油氣庫區清凈下水及事故水回收綜合利用方案研究

陳祖能 鄭衛 吳新民 尹再榮 崔要軒(海洋石油陽江實業有限公司，廣東 陽江 529500)

0 引言

近年來，國家對油氣庫初期雨水與事故水的排放要求嚴格，安監總?；?2006)10號文以及GB 50074—2014《石油庫設計規范》明確要求各?；髽I，特別是中央企業要立即完善事故狀態下防范環境污染的措施，不僅僅做到清污分流，還要考慮并且有效措施防止事故狀態時有毒、有害物隨著清凈下水排出廠外而對環境造成污染。油氣庫區現有污水分生產污水及生活污水。生產污水主要來自罐區及裝車區的含油污水以及事故應急廢水；生活區污水來自生活區及辦公區，經化糞池后進入污水處理單元，兩類污水獨立接入污水處理單元。目前裝車區及液化石油氣泵組區無雨污分流流程，造成初期污染雨水流入雨水管網，外排后對水體造成污染。陽江地區位于廣東沿海，降水比較豐富，有大量的淡水資源可以回收利用；油氣庫區的消防泵使用自來水進行消防演練與應急使用，會產生一定量的消防演習廢水與事故水；另外，庫區北側有一座煤場，庫區的空氣受煤場的影響比較嚴重，因此日常需要噴灑大量的水進行除塵。庫區用水耗量較大，并且造成了水資源的浪費。針對陽江實業油氣庫區事故水、初期雨水無法直接排放，以及消防用水耗量大等問題，提出通過開發經濟、高效的清凈下水與事故水處理技術，實現清凈下水與事故水經處理達標后作為消防罐補水、庫區綠化、噴灑路面、沖廁等用水綜合利用。根據油氣庫清凈下水及消防演習廢水水質特點，通過收集、處理、回用技術研究，優化管網，建立一套清凈下水及事故水回收綜合利用系統，既防止污水直排對油氣庫周邊水生態造成污染，又實現庫區清凈下水及消防演習廢水回收利用，滿足環保及減排要求。同時，通過本項目使陽江實業公司建立起一套完善的給排水管理系統，提升企業的水處理技術水平和水系統管理能力。

1 生產污水排水設計

汽油罐區、柴油罐區、液化石油氣罐區、裝車區等污染區生產中的含油污水，清洗設備產生的污水，通過排污管線自流進污水處理廠進行處理，污水含油量達標后排放。此部分流程為廠區現有流程。對廠區現有污水監測儀升級改造，實現污水在線監測并上傳環保局功能。事故廢水通過庫區現有污水排放管網排放至污水處理間事故水提升池內，通過新增至事故水池流程，可利用原有事故水池提升泵，實現將事故水提升至事故水池，再經一體化雨水處理裝置處理，滿足回用標準后，輸送至清水罐儲存[4]。

2 初期雨水排水設計

2.1 初期雨水處理回用

根據規范，按前15min降雨及降雨厚度30mm對初期雨水量進行核算。暴雨強度按如下公式[2]：

式中：P為暴雨設計重現期(年)，取2a；q為設計暴雨強度(L/s·ha)；t為降雨歷時(min)。

排水管道選擇按如下公式：

式中：Q為設計流量(m3/s)；A為水流有效斷面面積(m2)；v為流速(m/s)。

計算結果匯總見表1。

表1 油氣庫區初期雨水量、管道、收集池、提升泵選型結果

通過在合適位置設立初期雨水收集池，將前期被污染雨水進行收集，然后通過提升泵和出口管線泵送至廢水處理單元，污染雨水經污水處理裝置處理達標后排放[1]。當前廢水處理單元的處理指標無法滿足作為消防水回用的要求。因此，需要增加一套一體化雨水處理裝置對雨水進行處理，達標后作為消防水回用。

2.2 汽油罐區、柴油罐區初期雨水收集

敷設排水管，將儲罐底部環溝內雨水導入新建雨水收集池。同時考慮到現有部分閥門未在圍堰區域內，在上述區域設置圍堰將污染雨水導入環溝內。雨水收集池設計提升泵及管線，將收集的初期雨水管輸至污水總管，然后利用原污水處理單元進行處理，污水水質達標后排放[4]。

