大型化工企业收集池的设计探讨

2021-06-10杨丽娜

探索科学(学术版) 2021年5期

杨丽娜

北京石油化工工程有限公司西安分公司陕西西安 710075

随着中国经济的持续发展,工业化进程的不断增加,环境污染日益严重,国家对环保的重视程度也越来越高。对于化工企业而言,有些系统的水需收集处理。一、由于化工企业在生产、维修过程中存在不同程度的跑、冒、滴、漏现象,工艺装置区及储罐区地面很容易存在化学品污染,并随着降雨冲刷进入地表径流[1],从而导致初期雨水的COD、SS等污染物浓度超标[2],若此部分水不进行收集,必然对企业周围环境造成污染,因此,初期污染雨水通过围堰排水沟后经管道收集至初期雨水池。二、化工企业发生消防事故时,物料也会泄露至地面,污染水体。因此,石油化工企业事故水池的设计已作为强制措施进行贯彻实施[3]。事故水通过雨水管道进行收集至事故水池。三、部分省份不允许雨水外排,这时需设置雨水收集池,检测合格外排至附近水体中,不合格则提升至污水处理场。四、循环水系统的冲洗、预膜所采用的药剂若直接排放水体,对水体也存在一定的污染,此部分水收集至雨水收集池,最后提升至污水处理场。因此,上述收集池的设计对厂区的占地、系统的规划、管道的布置尤为重要。

本文主要对集水池容积的确定方法进行探讨。

一、初期雨水收集池容积确定

1.污染区的划分。生产装置区围堰内、化工原料罐区、储罐阀组区、泵区视为污染区,其余视为非污染区；火炬回收设施及火炬设施所有的阀组区、泵区视为污染区,其余视为非污染区；汽车装卸设施及洗槽站视为污染区；所有道路、绿化及屋顶视为非污染区；循环水场、净水场、供热装置、脱盐水站、变电所、控制室等生产辅助设施均视为非污染区。

2.初期雨水的收集。污染区初期雨水应先通过污染区四周设置的围堰,有组织的将这部分污染雨水收集到初期污染雨水收集池中(大项目分装置设置初期雨水池,小项目设置一个初期雨水池即可)。进入初期雨水池内的初期污染雨水,经提升送入污水处理场集中处理。

3.初期雨水池容积的计算。方法一：根据《石油化工企业给水排水系统设计规范》(SH3015—2019)[4]第6.3.3.a条,一次初期雨水总量宜按污染区面积与15mm～30mm降水深度的乘积计算。

方法二：根据暴雨强度公式计算,污染区面积一定的前提下,收集下雨初期15分钟的降雨量。

容积同时应满足《石化企业给排水规范》初期雨水调节的停留时间为12～72h。通常采用方法一进行计算,方法二进行校核。

二、消防事故水池容积的确定

消防事故水通常利用雨水管网进行收集,在雨水管网的末端设置切换设施,将消防事故水切换至消防事故水池中,确保发生消防事故后的污染水不会外排。

根据《事故状态下水体污染的预防和控制规范》(Q/SY08190—2019)[5]石油化工企业应建立完善的水体污染事故三级防控体系。当发生火灾时,在污染区的大量事故消防废水,首先进入围堰内的明沟进行收集,作为污染防控的第一道措施。初期污染雨水收集池,作为污染防控的第二道措施。当初期污染雨水收集池溢流时,则通过雨水排水系统,重力流排至消防事故水池中,作为污染防控的第三道措施,以此杜绝消防事故后的水引起的水源污染。为了不增加污水处理场的冲击负荷,分期分批、小流量的将消防事故水池的水送至污水处理场处理,当水质合格时,直接排放。

消防事故水池的容积,依据《事故状态下水体污染的预防和控制规范》中的要求计算。

事故水池总有效容积：V总=(V1+V2-V3)max+V4+V5

V1—流入事故水池的物料量,m3；

V2—发生事故时,流入事故水池的消防水量,m3；

V3—发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量,m3；

V4—发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量,m3；

V5—发生事故时可能进入该收集系统的降雨量,m3；

此公式事故水池容积的计算公式最受争议的为消防水容积的确定,根据该规范5.5.1条,设计消防历时按不低于6h计算,可放大至8h。由于消防时候消防车上自带水箱或者借用生产水继续进行灭火,因此,在事故水池容积计算时火灾延续时间应取6h～8h。