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石油化工企业废水分类排放及防范

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《辽宁石油化工大学学报》2017年第6期

摘要:当前,我国石油化工行业发展迅猛,石油化工企业的环境污染防治形势日趋严峻,随着国家对环境保护日益重视,石油化工企业对可能造成的地下水污染应采取相应的防渗措施。文章针对石油化工企业排水系统的划分及排放方式进行叙述,并列举石油化工企业为防止污染地下水所采取的防渗措施,以供相关人员参考。

关键词:排水系统;防渗措施;石油化工

随着我国国家经济的发展,人民生活水平的提高,环境保护日益为人们所重视。石油化工企业(以下简称“石化企业”)往往被人们认为是污染大户,如何防止污水污染地下水源是每个石化企业所必须重视的问题。石化企业在生产过程中所产生的排水应清污分流,按质分类进行排放与收集,同时为防止石化企业可能造成的地下水污染,国家出台了《石油化工工程防渗技术规范》GB/T50934-2013,该标准规范已于2014年6月1日实施。

1工厂排水系统的划分

工厂排水应清污分流、按质分类,一般可划分为以下系统:①清净废水排水系统:指未受污染或受较轻污染,不经处理即符合排放标准的废水。例如:未受污染的循环冷却水排污水,锅炉排污水,生产、消防水池的溢流及放空水等;②生产污水排水系统:指被生产过程污染的工业排水。例如:受到污染的循环冷却水排污水,生产过程中排放的废水,设备洗涤水及冲洗地坪水等;③初期雨水排水系统:指露天设备区的初期雨水排水。例如:敞开的生产框架、罐区、装卸站等露天装置区的初期雨水;④生活污水排水系统:指生活污水与生活废水的总称。例如:办公区域及其它卫生设施的排水;⑤消防事故排水系统:指发生事故时或事故处理过程中产生的物料泄漏、灭火时溶有有毒有害物质的消防废水及可能进入该系统的雨水的排水系统;⑥雨水排水系统:指未受污染的雨水排水。

2工厂排水系统的排放方式

2.1清净废水排水系统

该系统采用管道直埋重力流排水,一般可直接排入雨水排水系统,或根据厂区回用水系统设置情况,排入相应的中水回用装置回收再利用。该系统一般无需采取防渗保护措施。

2.2生产污水排水系统

该系统采用按质分类设独立的排水系统,经适当的处理或预处理后排入市政相应的污水排水系统。按质分类一般根据排水所含主要有害物质划分系统,石化企业生产污水排水系统通常分为无机废水排水系统、有机废水排水系统或根据所排废水是否具有腐蚀性(如含酸、碱、氨、碳酸盐等)、是否含有易燃易爆物(如油类、乙炔、乙醇等)来划分设置独立的排水系统。同时为防止生产污水排水系统可能存在的污染地下水等环保问题,该系统应采取防渗保护措施。根据不同石化企业的生产污水排水水量,排水特性,采取以下2种排放方式:明管敷设排水或管道直埋重力流排水。(1)明管敷设排水。石化企业各生产装置通过装置内或是排水点处设置的排水明沟排入独立设置的污水收集池,污水收集池内设置有污水提升泵,污水经泵提升后由管廊送往厂区内的污水(预)处理站处理达到当地环保排放标准后排入市政污水排水管网。污水收集池的容积根据工艺系统排水流量与收集时间的乘积确定,间歇排水一般按照储存1天或是几天的排水量确定,若是连续排水则需要根据污水(预)处理站的处理能力及提升泵的选型确定水池的调蓄容积。明管敷设排水方式使各装置污水排水系统相对独立,污水排水管敷设在管廊上,明管可见,能够及时发现并处理排水管路可能存在的渗漏现象,是比较直观的管道防渗保护措施。(2)管道直埋重力流排水。石化企业各生产装置通过埋地管道直埋重力流排入厂区内的污水(预)处理站处理达到当地环保排放标准后排入市政污水排水管网。重力流排水管道根据排水水质情况采用钢制管道或是非钢制金属管道。采用钢制管道时,管道设计壁厚的腐蚀余量不小于2mm,管道连接方式为焊接且管道外防腐采用特加强级。采用非钢制金属管道时,管道外采用高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层保护,或将管道敷设在抗渗钢筋混凝土管沟内。同时管线上设置有检漏井,用于定期检查管线是否有渗漏。以上2种为石化企业常用的生产污水排水方式,相比较而言,更倾向于采用前者,前者各装置的排水互不影响,管路敷设直观明了,能够较为迅速的发现管道渗漏点并采取补漏措施;后者的排水方式较为传统,当厂区内各装置排水水质不同,则需设置不同性质的埋地排水管线。一般石化企业排水均含有腐蚀性介质,排水管材不太适宜用钢制管道,而采用非钢制管道则需要采取相应的防渗保护措施,无形中增加了施工的难度及成本,同时管道敷设在地下,对于渗漏点的及时发现并准确定位增加了难度。

