楊麗娜

北京石油化工工程有限公司西安分公司 陜西 西安 710075

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的不斷增加，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視程度也越來(lái)越高。對(duì)于化工企業(yè)而言，有些系統(tǒng)的水需收集處理。一、由于化工企業(yè)在生產(chǎn)、維修過(guò)程中存在不同程度的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，工藝裝置區(qū)及儲(chǔ)罐區(qū)地面很容易存在化學(xué)品污染，并隨著降雨沖刷進(jìn)入地表徑流[1]，從而導(dǎo)致初期雨水的COD、SS等污染物濃度超標(biāo)[2]，若此部分水不進(jìn)行收集，必然對(duì)企業(yè)周?chē)h(huán)境造成污染，因此，初期污染雨水通過(guò)圍堰排水溝后經(jīng)管道收集至初期雨水池。二、化工企業(yè)發(fā)生消防事故時(shí)，物料也會(huì)泄露至地面，污染水體。因此，石油化工企業(yè)事故水池的設(shè)計(jì)已作為強(qiáng)制措施進(jìn)行貫徹實(shí)施[3]。事故水通過(guò)雨水管道進(jìn)行收集至事故水池。三、部分省份不允許雨水外排，這時(shí)需設(shè)置雨水收集池，檢測(cè)合格外排至附近水體中，不合格則提升至污水處理場(chǎng)。四、循環(huán)水系統(tǒng)的沖洗、預(yù)膜所采用的藥劑若直接排放水體，對(duì)水體也存在一定的污染，此部分水收集至雨水收集池，最后提升至污水處理場(chǎng)。因此，上述收集池的設(shè)計(jì)對(duì)廠區(qū)的占地、系統(tǒng)的規(guī)劃、管道的布置尤為重要。

本文主要對(duì)集水池容積的確定方法進(jìn)行探討。

一、初期雨水收集池容積確定

1、污染區(qū)的劃分。生產(chǎn)裝置區(qū)圍堰內(nèi)、化工原料罐區(qū)、儲(chǔ)罐閥組區(qū)、泵區(qū)視為污染區(qū)，其余視為非污染區(qū)；火炬回收設(shè)施及火炬設(shè)施所有的閥組區(qū)、泵區(qū)視為污染區(qū)，其余視為非污染區(qū)；汽車(chē)裝卸設(shè)施及洗槽站視為污染區(qū)；所有道路、綠化及屋頂視為非污染區(qū)；循環(huán)水場(chǎng)、凈水場(chǎng)、供熱裝置、脫鹽水站、變電所、控制室等生產(chǎn)輔助設(shè)施均視為非污染區(qū)。

2、初期雨水的收集。污染區(qū)初期雨水應(yīng)先通過(guò)污染區(qū)四周設(shè)置的圍堰，有組織的將這部分污染雨水收集到初期污染雨水收集池中(大項(xiàng)目分裝置設(shè)置初期雨水池，小項(xiàng)目設(shè)置一個(gè)初期雨水池即可)。進(jìn)入初期雨水池內(nèi)的初期污染雨水，經(jīng)提升送入污水處理場(chǎng)集中處理。

3、初期雨水池容積的計(jì)算。方法一:根據(jù)《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH3015—2019)[4]第6.3.3.a條，一次初期雨水總量宜按污染區(qū)面積與15mm～30mm降水深度的乘積計(jì)算。

方法二:根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算，污染區(qū)面積一定的前提下，收集下雨初期15分鐘的降雨量。

容積同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足《石化企業(yè)給排水規(guī)范》初期雨水調(diào)節(jié)的停留時(shí)間為12～72h。通常采用方法一進(jìn)行計(jì)算，方法二進(jìn)行校核。

二、消防事故水池容積的確定

消防事故水通常利用雨水管網(wǎng)進(jìn)行收集，在雨水管網(wǎng)的末端設(shè)置切換設(shè)施，將消防事故水切換至消防事故水池中，確保發(fā)生消防事故后的污染水不會(huì)外排。

