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《遼寧石油化工大學學報》2017年第6期
摘要:當前,我國石油化工行業發展迅猛,石油化工企業的環境污染防治形勢日趨嚴峻,隨著國家對環境保護日益重視,石油化工企業對可能造成的地下水污染應采取相應的防滲措施。文章針對石油化工企業排水系統的劃分及排放方式進行敘述,并列舉石油化工企業為防止污染地下水所采取的防滲措施,以供相關人員參考。
關鍵詞:排水系統;防滲措施;石油化工
隨著我國國家經濟的發展,人民生活水平的提高,環境保護日益為人們所重視。石油化工企業(以下簡稱“石化企業”)往往被人們認為是污染大戶,如何防止污水污染地下水源是每個石化企業所必須重視的問題。石化企業在生產過程中所產生的排水應清污分流,按質分類進行排放與收集,同時為防止石化企業可能造成的地下水污染,國家出臺了《石油化工工程防滲技術規范》GB/T50934-2013,該標準規范已于2014年6月1日實施。
1工廠排水系統的劃分
工廠排水應清污分流、按質分類,一般可劃分為以下系統:①清凈廢水排水系統:指未受污染或受較輕污染,不經處理即符合排放標準的廢水。例如:未受污染的循環冷卻水排污水,鍋爐排污水,生產、消防水池的溢流及放空水等;②生產污水排水系統:指被生產過程污染的工業排水。例如:受到污染的循環冷卻水排污水,生產過程中排放的廢水,設備洗滌水及沖洗地坪水等;③初期雨水排水系統:指露天設備區的初期雨水排水。例如:敞開的生產框架、罐區、裝卸站等露天裝置區的初期雨水;④生活污水排水系統:指生活污水與生活廢水的總稱。例如:辦公區域及其它衛生設施的排水;⑤消防事故排水系統:指發生事故時或事故處理過程中產生的物料泄漏、滅火時溶有有毒有害物質的消防廢水及可能進入該系統的雨水的排水系統;⑥雨水排水系統:指未受污染的雨水排水。
2工廠排水系統的排放方式
2.1清凈廢水排水系統
該系統采用管道直埋重力流排水,一般可直接排入雨水排水系統,或根據廠區回用水系統設置情況,排入相應的中水回用裝置回收再利用。該系統一般無需采取防滲保護措施。
2.2生產污水排水系統
該系統采用按質分類設獨立的排水系統,經適當的處理或預處理后排入市政相應的污水排水系統。按質分類一般根據排水所含主要有害物質劃分系統,石化企業生產污水排水系統通常分為無機廢水排水系統、有機廢水排水系統或根據所排廢水是否具有腐蝕性(如含酸、堿、氨、碳酸鹽等)、是否含有易燃易爆物(如油類、乙炔、乙醇等)來劃分設置獨立的排水系統。同時為防止生產污水排水系統可能存在的污染地下水等環保問題,該系統應采取防滲保護措施。根據不同石化企業的生產污水排水水量,排水特性,采取以下2種排放方式:明管敷設排水或管道直埋重力流排水。(1)明管敷設排水。石化企業各生產裝置通過裝置內或是排水點處設置的排水明溝排入獨立設置的污水收集池,污水收集池內設置有污水提升泵,污水經泵提升后由管廊送往廠區內的污水(預)處理站處理達到當地環保排放標準后排入市政污水排水管網。污水收集池的容積根據工藝系統排水流量與收集時間的乘積確定,間歇排水一般按照儲存1天或是幾天的排水量確定,若是連續排水則需要根據污水(預)處理站的處理能力及提升泵的選型確定水池的調蓄容積。明管敷設排水方式使各裝置污水排水系統相對獨立,污水排水管敷設在管廊上,明管可見,能夠及時發現并處理排水管路可能存在的滲漏現象,是比較直觀的管道防滲保護措施。(2)管道直埋重力流排水。石化企業各生產裝置通過埋地管道直埋重力流排入廠區內的污水(預)處理站處理達到當地環保排放標準后排入市政污水排水管網。重力流排水管道根據排水水質情況采用鋼制管道或是非鋼制金屬管道。采用鋼制管道時,管道設計壁厚的腐蝕余量不小于2mm,管道連接方式為焊接且管道外防腐采用特加強級。采用非鋼制金屬管道時,管道外采用高密度聚乙烯(HDPE)膜防滲層保護,或將管道敷設在抗滲鋼筋混凝土管溝內。同時管線上設置有檢漏井,用于定期檢查管線是否有滲漏。以上2種為石化企業常用的生產污水排水方式,相比較而言,更傾向于采用前者,前者各裝置的排水互不影響,管路敷設直觀明了,能夠較為迅速的發現管道滲漏點并采取補漏措施;后者的排水方式較為傳統,當廠區內各裝置排水水質不同,則需設置不同性質的埋地排水管線。一般石化企業排水均含有腐蝕性介質,排水管材不太適宜用鋼制管道,而采用非鋼制管道則需要采取相應的防滲保護措施,無形中增加了施工的難度及成本,同時管道敷設在地下,對于滲漏點的及時發現并準確定位增加了難度。
