化工企業清凈下水事故池設計的常見問題探討

柯尊義

（浙江天成工程設計有限公司，浙江 杭州 310023）

2005年11月13日，中石油吉林石化分公司雙苯廠發生爆炸事故，由于沒有采取及時正確的事故應急措施，事故現場大量地面水攜帶100t左右苯、苯胺和硝基苯等有毒有害泄漏物進入清凈下水系統，流入松花江吉林市段，導致松花江水體被嚴重污染，下游城市哈爾濱市供水系統癱瘓，造成了嚴重的經濟和環境損失。這就是“松花江污染事件”。

這是我國迄今為止發生的最為嚴重、影響最為重大的一次水污染事件，鑒于此次事故的慘痛教訓，國家安監總局和環保總局于2006年發布了《關于督促化工企業切實做好幾項安全環保重點工作的緊急通知》（安監總危化［2006］10號）（以下簡稱安監10號文），強調了各化工企業應建立和完善事故狀態下的“清凈下水”的收集和處理裝置，由此拉開了化工企業清凈下水事故池的全面建設的序幕。但由于國家有關部門并沒有出臺統一的設計規范，筆者在工程實踐過程中發現，清凈下水事故池怎么設、設在哪里，很多相關單位如企業、環評機構、安評機構、設計院甚至政府環保主管部門都不甚明了，有些人甚至連事故池的概念和作用都搞不清楚。筆者試圖從四個方面談談個人在工程設計實踐中的淺薄經驗和體會，以資探討。

1 清凈下水事故池的概念和作用

為什么要講這個呢，因為事故池這個概念，現在是個熱詞，卻不是什么新名詞。事故池以前見的比較多的是在污水處理領域，用于儲存非正常的超標污水或處理不合格的污水而設置的。GB50160-2008《石油化工企業設計防火規范》［1］（以下簡稱石油規）里也有關于事故存液池的設置要求，但它只是針對石油化工企業儲罐區而要求的，并不完全是“安監10號文”所提到的事故池。筆者發現，許多人很容易把這幾種事故池的概念搞混淆，有必要作一些澄清。

依據化工企業的安全、環保等相關法規、標準，化工企業應該做到清污分流，企業內部排水系統一般分為清凈下水（主要是雨水）排水系統、污水排水業廢水排水系統）。一般來說，化工企業全廠污水收集后排至廠區污水處理站或市政污水管網（須達到入網標準），清凈下水收集后則直接排至市政雨水管網或就近排入河道。正常情況下，這兩個系統各司其職，互不干擾。但在事故狀態下，廠區裝置（車間）或罐區泄漏的物料、消防排水以及被污染的雨水也難免會沿地表和管道進入清凈下水排水系統，如果不對這些地面排水進行收集和處理，任其外排，讓一些有毒有害包括易燃易爆物質最終匯入江河湖泊，必將造成所在地區地下水、地表水的嚴重污染。所以化工企業必須配建事故池，以便于在事故狀態下將這些廢水收集儲存并妥善處理，以防止其外排至環境水體，造成環境水體污染。

所以我們這里所講的事故池（包括“安監10號文”所要求的），就是指為防止事故狀態下流到廠區清凈下水管網的受污染水進入市政雨水管道或自然水體而設置的暫時儲存受污染水的水池，具有設置永久性，使用臨時性、儲存暫時性、服務范圍全廠性的特點。它是專為廠區清凈下水管網配套、防止水體污染的應急緩沖設施，它的作用可以是完全儲存所有的事故污水、也可以是僅作緩沖調節，將事故污水轉移至污水管網（要求污水管網及其處理系統設計負荷能夠滿足最大轉移量時正常運行）。所以有的地方叫事故應急池，也有的地方叫事故緩沖池，筆者以為事故池的叫法最概括，也最確切表達了它本身的概念和作用。

2 事故池設置的地點

由于化工企業大小各異、生產規模和工藝水平參差不齊，工程實踐中大量老企業建成時間較早，設計、建設不規范，部分企業基礎薄弱，受場地條件、造價等方面的影響，事故池的設置極不規范。甚至很多新建項目，建設單位從總體布置考慮，擔心水池等構筑物影響美觀，往往是哪里有空，或廠區角落里不被注意的地方，事故池就設置在哪里。

這樣是極其不合理的。因為工程中一般不會去單獨設置一套事故排水收集管網接到事故池，而平時讓它保持空置。通常做法是利用廠區清凈下水管網收集事故排水，在其末端設置應急閘門，以便事故時及時截斷排至廠外的排水管道，而將事故排水截流到廠區事故池。所以事故池應設置在廠區清凈下水管網末端附近、地勢相對較低的地方，且宜采用地下式水池，以便于利用重力流收集事故排水。

同時考慮到化工企業化學品種類繁多、化工裝置千差萬別。不同的化工裝置、不同的工藝流程、反應物質不同，火災發生時不同的泄漏點位置，事故狀態下的清凈下水中污染物的組分都會不同。且大多都帶有一定的有毒有害物質包括易燃易爆物質，所以事故池與周邊建構筑物，尤其是可能帶有明火或散發火花的建筑物或場所，比如鍋爐房、食堂、機修間等應保持一定的安全防護間距和衛生防護間距。

3 事故池的容積計算

關于事故池的容積計算，目前在工程實踐中普通采用較多的是中國石油化工集團公司安全環保局于2006年3月“松花江水污染事件”后發布的《水體污染防控緊急措施設計導則》［2］（中國石化安環（2006）10號）（以下簡稱“導則”）中的計算公式。