根據(jù)《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防和控制規(guī)范》(Q/SY08190—2019)[5]石油化工企業(yè)應(yīng)建立完善的水體污染事故三級(jí)防控體系。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在污染區(qū)的大量事故消防廢水，首先進(jìn)入圍堰內(nèi)的明溝進(jìn)行收集，作為污染防控的第一道措施。初期污染雨水收集池，作為污染防控的第二道措施。當(dāng)初期污染雨水收集池溢流時(shí)，則通過(guò)雨水排水系統(tǒng)，重力流排至消防事故水池中，作為污染防控的第三道措施，以此杜絕消防事故后的水引起的水源污染。為了不增加污水處理場(chǎng)的沖擊負(fù)荷，分期分批、小流量的將消防事故水池的水送至污水處理場(chǎng)處理，當(dāng)水質(zhì)合格時(shí)，直接排放。

消防事故水池的容積，依據(jù)《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防和控制規(guī)范》中的要求計(jì)算。

事故水池總有效容積:V總＝(V1+V2―V3)max+V4+V5

V1—流入事故水池的物料量，m3；

V2—發(fā)生事故時(shí)，流入事故水池的消防水量，m3；

V3—發(fā)生事故時(shí)可以轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌麅?chǔ)存或處理設(shè)施的物料量，m3；

V4—發(fā)生事故時(shí)仍必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，m3；

V5—發(fā)生事故時(shí)可能進(jìn)入該收集系統(tǒng)的降雨量，m3；

此公式事故水池容積的計(jì)算公式最受爭(zhēng)議的為消防水容積的確定，根據(jù)該規(guī)范5.5.1條，設(shè)計(jì)消防歷時(shí)按不低于6h計(jì)算，可放大至8h。由于消防時(shí)候消防車(chē)上自帶水箱或者借用生產(chǎn)水繼續(xù)進(jìn)行滅火，因此，在事故水池容積計(jì)算時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間應(yīng)取6h～8h。

三、后期雨水收集池的容積確定

后期雨水收集池主要包括兩部分清凈雨水，第一部清凈雨水主要用于收集和排放輔助設(shè)施、公用工程設(shè)施等非污染區(qū)雨水，第二部分清凈雨水主要是污染區(qū)的后期雨水，清凈雨水以重力流收集至清凈雨水排水系統(tǒng)。

循環(huán)水系統(tǒng)沖洗預(yù)膜排水通過(guò)雨水管道排放至雨水收集池，經(jīng)提升送入污水處理場(chǎng)集中處理。

后期雨水收集池的容積計(jì)算目前無(wú)具體規(guī)范規(guī)定，根據(jù)多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)可采用暴雨強(qiáng)度公式分時(shí)間段(5min/段)雨量累加進(jìn)行計(jì)算，雨量大的地區(qū)時(shí)間長(zhǎng)些，雨量小的地區(qū)時(shí)間短些。同時(shí)雨水收集池容積可容納循環(huán)水沖洗預(yù)膜的全部水量。

四、結(jié)語(yǔ)

初期污染雨水、消防事故水、循環(huán)水沖洗預(yù)膜水以及后期“清凈”雨水的收集處理是環(huán)評(píng)重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，也是項(xiàng)目污染防治的重要組成部分，大型化工項(xiàng)目中這幾類(lèi)水池容積較大，占地面積大，費(fèi)用較高，因此合理的確定容積對(duì)整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)成本控制而言至關(guān)重要。

1、初期雨水池容積采用降雨深度15mm～30mm計(jì)算，暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行校核。

2、消防事故水池容積采用依據(jù)《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防和控制規(guī)范》(Q/SY08190—2019)中的要求計(jì)算。

3、雨水收集池容積采用暴雨強(qiáng)度公式分時(shí)間段(5min/段)計(jì)算，且滿(mǎn)足循環(huán)水系統(tǒng)沖洗預(yù)膜的水容積要求。