2.3初期雨水排水系统

该系统根据露天设备受污染区域的占地面积大小不同,一般采取以下2种排放收集方式:设置初期雨水收集池收集或阀门切换分质排放。(1)初期雨水收集池。中大型石化企业露天设备较多,污染雨水(例如大型的框架装置群,大型的储罐区等)的区域面积较大,一般在污染区域外设置雨水拦截沟,沟的末端与初期雨水收集池连接,前期污染雨水排入收集池内暂存,当达到一次污染雨水总量(即初期雨水池储满)后,后期清净雨水由收集池内的溢流堰排至雨水管网,池内的污染雨水由初期雨水提升泵提升后经管廊送往污水(预)处理站处理达到当地环保排放标准后排入市政污水排水管网。初期雨水池的储水容积按一次降雨污染雨水总量确定,一般为污染面积与其15~30mm降雨深度的乘积。(2)阀门切换。小型石化企业露天设备较少,污染雨水的区域面积较小,一般在污染区域外设置雨水拦截沟,沟的末端设置2路排水管,管路上均设置有阀门,一路排入厂区生产污水排水管网,另一路排入厂区雨水排水管网,通过阀门切换将污染区域前15~20min雨水排入生产污水排水管网,后续清净雨水排入雨水排水管网。阀门切换由人工操作,需要设置专职人员负责。具体选择何种排放收集方式,应该根据企业的自身经济条件,人员组织情况等方面进行综合考虑。

2.4生活污水排水系统

石化企业生活用水设施排水通过埋地管道重力流直接排入市政污水排水总管;或是排入厂区内的污水(预)处理站处理达到当地环保排放标准后排入市政污水排水总管。排水管线上宜按排水性质(如含油、水温超40℃)设置相应的小型生活污水处理设施(如隔油池、降温池、化粪池)。

2.5消防事故排水系统

该系统由排水管线及消防事故水池组成。石化企业中有物料泄漏或可能被污染的区域一般都设置有围堰,在事故状态下可利用围堰来收集部分消防事故废水,其余消防事故废水可通过雨水排水管网切换排入消防事故水池,在全厂雨水总排口处设置切断闸门,并敷设旁通管接入消防事故水池,当发生事故时,关闭闸门,保证消防事故废水截留在厂区内。当事故现场处置结束后及时清空消防事故水池中的废水,此时可抽取废水水样进行水质分析,若该废水达到厂区污水处理站的纳管标准,则采用潜水泵将废水抽排至污水处理站处理。若该废水水质无法满足污水处理站纳管要求,则需采用潜水泵将废水抽送至槽车外送处理。消防事故水池的容积应按照中国石化《水体环境风险防控要点》的通知及相关的设计导则计算确定,文章不再赘述。

2.6雨水排水系统

该系统排水通过埋地管道直埋重力流直接排入市政雨水排水总管,雨水总排口处应根据当地环保部门的要求设置相应的环保监测设备。

3埋地非金属管道的防渗措施

石化企业非金属管道防渗措施一般采用2种型式:高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗及混凝土管沟防渗。3.1高密度聚乙烯膜防渗地下管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层(见图1)应符合下列规定:①高密度聚乙烯(HDPE)膜厚度不宜小于1.50mm;②膜两侧应设置保护层,保护层宜采用长丝无纺土工布。

3.2混凝土管沟防渗

抗渗钢筋混凝土管沟防渗层(见图2)应符合下列规定:①沟底、沟壁和顶板的混凝土强度等级不宜低于C30,抗渗等级不应低于P8,混凝土垫层的强度等级不宜低于C15;②沟底和沟壁的厚度不宜小于200mm;③沟底、沟壁的内表面和顶板顶面应抹聚合物水泥防水砂浆,厚度不应小于10mm。具体选择何种防渗措施,应该根据不同项目室外埋地管线综合布置情况,防渗管线的数量等因素综合考虑,合理规划。

4结束语

目前,我国水资源相对匮乏,对于地下水资源的保护迫在眉睫,石化企业对于地下水资源的保护更是责任重大,生产工艺的选择、平面布置、管道及设备的选型等环节是减少环境污染的先决条件,后期在项目设计及施工过程中如何更好的划分石化企业排水系统,合理的规划布置排水管路及提高石油化工工程防渗设计、施工和质量检验同样是减少环境污染的重要环节。

参考文献:

[1]石油化工企业给水排水系统设计规范[S].SH3015-2003.[2]石油化工工程防渗技术规范[S].GB/T50934-2013.

[3]王晓阳.石油化工企业含油污水处理及回用水处理工艺设计[J].工业用水与废水,2010,41(4):50-53.

[4]吴莉娜,陈家庆,程继坤,等.石油化工污水处理技术研究[J].科学技术与工程,2013,13(15):4311-4317.

[5]周飞祥.水解酸化+AO工艺处理煤化工废水中石油烃类的试验研究[D].哈尔滨工业大学,2012.

作者:王国洪 单位:上海华谊工程有限公司

辽宁石油化工大学学报责任编辑:张雨    阅读:人次