排至雨水溝，在排?？诮?jīng)水質(zhì)檢測后排海。生活區(qū)，籃球場為非污染區(qū)，通過原有排水溝排放至廠區(qū)排?？?，在排海口經(jīng)水質(zhì)檢測后排海。廠區(qū)雨水外排口設(shè)置雨水外排池，并在下游設(shè)置切斷閥，經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)后排放。

4 消防演習(xí)排水設(shè)計(jì)及廢水回收利用設(shè)計(jì)

消防演練時(shí)，將消防演練產(chǎn)生的廢水通過雨水溝排至雨水外排池，外排池下游設(shè)有電動閘板，用于切斷或打開外排口；通過新增提升泵，可將消防廢水通過新增至事故水池流程泵入事故水池，再經(jīng)一體化雨水處理裝置處理達(dá)標(biāo)后，轉(zhuǎn)輸至清水罐儲存回用[3]。初期雨水、干凈雨水、消防演習(xí)水排放、回收流程見圖1。

5 回收量核算

5.1 雨水回收

陽江實(shí)業(yè)公司庫區(qū)面積10.6萬m2，年平均降水量為1721.8mm，年最大降水量為3030.5mm，年最小降水量為977.8mm，年平均降水日數(shù)為131.3天(指日降水0.1mm)。通過研究建立雨水收集及處理系統(tǒng)，回收雨水量按年平均降水量的40%計(jì)，回收淡水量可達(dá)10.6×1.72×40%=7.29 萬m3。

5.2 消防演習(xí)水回收

陽江實(shí)業(yè)公司油氣庫區(qū)有3臺1100m3柴油消防泵(兩用一備)，使用自來水進(jìn)行消防演練與應(yīng)急使用，在應(yīng)急狀態(tài)下，每小時(shí)產(chǎn)生事故水2000m3。3臺消防泵每周進(jìn)行運(yùn)行保養(yǎng)一次，加上每月消防演練，每年消耗新鮮水約10.8萬m3，之前采取直接排放方式，現(xiàn)按回收50%計(jì)，則每年能回收10.8×50%=5.4萬m3。

能節(jié)約自來水量為：7.29+5.4=12.69萬m3，完全滿足每年消防泵保養(yǎng)運(yùn)行和消防演習(xí)用水量(10.8萬m3)，且剩余1.89萬m3。余下的水可以用作噴灑路面，綠化澆灌，凈化空氣等用途。

圖1 初期雨水、干凈雨水、消防演習(xí)水排放、回收流程

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

從經(jīng)濟(jì)效益分析，陽江實(shí)業(yè)有限公司可通過雨水收集和事故水收集進(jìn)行回收綜合應(yīng)用，每年可直接節(jié)約水費(fèi)：(7.29萬m3+5.4萬m3)×3.5元=44.42萬元。整個(gè)收集系統(tǒng)和處理裝置耗電費(fèi)用為39966kW·h×0.68元=2.72萬元。則每年可節(jié)省費(fèi)用為44.42-2.72=41.7萬元。

7 結(jié)語

本方案通過對雨水收集、處理、回用技術(shù)研究，建立一套清凈下水及事故水回收綜合利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)減排污水及減少新鮮水用量的目的，確保油氣庫運(yùn)營的合規(guī)性，節(jié)約水資源，提升企業(yè)的水處理技術(shù)水平和水系統(tǒng)管理能力。本方案的實(shí)施，從環(huán)境效益分析，污染物含量高的初期雨水，隨著徑流的持續(xù)，雨水徑流的表面被不斷沖洗，污染物含量逐漸減小到相對穩(wěn)定的濃度。因此，通過對初期污染雨水的收集在處理，可以避免直排造成的水體污染，能夠產(chǎn)生積極的環(huán)境生態(tài)效益。從社會效益分析，本次工程可減排污水，確保油氣庫運(yùn)營的合規(guī)性；且可減少新鮮水用量，有助于陽江實(shí)業(yè)公司在陽江地區(qū)樹立良好的環(huán)保形象；同時(shí)，可為海油內(nèi)同類企業(yè)做好示范，發(fā)揮中央企業(yè)良好社會責(zé)任承擔(dān)者的作用，樹立良好企業(yè)形象，突顯中海油企業(yè)的社會責(zé)任。