2.3 裝車區初期雨水收集

在庫區西北角綠化區域新建初期雨水收集池。疏通裝車區雨水排水溝至新建初期雨水收集池，將該區域的初期雨水收集到初期雨水池。初期雨水收集池設計提升泵及管線至污水總管，然后利用原污水處理單元進行處理，污水水質達標后排放。

2.4 液化石油氣泵組區初期雨水收集

該區域因為地勢較低，無法依靠自流排雨水，因此在該區域南側綠化區新建3#雨水收集池[5]，該區域的初期雨水收集到緩沖池以后，接至污水總管，然后利用原污水處理單元進行處理，污水水質達標后再利用或排放；潔凈雨水泵入排水溝，排放至排?？?。后期，待事故水池、一體化雨水處理裝置投用后，可將初期雨水直接導入事故水池，經一體化雨水處理裝置處理后，進入清水罐儲存回用。

3 干凈雨水排水設計

柴油罐區、汽油罐區、裝車區的初期雨水收集以后，通過閥門遠程切換，將潔凈雨水排至排海口，在排?？诮浰|檢測后排海。液化石油氣泵組區的初期雨水及時提升到污水總管后，通過閥門切換，將該區潔凈雨水排至雨水溝，在排?？诮浰|檢測后排海。生活區，籃球場為非污染區，通過原有排水溝排放至廠區排海口，在排?？诮浰|檢測后排海。廠區雨水外排口設置雨水外排池，并在下游設置切斷閥，經檢測達標后排放。

4 消防演習排水設計及廢水回收利用設計

消防演練時，將消防演練產生的廢水通過雨水溝排至雨水外排池，外排池下游設有電動閘板，用于切斷或打開外排口；通過新增提升泵，可將消防廢水通過新增至事故水池流程泵入事故水池，再經一體化雨水處理裝置處理達標后，轉輸至清水罐儲存回用[3]。初期雨水、干凈雨水、消防演習水排放、回收流程見圖1。

5 回收量核算

5.1 雨水回收

陽江實業公司庫區面積10.6萬m2，年平均降水量為1721.8mm，年最大降水量為3030.5mm，年最小降水量為977.8mm，年平均降水日數為131.3天(指日降水0.1mm)。通過研究建立雨水收集及處理系統，回收雨水量按年平均降水量的40%計，回收淡水量可達10.6×1.72×40%=7.29 萬m3。

5.2 消防演習水回收

陽江實業公司油氣庫區有3臺1100m3柴油消防泵(兩用一備)，使用自來水進行消防演練與應急使用，在應急狀態下，每小時產生事故水2000m3。3臺消防泵每周進行運行保養一次，加上每月消防演練，每年消耗新鮮水約10.8萬m3，之前采取直接排放方式，現按回收50%計，則每年能回收10.8×50%=5.4萬m3。

能節約自來水量為：7.29+5.4=12.69萬m3，完全滿足每年消防泵保養運行和消防演習用水量(10.8萬m3)，且剩余1.89萬m3。余下的水可以用作噴灑路面，綠化澆灌，凈化空氣等用途。

圖1 初期雨水、干凈雨水、消防演習水排放、回收流程

6 經濟效益分析

從經濟效益分析，陽江實業有限公司可通過雨水收集和事故水收集進行回收綜合應用，每年可直接節約水費：(7.29萬m3+5.4萬m3)×3.5元=44.42萬元。整個收集系統和處理裝置耗電費用為39966kW·h×0.68元=2.72萬元。則每年可節省費用為44.42-2.72=41.7萬元。

7 結語

本方案通過對雨水收集、處理、回用技術研究，建立一套清凈下水及事故水回收綜合利用系統，實現減排污水及減少新鮮水用量的目的，確保油氣庫運營的合規性，節約水資源，提升企業的水處理技術水平和水系統管理能力。本方案的實施，從環境效益分析，污染物含量高的初期雨水，隨著徑流的持續，雨水徑流的表面被不斷沖洗，污染物含量逐漸減小到相對穩定的濃度。因此，通過對初期污染雨水的收集在處理，可以避免直排造成的水體污染，能夠產生積極的環境生態效益。從社會效益分析，本次工程可減排污水，確保油氣庫運營的合規性；且可減少新鮮水用量，有助于陽江實業公司在陽江地區樹立良好的環保形象；同時，可為海油內同類企業做好示范，發揮中央企業良好社會責任承擔者的作用，樹立良好企業形象，突顯中海油企業的社會責任。