劉瑋
摘 要:清污分流就是將高污染水和未污染或低污染水分開排放和收集,達(dá)到分質(zhì)處理,從而降低污水的處理成本。本文通過對某化工企業(yè)清污分流系統(tǒng)改造設(shè)計(jì),簡要介紹的化工企業(yè)清污分流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題,同時(shí)也對爭議較大,例如應(yīng)急事故水池有效容積的計(jì)算,進(jìn)行梳理。
關(guān)鍵詞:清污分流;化工企業(yè);改造設(shè)計(jì);應(yīng)急事故水池
1 企業(yè)現(xiàn)狀
安徽省某化工企業(yè)總占地面積14hm2,距離市區(qū)4km左右,該企業(yè)生產(chǎn)污水主要為各生產(chǎn)裝置系統(tǒng)排污水、設(shè)備的沖洗水以及分析化驗(yàn)排水。目前,該企業(yè)生產(chǎn)污水同廠區(qū)雨水一起由廠區(qū)西側(cè)的排放口排放,最終進(jìn)入淮河,對淮河的污染較大。根據(jù)我國相關(guān)法律法規(guī)的要求,該企業(yè)的排水系統(tǒng)必須整改,實(shí)現(xiàn)清污分流。
2 清污分流系統(tǒng)的設(shè)置
對于化工企業(yè)要想做到清污分流,首要的措施就是分質(zhì)排水??偨Y(jié)來說就是要視其污水成分情況,將能夠回用必須回用,充分的利用物料資源;將污染程度不同或物質(zhì)組分不同的污水,區(qū)別開來,采用不同的處理方法進(jìn)行處理;其次盡量避免清凈下水和低污染廢水排入到高污染污水中,從而增加不必要的處理成本。
目前該企業(yè)擁有完善的雨水排放系統(tǒng),但由于相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施較弱,造成大量的生產(chǎn)污水直接排入到雨水系統(tǒng),再由雨水系統(tǒng)未經(jīng)截留直接排放到自然水體,導(dǎo)致了對自然水體的污染。根據(jù)該企業(yè)現(xiàn)狀,我們首先在污染區(qū)域內(nèi)增設(shè)排水溝或圍堰,將此區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)污水匯集到地下槽或污水池內(nèi),視其組分,將部分污水作為母液進(jìn)行系統(tǒng)回用,把不能回用的污水,如合成氨排污水、電廠排污水、循環(huán)水裝置排污水等送至終端污水處理裝置,經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。
其次,在廠區(qū)新建兩座應(yīng)急事故水池,廠區(qū)內(nèi)的初期雨水和消防廢水經(jīng)廠區(qū)雨水管網(wǎng)收集后,通過切換裝置排入應(yīng)急事故水池內(nèi),統(tǒng)一處理。未受污染的雨水,則通過切換裝置排入市政雨水管網(wǎng)。
3 應(yīng)急事故水池有效容積的計(jì)算
目前,根據(jù)我國相關(guān)法律法規(guī)的要求,化工企業(yè)必須設(shè)置應(yīng)急事故水池,但是有關(guān)應(yīng)急事故水池計(jì)算,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的條文內(nèi)容相對簡略、不夠明確,并且還存在一些爭議,那么我們通過對該企業(yè)應(yīng)急事故水池有效容積的計(jì)算,簡要梳理一下其中各個(gè)參數(shù)的關(guān)系。
關(guān)于應(yīng)急事故水池有效容積計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范很多,其中《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50483-2009對所有涉及危險(xiǎn)化學(xué)品均應(yīng)適用,該規(guī)范計(jì)算方法如下:
V總=(V1+ V2-V3)max+ V4+ V5
其中:V總—應(yīng)急事故水池總有效容積,m3;
V1— 最大一個(gè)容量的設(shè)備或貯罐物料量,m3;本項(xiàng)目V1=300m3;
V2— 在裝置區(qū)或貯罐區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸時(shí)的消防用水量,包括撲滅火災(zāi)所需用水量和保護(hù)鄰近設(shè)備或貯罐(最少3個(gè))的噴淋水量,m3;
V3— 裝置或貯罐區(qū)圍堤內(nèi)凈空容積和事故廢水管道容積,m3,本項(xiàng)目V3=0m3;