2.3初期雨水排水系統
該系統根據露天設備受污染區域的占地面積大小不同,一般采取以下2種排放收集方式:設置初期雨水收集池收集或閥門切換分質排放。(1)初期雨水收集池。中大型石化企業露天設備較多,污染雨水(例如大型的框架裝置群,大型的儲罐區等)的區域面積較大,一般在污染區域外設置雨水攔截溝,溝的末端與初期雨水收集池連接,前期污染雨水排入收集池內暫存,當達到一次污染雨水總量(即初期雨水池儲滿)后,后期清凈雨水由收集池內的溢流堰排至雨水管網,池內的污染雨水由初期雨水提升泵提升后經管廊送往污水(預)處理站處理達到當地環保排放標準后排入市政污水排水管網。初期雨水池的儲水容積按一次降雨污染雨水總量確定,一般為污染面積與其15~30mm降雨深度的乘積。(2)閥門切換。小型石化企業露天設備較少,污染雨水的區域面積較小,一般在污染區域外設置雨水攔截溝,溝的末端設置2路排水管,管路上均設置有閥門,一路排入廠區生產污水排水管網,另一路排入廠區雨水排水管網,通過閥門切換將污染區域前15~20min雨水排入生產污水排水管網,后續清凈雨水排入雨水排水管網。閥門切換由人工操作,需要設置專職人員負責。具體選擇何種排放收集方式,應該根據企業的自身經濟條件,人員組織情況等方面進行綜合考慮。
2.4生活污水排水系統
石化企業生活用水設施排水通過埋地管道重力流直接排入市政污水排水總管;或是排入廠區內的污水(預)處理站處理達到當地環保排放標準后排入市政污水排水總管。排水管線上宜按排水性質(如含油、水溫超40℃)設置相應的小型生活污水處理設施(如隔油池、降溫池、化糞池)。
2.5消防事故排水系統
該系統由排水管線及消防事故水池組成。石化企業中有物料泄漏或可能被污染的區域一般都設置有圍堰,在事故狀態下可利用圍堰來收集部分消防事故廢水,其余消防事故廢水可通過雨水排水管網切換排入消防事故水池,在全廠雨水總排口處設置切斷閘門,并敷設旁通管接入消防事故水池,當發生事故時,關閉閘門,保證消防事故廢水截留在廠區內。當事故現場處置結束后及時清空消防事故水池中的廢水,此時可抽取廢水水樣進行水質分析,若該廢水達到廠區污水處理站的納管標準,則采用潛水泵將廢水抽排至污水處理站處理。若該廢水水質無法滿足污水處理站納管要求,則需采用潛水泵將廢水抽送至槽車外送處理。消防事故水池的容積應按照中國石化《水體環境風險防控要點》的通知及相關的設計導則計算確定,文章不再贅述。
2.6雨水排水系統
該系統排水通過埋地管道直埋重力流直接排入市政雨水排水總管,雨水總排口處應根據當地環保部門的要求設置相應的環保監測設備。
3埋地非金屬管道的防滲措施
石化企業非金屬管道防滲措施一般采用2種型式:高密度聚乙烯(HDPE)膜防滲及混凝土管溝防滲。3.1高密度聚乙烯膜防滲地下管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜防滲層(見圖1)應符合下列規定:①高密度聚乙烯(HDPE)膜厚度不宜小于1.50mm;②膜兩側應設置保護層,保護層宜采用長絲無紡土工布。
3.2混凝土管溝防滲
抗滲鋼筋混凝土管溝防滲層(見圖2)應符合下列規定:①溝底、溝壁和頂板的混凝土強度等級不宜低于C30,抗滲等級不應低于P8,混凝土墊層的強度等級不宜低于C15;②溝底和溝壁的厚度不宜小于200mm;③溝底、溝壁的內表面和頂板頂面應抹聚合物水泥防水砂漿,厚度不應小于10mm。具體選擇何種防滲措施,應該根據不同項目室外埋地管線綜合布置情況,防滲管線的數量等因素綜合考慮,合理規劃。
4結束語
目前,我國水資源相對匱乏,對于地下水資源的保護迫在眉睫,石化企業對于地下水資源的保護更是責任重大,生產工藝的選擇、平面布置、管道及設備的選型等環節是減少環境污染的先決條件,后期在項目設計及施工過程中如何更好的劃分石化企業排水系統,合理的規劃布置排水管路及提高石油化工工程防滲設計、施工和質量檢驗同樣是減少環境污染的重要環節。
參考文獻:
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作者:王國洪 單位:上海華誼工程有限公司