V現有—用于儲存事故排水的現有儲存設施的總有效容積；

V總—事故儲存設施總有效容積；

注：（V1+V2-V3）max是指對收集系統范圍內不同罐組或裝置分別計算V1+V2-V3，取其中最大值。

V1—收集系統范圍內發生事故的一個罐組或一套裝置的物料量。

注：儲存相同物料的罐組按一個最大儲罐計，裝置物料量按存留最大物料量的一臺反應器或中間儲罐計；

V2—發生事故的儲罐或裝置的消防水量，m3；

Q消—發生事故的儲罐或裝置的同時使用的消防設施給水流量，m3/h；

t消—消防設施對應的設計消防歷時，h；

V3—發生事故時可以轉輸到其他儲存或處理設施的物料量，m3；

V4—發生事故時仍必須進入該收集系統的生產廢水量，m3；

V5—發生事故時可能進入該收集系統的降雨量，m3；

q—降雨強度，mm；按平均日降雨量；

qa—年平均降雨量，mm；

n—年平均降雨日數。

F—必須進入事故廢水收集系統的雨水匯水面積，hm2；

應該說，就整個“導則”及整體公式而言，是關于事故狀態水污染防控比較嚴密和全面的一個指導文件和公式了，但它有兩個主要問題，限制了它的應用范圍和效果。

第一個就是它的法律地位，因為這個文件的發文單位是中國石油化工集團公司安全環保局，而且只是以中國石化集團內部文件形式下發，所以其文號的地位最多只能算是企業的一個內部標準，連石化行業的標準或規范都算不上，行業內的很多人都不太了解，更別說行業外的人了。因此在實際應用中，其權威性就大打折扣，致使工程實踐推廣應用中存在諸多不便，在化工行業內部執行力度也就可見一般。

第二個就是公式（5）中q取“按平均日降雨量”。這樣取值，缺乏技術論證和工程實踐檢驗，是否合理和安全可靠？不得而知，而新編制的《化工建設項目環境保護設計規范》［2］（GB50483-2009）（由原《化工建設項目環境保護設計規定》（HG 20667-1986）升格修訂而來）采用的是“當地最大降雨量”，兩者分歧明顯，以致于對于同一個項目的事故池容積計算結果，環評單位、安評單位和設計單位各不相同，千差萬別，執行時令建設單位莫衷一是，做得大了，擴大了占地面積，增加了造價和投資，而其本身利用率則極低，在寸土寸金的建設單位眼里，顯得浪費；做得小了，又怕通不過相關主管部門的驗收。

筆者以為，應該結合《化工建設項目環境保護設計規范》的修訂，將“導則”整體納入該規范體系，并針對事故時的降雨量如何科學取值，進行專題系統研究和論證，提出安全合理的計算公式，便于執行和理解。

4 設置形式

如前所述，事故池一般設置于廠區清凈下管網的末端附近，由于利用重力流收集，排水管網要保持一定的坡度和埋深，這樣到末端時埋深不可避免地將加大，尤其是有的地方規定一個化工企業只能有一個清凈下水排出口，這在廠區面積不大或本身有一定豎向坡度或落差時還好。如果廠區面積很大，地勢平坦，排水管末端埋深在2～3m就是家常便飯了。與之連接的事故池深度又不可能太深，一般在4～5m，所以事故池的有效深度就大打折扣，如果要全部利用重力流儲存事故排水的話，相應占地面積就會很大，造價也很高，這樣不經濟也不符合當前國家節能節地節水節材的大政方針要求，尤其是一些在用地緊張的地區，實際實施時難免會遇到企業不理解，落實計算容積困難和阻力較大。

所以筆者的建議是，如果事故池容積不是很大，比如500～1000m3以下，廠區用地條件許可的情況下，可以做成全地下式鋼筋混凝土結構，并輔以防滲防腐處理，池上口一般加蓋，池頂預留人孔或檢修孔，池頂種草以美化環境。

如果事故池容積大于1000m3，可以做成一部分地下作為事故收集使用，另一部分做成地上式水池或儲罐，在事故狀態利用事故排水泵轉移至地上式水池或儲罐［3］，這樣可以解決占地太大和造價過高的問題。當然這時事故排水泵的電源必須要滿足現行國家標準《供配電系統設計規范》所規定的一級負荷供電要求，在緊急時不能被切斷，且電機須采用防爆型。

至于有的單位提出的另一種所謂“移動式事故池”，即采用可移動的槽、罐或槽罐車之類，廢水通過泵提升至槽或罐內，然后送到污水處理站集中處理。這種形式畢竟容積有限（一般在50m3以下），應急時調用不可能隨叫隨到，僅適用小型化工企業的一般事故或緊急狀態時補充力量，不能作為事故池的一種常態設置。

5 結論

綜合所述，工程實踐中化工企業清凈下水系統所說的事故池是針對全廠性服務的事故池，而非“石油規”所指的事故存液池，或污水處理領域所指的超標污水或處理不合格的污水儲存池。其一般設置于廠區清凈下管網的末端附近，宜采用經防滲防腐處理的地下式現澆鋼筋混凝土結構，也可采用部分地下和地上式水池（罐）相結合的形式，建議針對《化工建設項目環境保護設計規范》及“導則”中存在的問題進行研究論證，細化和完善關于事故池容積計算等問題，修訂相關規范，做到安全合理，經濟適用，以指導工程設計和實踐應用。

［1］GB50160-2008，石油化工企業設計防火規范［S］.

［2］GB 50483-2009，化工建設項目環境保護設計規范［S］.

［3］俞科成，孟琪莉.事故排水系統的探討［J］，科技資訊.2007，21：77.