黃建明
(福建閩科環保技術開發有限公司,福建 福州 350000)
近年來,突發環境事件頻發,對人民身體健康、生命安全造成很大危害,并給社會公共財產造成較大損失。為了加強風險防控、強化應急處置、保障生命財產安全,各級政府十分重視突發環境事件應急預案。一旦企業發生涉水突發環境事件,其泄漏的環境風險物質、事故消防廢水等流出廠外,可能對附近的地表水體造成不利的影響。因此,相關規范明確規定,物料泄露或消防事故等產生的泄露物料和事故廢水等不得排出廠外進而污染環境。基于此,本文結合實例論述了某軋鋼企業在“三級防控體系”下的建設情況。
《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ169-2018)[1]、《事故狀態下水體污染的預防和控制規范》(Q/SY08190-2019)[2]等均提出了建設“三級防控體系”的要求。根據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ169-2018)[1]對事故廢水環境風險防范的要求,不僅需構建明確的“單元-廠區-園區/ 區域”環境風險防控體系,同時需合理設置事故廢水收集以及應急儲存設施,且收集事故廢水時應盡可能以非動力自流方式,以滿足出現事故時對泄漏物料以及污染消防水、污染雨水收集的需要,明確并圖示防止事故廢水進入外環境的控制、封堵系統[1]?!皢卧?廠區-園區/區域”即三級防控體系,其中“單元-廠區”屬于企業的建設要求;“園區/區域”為園區管委會或者當地政府建設的公共事故應急池,屬于末段風險防范措施。
本文以某軋鋼廠為例,軋鋼廠占地面積8 000平方米,建設不銹鋼鋼管加工生產線8條,年產4 500噸鋼管。不銹鋼鋼管在生產過程中需要進行酸洗,而酸洗是指在一定溫度條件下,通過采用硝酸和氫氟酸混酸對不銹鋼鋼管進行酸洗,然后再采用清水對其進行沖洗。一般情況采取自然溫度酸洗,采用浸酸法,酸洗液中硝酸濃度一般為110~180 g/L,氫氟酸濃度為10~60 g/L,通過對不銹鋼鋼管混酸酸洗,不僅可以除去其表面的氧化層與氧化鉻層,還可以有效防治純硝酸酸洗時易形成的鈍化層,提高酸洗的效果和不銹鋼表面的質量。酸洗的原材料為硝酸、氫氟酸的混合液。
根據《企業突發環境環境事件風險評估指南(試行)》,該軋鋼廠涉及的涉水環境風險物質為硝酸、氫氟酸,硝酸、氫氟酸倉儲區占地20平方米,倉儲區內儲存的硝酸量為10噸,氫氟酸量為10噸;酸洗區占地40平方米,酸洗液(硝酸、氫氟酸混合液)量為20噸,突發環境事件涉水情景分析見表1。

表1 突發環境事件涉水情景分析
為減少泄漏造成的水環境污染影響,企業與園區應建立環境風險“三級防控”體系,第一級為車間級,第二級為企業級,第三級為園區級。其中車間級和企業級防控體系屬于企業應當建立的風險防范措施,園區級風險防控體系屬于園區應當建立的風險防范措施,本文就環境風險“三級防控”體系中企業端防控措施進行研究。
一級防控。車間級風險防控措施:一,在裝置區設置圍堰,從而可以在出現大量物料泄露或者事故狀態下進行廢水收集;二,在罐區設置防火堤,根據防火相關規范要求,在防火堤及隔堤內均應采取相應防滲防火措施,比如罐區的排水應實施清污分流,而防火堤外應設置切換閥門。
二級防控。企業級風險防控措施:在出現較大物料泄漏或消防事故漏液時,首先,應及時采用一級防控系統進行處理,當一級防控系統無法控制時,由二級系統進行控制處理,二級防控措施主要包括事故應急池、應急池的切換閥門等。
事故應急池是針對事故期間本廠區域內以及事故影響范圍內的現有污水收集系統,比如圍堰圍堤、防火堤以及緩沖池系統等無法容納生產廢水、事故廢水、消防廢水以及降水等情況所建設的貯水池。事故應急池應具有永久或暫時儲存的功能和能服務于全廠的特點,還應具有防腐、防滲的效果,以及專一性、自流式、地下式等基本屬性。事故應急池是企業風險防控措施中最重要的一環,其投入費用、占地面積等都是企業在建設過程中主要考慮的因素。圖1為某企業正在建設的事故應急池和切換閥門示意圖。