V4— 發(fā)生事故時(shí)必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量,m3,本項(xiàng)目V4=0m3;
V5— 當(dāng)?shù)氐淖畲蠼涤炅?,m3;
該企業(yè)總占地面積約為14hm2,根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008中的要求,全廠同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)為1處計(jì),最大一處著火點(diǎn)為合成氨裝置,其設(shè)計(jì)消防用水量為120L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h,則廠區(qū)一次消防用水總量約為1296m3。液氨儲(chǔ)罐噴淋水量為15L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h,則罐組噴淋消防用水量約為162m3。經(jīng)過上述計(jì)算,事故狀況下,本項(xiàng)目消防廢水總量V2=1458m3。
但此處有爭議,因?yàn)楦鶕?jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008中的相關(guān)要求,液氨儲(chǔ)罐的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間應(yīng)為6h,為何取3h?這是因?yàn)?,此時(shí)液氨儲(chǔ)罐噴淋用水量主要考慮當(dāng)合成氨裝置發(fā)生火災(zāi)時(shí),為防止液氨儲(chǔ)罐因受熱變形而發(fā)生次生災(zāi)害所需的水量,因此與合成氨裝置的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間相同,取3h。
在計(jì)算最大降雨量時(shí),最大降雨量和降雨強(qiáng)度的計(jì)算公式和計(jì)算方法可按照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(第5冊)城鎮(zhèn)排水》、《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3015-2003以及《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2011年版)》GB50014-2006等進(jìn)行確定。在這里,我們必須注意的是,應(yīng)急事故水池當(dāng)中的最大降雨量,并不是指日常生產(chǎn)過程中(即非事故狀態(tài)下)的初期雨水量(前10~20min降雨量),而是指在整個(gè)事故持續(xù)時(shí)間內(nèi)(即火災(zāi)延續(xù)時(shí)間),全過程降雨量。部分省市還要求最大降雨量應(yīng)按照年平均降雨厚度或年最大一次降雨量來確定。通常采用的公式為:
V5=10×q×F或V5=Ψ×q×F
其中:V5—最大降雨量,m3;
q—降雨厚度或設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度,mm或L/(s·hm2);
F—必須進(jìn)入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積,hm2;
Ψ—徑流系數(shù)。
經(jīng)計(jì)算,該企業(yè)事故時(shí)最大降雨量為V5=2100m3。
綜上,該企業(yè)應(yīng)急事故水池總有效容積約為V總=(300+1458-0)+0+2100=3858m3。
4 結(jié)束語
對于在設(shè)計(jì)化工企業(yè)清污分流系統(tǒng)的過程中,應(yīng)采取以“預(yù)防為主、防控結(jié)合”的三級防控原則,保證將污水控制在一定區(qū)域內(nèi),做到不外排、不泄露、不污染環(huán)境。即首先在裝置區(qū)或貯罐區(qū)內(nèi)設(shè)置如廢水池(廢水槽)、圍堤、備用罐、清污切換裝置等設(shè)施,防止生產(chǎn)過程中泄漏的污水或初期雨水(前10~20min雨水)對環(huán)境造成的污染;其次就是在化工項(xiàng)目的建設(shè)中設(shè)置應(yīng)急事故水池,以防止在事故狀態(tài)下,大量泄漏的物料和消防過程中產(chǎn)生的廢水,對環(huán)境造成的污染;再次就是在系統(tǒng)的末端設(shè)置相應(yīng)的污水處理裝置,以滿足日常和事故狀態(tài)下產(chǎn)生大量生產(chǎn)污水和事故廢水的處理要求。
參考文獻(xiàn):
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