關雪(天津辰力工程設計有限公司, 天津 300400)
關于化工企業防止廢水外排的思考
關雪(天津辰力工程設計有限公司, 天津 300400)
文章對石油化工企業廢水進行分析和研究,并在此基礎上確定如何有效、有針對性的收集不同廢水并經過處理最終回收利用或合規達標排放。
石油化工企業廢水;初期污染雨水;消防事故廢水;三級防控
化工企業泄漏的液體物料、事故消防廢水等一旦流出廠外,可能引發人身安全和環境安全。要實現對泄漏和事故的有效控制,可根據項目的實際情況設置裝置區初期雨水圍堰、儲罐區防火堤,初期雨水池和雨水收集池,以及應急事故水池的三級防控系統,確保未經處理廢水和事故污水不排出廠外。
化工企業產品工藝繁多,相應廢水的種類及廢水的性質、污染物特征千差萬別。從物料的加工、反應角度,廢水主要來源于三個方面,包括原料及輔料中的水分、生產過程加入的水及生產過程反應水。廢水通過物料分離以及物料、設備等的沖洗和清洗等過程排出。
結合不同的生產工況,廢水可以分為常態穩定排水、常態不穩定間斷排水和事故狀態下排水。
(1)常態、穩定排水 直接來源于生產過程,包括連續生產排水、間斷操作單元的間斷排水等,該排水是石油化工廠的主要廢水。其產生過程是受控的,水質水量是穩定的、有規律的。
(2)常態不穩定間斷排水 主要是地面設備沖洗廢水、初期污染雨水。①地面、設備沖洗水。正常的生產過程大多的設備地面沖洗廢水的產生主要還是基于生產管理的需要而進行的沖洗清洗過程。地面設備沖洗水是不穩定的。②初期污染雨水。初期污染雨水的產生與物料特性、生產工藝、裝備水平、操作管理、廠房設置、氣候條件等相關。
(3)不正常/事故狀態下排水 包括出現物料泄漏、消防事故等情況的排水。特點如下:①事發突然,無規律;無法通過工藝過程調整控制。②污染物成分復雜,水質差;瞬間量大。③產生過程往往是無控制的重力漫流。④一旦排入環境,對人身健康、環境安全有很大危害。
(1)常態、穩定排水收集 無論是壓力流還是重力流,常規設計中均有完善的水收集方案。屬于一個石化工廠正常排水。
(2)常態不定期(不穩定)間斷排水收集 基本是全廠重力流收集,廢水處理能力的確定也考慮該部分廢水。
(3)不正常/事故狀態下排水收集 隨著這些年不斷出現涉不正常排水的事故,并造成相應的環境危害而逐漸引起重視。一旦出現物料泄露或出現消防事故等情況產生的泄露物料和事故廢水等,相關規范均有明確的規定,不得排出廠外進而污染環境。
目前國內尚無可遵循的事故水控制與收集的國標規范,能夠遵從的行業規定如下:《事故狀態下水體污染預防與控制技術要求》、《水體污染防控緊急措施設計導則》、《中國石油天然氣集團公司石油化工企業水污染應急防控技術指南(試行)》。
(1)防控體系劃分 第一級防控,防止污染雨水和輕微事故泄漏造成的環境污染風險。泄漏的物料、初期雨水不漫流,廢水導入水處理系統。第二級防控,防止較大生產事故泄漏物料和污染消防水造成的環境污染風險。切斷污染物與外部通道,經事故液導入水處理系統或中間事故緩沖設施。第三級防,控防止重大事故泄漏物料和污染消防水造成的環境污染風險。事故狀態下的全廠儲存調控手段,事故液不外排。
(2) 一級防控 ①裝置區圍堰。由于裝置區圍堰同時擔負大量物料泄露或事故情況下廢水的收集,在此情況下均應設置圍堰。②罐區防火堤。按相關規范,防火堤、隔堤內采取相關防滲措施,罐區排水實施清污分流,防火堤外設置切換井。
(3) 二級防控體系 在出現較大物料泄漏和消防事故液時,首先利用一級系統,一級系統無法控制時,由二級系統控制。在事故時出現降雨,臨近緩沖設施的清凈雨水可能會先于事故液進入緩沖設施而影響事故液的收集,因此如考慮采用雨水與事故液的合用系統,建議根據全廠的功能區劃分、總圖豎向、排水去向等等綜合因素,適當拆分匯水區域劃分,設置相對小且獨立的匯水區域,一定程度上減少未受污染排水進入儲存設施。
(4) 三級防控體系 一、二級防控體系無法控制事故液時,排入三級防控體系。
緩沖設施在非事故狀態下可以被利用,但一旦出現事故情況,必須能緊急排空。無論是《導則》還是《技術要求》的關于有條件可占用的規定基本無法實現,或大多不具備占用的條件。
①如果緩沖設施被占用,事故時需緊急排空。②除非采取壓力流排空方式,如采用泵提升排空,則提升泵的設置水平和要求實際是要高于消防泵的。故轉輸泵的配備實際高于消防泵。在工程上不太現實。
除非項目園區、社會有合規的緊急儲存設施可利用。或有現成的景觀池塘、坑塘、河渠以及類似大江大河的“圍圩”在受控條件下允許使用。
三級防控貫穿污染源頭、處理過程和最終排放全過程。核心是事故水受控,不污染環境。基本原則仍是基于規范等的規定,并結合石油化工企業事故水特點確定的。因此設計規范永遠是核心。
關雪(1985- ),女,遼寧人,大學本科,工程師,研究方向:給水排水 。