圖1 某企業正在建設的事故應急池和切換閥門示意圖
硝酸、氫氟酸儲存區(罐區)、酸洗區(裝置區)設防滲漏、防腐蝕、防淋溶、防流失設施,設置防止泄漏物、受污染的消防水流入雨水管網的圍擋收集設施(即防火堤),防火堤與地面之間的高度應高于15 cm;空間容積不低于最大罐的容積[3],即防火堤的建設高度為0.5 m,防火堤外需設置排水的切換閥,在正常情況下,將通向雨水系統以及事故應急池的閥門關閉。此外,需重視對圍堰以及切換閥的日常維護和管理工作,確保其功能運行良好,在出現事故時,由專人負責閥門切換,將泄漏物、受污染的消防水及時排入事故應急池內。
企業級風險防控措施主要包括雨水排放口的風險防范措施、事故應急池以及事故排水系統。其中,事故排水系統可與雨水排放系統共用,在計算雨水匯水面積時,應以全廠總面積計。本例未單獨設置事故排放系統,事故排水系統與雨水排放系統共用,不再另外建設。
3.2.1 雨水排放口的風險防范措施
雨水排放口應設置切換閥門,切換閥門應設置在安全地帶,采用地面操作方式,適宜采用遠程控制。在事故狀態下,關閉雨水排放口閥門,開啟事故應急池的閥門,將泄漏物、受污染的消防水導流至事故應急池,防止泄漏物、受污染的消防水進入外環境污染附近地表水體。
3.2.2 事故應急池的建設
事故應急池的建設位置要求:事故應急池一般需設置在廠區下水管網的末端,且對地勢具有一定的要求,即需設置在地勢相對較低的地方,建設方式宜采用地下式以便利用重力收集事故排水[4]。此外,事故應急池應建設在雨水排放口附近,并建設一定的抽水設施,同時事故應急池應與污水管線連接,可將收集物送至廠區內污水處理設施進行處理。
事故應急池容積建設要求:計算事故應急池容積時,常用的計算方法依據《化工建設項目環境保護工程設計標準》(GB/T50483-2019)[5]和《事故狀態下水體污染的預防和控制規范》(Q/SY08190-2019)[2]以及《石化企業水體環境風險防控技術要求》(Q/SH0729-2018)[6]等進行計算。
《化工建設項目環境保護工程設計標準》(GB/T50483-2019)[5]事故應急池容積的計算方式見下式:

其中,《化工建設項目環境保護工程設計標準》(GB/T50483-2019)[5]屬于國家標準,具有權威性;而《事故狀態下水體污染的預防和控制規范》(Q/SY08190-2019)[2]和《石化企業水體環境風險防控技術要求》(Q/SH0729-2018)[6]屬于企業標準,計算事故應急池容積時建議統一按照國家標準相關規定進行核算,且預留出10%的富余度[7]。
V1是指收集系統范圍內,發生事故時其中一個罐組或一套裝置的物料量。儲存相同物料的罐組,需按一個最大儲罐計算;而裝置物料量,需按存留最大物料量的一臺反應器或中間儲罐進行計算;酸洗槽的最大儲存量為20 m3,故V1=20 m3。
V2指發生事故的儲罐或裝置的消防水量指標(單位為m3)。V2=Q消×t消,Q消指發生事故的儲罐或裝置同時使用的消防設施給水流量(單位為m3/h),t消指消防設施對應的設計消防歷時(單位為h)。依據《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)2018版[8]以及《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)[9]相關規定可以知道,本項目的建筑室外消防用水量應為30 L/s,火災延續時間為3 h,一次火災室外消防用水量為30×3 600×3÷1 000=324 m3。
V3指發生事故的可以轉輸到其它儲存或處理設施的物料量(單位為m3),圍堰內容積取20 m3V雨指發生事故時,可能進入該收集系統的降雨量(單位為 m3),V雨=10 qF。
q指平均日降雨量(單位為mm),按照平均日降雨量q=qa/n。
qa指年平均降雨量,當地近幾年的平均降雨量為1 395.3 mm。
n指年平均降雨天數,年平均降雨天數為131 d。
F指必須進入事故廢水收集系統的雨水匯水面積情況,面積為0.8 ha。

經計算,項目的事故應急池容積為409.24 m3,考慮需余10%的富余度,則事故應急池的容積=409.24×1.1=450.2 m3
因此,企業事故應急池的建設容積為451 m3,設置在企業東側雨水排放口附近,便于利用地形較低的優勢收集企業事故廢水,防止事故廢水外排,減少對外環境的影響。
二級風險防控措施在防范物料泄露或洗消廢水外泄方面起到了“預防為主、防控結合”的作用,二級風險防控措施建設到位,大大減少了企業突發涉水環境事件對周邊水環境的影響。
二級風險防控措施中,費用投入較大的是事故應急池的建設,事故應急池容積越大,占地也越大,相應的建設費用也大大增加。企業在應急預案編制過程中,應根據項目所涉及的危險化學品種類以及可能引發的火災事故的持續時間、消防用水量、進入雨水系統的降雨量進行合理的事故應急池容積計算。