文/曹建初 葉國斌
化工園區污水和雨排水系統具有重大的潛在風險,而這種風險常常不被人們所重視,所以,需對污水和雨排水系統的風險進行控制和制訂預防對策,以確保化工園區的安全。
一條排水溝,一根污水管道,可以炸毀一家工廠,毀滅一個園區,甚至摧毀一座城市。2013 年,“11·22”青島輸油管道爆炸事件,就是因原油管道泄漏進入排水暗渠,遇明火引發爆炸,炸開黃島區部分城市排水暗渠,城市多條路段被炸飛,多處建筑物損壞,造成62 人死亡、136 人受傷。
化工園區工業污水、生活污水處理和雨排水(清凈水)系統,俗稱“下水”系統,管網布滿整個園區和廠區。下水系統是化工園區及化工廠的“消化”系統,一旦“腸阻梗”,便會發生嚴重“病變”。
化工廠在生產運行、設備檢維修的作業中,“跑、冒、滴、漏”現象在所難免,其泄漏物都會進入下水系統。在這些泄漏物中,可能有易燃易爆危險化學品,也可能有劇毒危險化學品。其中,易燃易爆危險化學品進入敞開的生活污水和雨水系統,遇明火會造成爆炸燃燒,劇毒危險化學品進入下水系統,會造成人員中毒和環境污染等災難。
因此,化工園區內下水系統具有潛在的重大風險,但這個風險卻往往被人們所忽視。近期新出臺的兩部導則——《化工園區安全風險排查治理導則(試行)》和《危險化學品企業安全風險隱患排查治理導則》,其中均未提及園區和化工廠的下水系統風險,在實際生產中,下水系統風險也往往不被人們重視。
筆者通過多年來對化工園區風險的研究探索,總結出了化工園區工業污水、生活污水、雨排水系統的風險與控制、預防和對策。
工業污水可分為無機污水、有機污水、混合污水、重金屬污水、含放射性物質的污水、含油污水等。工業污水處理系統有污水處理設施和污水管網組成,化工園區工業污水成分復雜。污水處理站的儲罐和管網中存在各類具有易燃、有毒特性的物質。根據公開報道的生產安全事故類型分析,在化工廠的工業污水處理系統中,時常伴有火災、泄漏事故,特別是污水儲罐的火災事故幾乎年年發生。
根據問題導向原則,分析化工園區工業污水系統,主要風險有:污水儲罐由于污水成分的復雜性,最容易腐蝕穿孔,導致泄漏事故;污水處理設施中的傳動設備發生機泵軸瓦咬死故障,發熱可能造成火災事故;設備檢維修拆卸過程中,系統未徹底置換,有易燃、有毒物質泄漏,可能導致中毒和窒息;污水儲罐、污水處理設備、污水管道動火作業,具有危化企業同樣的火災風險;企業意外泄漏易燃、有毒等物料進入污水總管,使總管物質性質變化,造成不可預見的風險。
化工園區工業污水系統風險控制措施如下:污水處理站應按易燃、有毒裝置進行設計;含油污水總管應根據園區總體規劃,各區段留有新增企業納管口子,污水管四通八達投入運行后很難處理干凈,再動火開口風險很大;設備改造、檢維修作業必須按GB 30871-2014《化學品生產企業特殊作業安全規范》的規定,對系統退料、吹掃、置換、泄壓、隔離后方可進行拆卸、動火等作業;污水儲罐內的介質具有不確定性的特性,污水儲罐動火必須清罐后進行作業,不能盲目動火;各企業污水通過位差自流進入污水總管的,每家企業的接入總管前必須設置水封隔離措施,防止一家企業發生污染、火災等事故,殃及相鄰企業;各企業污水通過機泵輸送到總管,在機泵出口端安裝止回閥,防止污水倒流造成意外事件;污水總管一旦投入運行,很難停下來,所以不輕易在總管上開孔,必須要開孔的,方案必須經過論證;各企業納管處安裝在線監測儀,發現有異常情況,應立即通知該企業。有條件的園區可安裝遠程控制閥。
在化工廠內,經常發生生活污水受工業污水的侵蝕的現象,生活污水來自于企業、機關和公共生活設施排出的廢水,一般多留有窨井口,有工業污水和其他有害物質進入的可能。
其主要風險有:施工時誤將生活污水管道接入工業污水管道,使生活污水與工業污水串通,特別在老的大型化工廠內有類似問題的存在;生活污水穿越生產裝置的窨井口未加密封井蓋,生產裝置“跑、冒、滴、漏”危險物料進入生活污水系統;工業污水管道不能橫穿生活污水井布置,化工工業污水具有腐蝕性,腐蝕穿孔的概率很高,一旦穿孔,工業污水通過窨井進入生活污水系統;事故狀態下有害物質進入生活污水系統。
生活污水的風險主要來自于外界的風險,其預防措施主要有:工業污水管道應避開生活污水窨井交叉穿越;生活污水穿越生產裝置區不宜設窨井口,必須要設置窨井口的,應用專用的密閉井蓋和井座;化工廠的食堂、洗手間、洗手池、地漏等下水應設置水封,防止有害氣體溢出;化工廠一旦發生火災、泄漏事故后清理現場,應對生活污水系統進行沖洗處理;使用明火應遠離污水窨井口。
對于雨排水系統,可能很少有人認為其有火災、污染的風險,可易燃易爆、有毒有害的化工園區和化工廠內的雨水,同樣具有火災、污染的風險,而且風險將影響整個園區和相鄰城市的公共設施。2005年11 月13 日,吉林石化公司雙苯廠發生爆炸事故,大量物料除爆炸燃燒外,部分物料在短時間內通過裝置在周圍的雨排水口進入松花江,引發了重大水污染事件。

敞開布置的雨水集中河
雨排水系統都是敞開布置,整個工廠乃至整個園區都連成一個系統,當工廠發生異常事件,造成物料泄漏,就會流入雨排水系統。當有園區有企業發生火災事故,大部分救援消防水夾帶各種物料流入到雨水(清凈水)系統受到污染,造成次生事故。
園區雨排水(清凈水)系統的風險對策有:化工園區雨排水應設置二次排放,不可直接排入外界河流或大海,在園區內加設雨水集中河(池),通過提升泵排入外界河流或大海,確保污染雨水不外流,大型園區可分段設置雨水集中河,或在河道中加設涵洞隔堤,雨水污染時可減少污染區;化工廠內的裝置、罐區、裝卸區的雨排水口應加設水封井,各工廠的雨水總排放口加設隔油池,防止污染雨水流入外界;化工廠雨排水系統路徑應遠離明火和高溫區域,明火作業應遠離雨水排放口;要利用好雨排水(清凈水)二次排放河(池),可以排澇,阻止污染水外溢,又可以作為備用消防水源和事故池。
化工園區污水和雨排水存在著重大潛在風險,只要重視這一風險,從管網、排水溝、窨井、閥門等細節入手,通過規劃、布局和管理進行有效的管控,就可以確保園區下水系統的安全。