代 進,李丹勝
(1.中昊(大連)化工研究設計院有限公司,遼寧 大連 116023;2.大連美勝生物科技有限公司,遼寧 大連 116600)
水是化工企業安全有效生產的重要因素,而化工企業的給排水管網則是負責將水從廠區外引入廠區內,并送達至需水用戶,并將用戶用過的廢水或污水排出廠區外的設施。因此,在進行化工廠的設計中,給排水管網的設計就顯得尤為重要。化工企業的給排水管網設計主要包括兩部分:廠區給水管網設計和廠區排水管網設計。
化工企業廠區給水管網設計主要包括以下幾部分:廠區生活給水管網,廠區生產給水管網,廠區消防給水管網。
在進行廠區生產生活給排水管網設計時,應根據甲方提供的參數,首先對生產用水和生活用水的水量進行計算,并確定生產用水的水質和水壓。若生產用水水質與生活用水水質相近,且低于生活用水水質,水壓與生活用水水壓相差不大,則可將生活與生產給水管網合并為一個管網即生產生活給水管網。若生產給水的水質高于生活給水管網,則應將生產給水管網與生活給水管網分開設置。若廠區內各個生產車間所需生產用于的水質水壓不同,則應按照條件,盡量用較少的管網系統為整個化工企業提供足夠的水質、水量和水壓的生產用水。于某些原因,可以將消防給水管網與生產或生活用水合并。
化工企業廠區都應具有消防給水管網,有條件的企業都設置獨立的消防給水管網,還有一些企業由于某些原因,可以將消防給水管網與生產或生活用水合并。廠區消防給水管網應能滿足室內、室外消防水量的要求。消防給水管道應布置成環狀,并且進水管不應少于2條,并且當消防環狀管網某段發生事故時,獨立的消防給水管道的其余環段應能滿足100%的消防用水量的要求;與生產、生活合用的消防給水管道應能滿足100%的消防用水量和70%的生產、生活用水的總量要求。廠區一般設置獨立的消防泵房,其水量和水壓應能滿足廠區室內外消防的要求。消防泵房內一般會設置消防穩壓罐,或在廠區廠房最高建筑物上設置消防水箱,故廠區消防給水系統為臨時高壓給水系統。化工企業廠區的室外消火栓宜采用地上式,當其設置場所有受到沖撞的可能時,應設置防撞設施,由于廠區消防給水管網的壓力較高,故室外消火栓應選用有調壓功能的,當廠區位于冬季有上凍可能的地方時,室外消火栓應選用防凍型的。
化工企業廠區內的排水管網系統一般包括以下幾種:生活污水管網,生產廢水管網,生產污水管網,雨水管網。在設計時,由于每個廠區的具體情況不同,故每個廠區的排水管網包含的管網也不相同。廠區的生活污水經過化糞池處理后水質若符合《污水排入城市下水道水質標準》CJ343-2010的要求,則可排入市政排水管網,若不符合CJ343-2010的要求,則需進入廠區綜合污水處理站進行處理,水質達到CJ313-2010的要求后方可排入市政排水管網,生產廢水的水質若符合CJ343-2010的要求,則生產廢水也可以排入市政排水管網,若不符合CJ343-2010的要求,則需經過廠區的污水處理站處理達標之后再排入市政排水管網。廠區的生產污水則需經過廠區的污水處理站處理,水質達到CJ343-2010的要求后可排入市政排水管網。為了防止污水管道污染生活給水管道,當污水管道與生活給水管道相交時,應敷設在生活給水管道的下面。某些化工企業工業廢水中含有能產生引起爆炸或火災的氣體時,在其排水管道系統中必須設置水封井。水封井的位置應設在產生引起爆炸或火災氣體廢水的排出口處及其干管上每隔適當距離處。當其他管道必須與輸送易燃易爆廢水的管道連接時,其連接處也應設置水封井。水封井以及同一管道系統中的其他檢查井,均不應設在車行道和行人眾多的地段,并應適當遠離產生明火的場地。
化工企業的初期雨水中可能會含有一些有毒、有害物質,若未經處理直接排入市政雨水管網,則會給環境帶來污染,所以化工企業的廠區雨水管網需設置初期雨水收集裝置。初期雨水會進入設置在雨水管網末端的環保事故池,初期雨水經過在環保事故池中進行澄清處理,之后進入廠區的污水處理站進行處理,處理后水質達標則可排入市政雨水管網。很多化工企業廠區的面積非常大,由于每個廠房工藝要求不同,廠區的地面設計標高可能會出現時高時低的情況,這時需要設計人員綜合考察廠區重力流管線的布置情況,盡量減少管道的逆坡布置,減少管道的埋深,并且還應保證最小管徑與相應的最小設計坡度以及管頂最小覆土深度。廠區的雨水管網可設置為暗管或明渠,也可以明渠暗管聯合使用,設計人員可根據廠區的具體情況來進行選擇。
在很多化工企業中,冷卻水占很大比重,從節能、經濟及環保三方面考慮,冷卻水應該實現循環利用。循環冷卻水管網系統的設計,應該根據化工工藝專業提出的對循環冷卻水的水質、水壓、水量要求,按照分質分供的原則,合理的劃分該廠區的循環水供回水管網。在實際的設計中,根據廠區的總體規劃,可將循環水管網布置在管架上或埋地敷設。
化工企業廠區給排水綜合管網設計與市政和小區的給排水管網不同,管網較復雜,并且對水質及水量水壓的要求也各不相同。設計人員需根據廠區的實際情況,再結合給排水的相關規范,多采用先進的技術,使設計經濟合理,并且使化工企業的管理方便。
[1] GB50013-2006,室外給水設計規范[S].
[2] GB50014-2006(2014年版),室外排水設計規范[S].
[3] GB50016-2006,建筑設計防火規范[S].
[4] GB50160-2008,石油化工企業設計防火規范[S].