油气库区清净下水及事故水回收综合利用方案研究

陈祖能 郑卫 吴新民 尹再荣 崔要轩(海洋石油阳江实业有限公司，广东 阳江 529500)

0 引言

近年来，国家对油气库初期雨水与事故水的排放要求严格，安监总危化(2006)10号文以及GB 50074—2014《石油库设计规范》明确要求各危化企业，特别是中央企业要立即完善事故状态下防范环境污染的措施，不仅仅做到清污分流，还要考虑并且有效措施防止事故状态时有毒、有害物随着清净下水排出厂外而对环境造成污染。油气库区现有污水分生产污水及生活污水。生产污水主要来自罐区及装车区的含油污水以及事故应急废水；生活区污水来自生活区及办公区，经化粪池后进入污水处理单元，两类污水独立接入污水处理单元。目前装车区及液化石油气泵组区无雨污分流流程，造成初期污染雨水流入雨水管网，外排后对水体造成污染。阳江地区位于广东沿海，降水比较丰富，有大量的淡水资源可以回收利用；油气库区的消防泵使用自来水进行消防演练与应急使用，会产生一定量的消防演习废水与事故水；另外，库区北侧有一座煤场，库区的空气受煤场的影响比较严重，因此日常需要喷洒大量的水进行除尘。库区用水耗量较大，并且造成了水资源的浪费。针对阳江实业油气库区事故水、初期雨水无法直接排放，以及消防用水耗量大等问题，提出通过开发经济、高效的清净下水与事故水处理技术，实现清净下水与事故水经处理达标后作为消防罐补水、库区绿化、喷洒路面、冲厕等用水综合利用。根据油气库清净下水及消防演习废水水质特点，通过收集、处理、回用技术研究，优化管网，建立一套清净下水及事故水回收综合利用系统，既防止污水直排对油气库周边水生态造成污染，又实现库区清净下水及消防演习废水回收利用，满足环保及减排要求。同时，通过本项目使阳江实业公司建立起一套完善的给排水管理系统，提升企业的水处理技术水平和水系统管理能力。

1 生产污水排水设计

汽油罐区、柴油罐区、液化石油气罐区、装车区等污染区生产中的含油污水，清洗设备产生的污水，通过排污管线自流进污水处理厂进行处理，污水含油量达标后排放。此部分流程为厂区现有流程。对厂区现有污水监测仪升级改造，实现污水在线监测并上传环保局功能。事故废水通过库区现有污水排放管网排放至污水处理间事故水提升池内，通过新增至事故水池流程，可利用原有事故水池提升泵，实现将事故水提升至事故水池，再经一体化雨水处理装置处理，满足回用标准后，输送至清水罐储存[4]。

2 初期雨水排水设计

2.1 初期雨水处理回用

根据规范，按前15min降雨及降雨厚度30mm对初期雨水量进行核算。暴雨强度按如下公式[2]：

式中：P为暴雨设计重现期(年)，取2a；q为设计暴雨强度(L/s·ha)；t为降雨历时(min)。

排水管道选择按如下公式：

式中：Q为设计流量(m3/s)；A为水流有效断面面积(m2)；v为流速(m/s)。

计算结果汇总见表1。

表1 油气库区初期雨水量、管道、收集池、提升泵选型结果

通过在合适位置设立初期雨水收集池，将前期被污染雨水进行收集，然后通过提升泵和出口管线泵送至废水处理单元，污染雨水经污水处理装置处理达标后排放[1]。当前废水处理单元的处理指标无法满足作为消防水回用的要求。因此，需要增加一套一体化雨水处理装置对雨水进行处理，达标后作为消防水回用。

2.2 汽油罐区、柴油罐区初期雨水收集

敷设排水管，将储罐底部环沟内雨水导入新建雨水收集池。同时考虑到现有部分阀门未在围堰区域内，在上述区域设置围堰将污染雨水导入环沟内。雨水收集池设计提升泵及管线，将收集的初期雨水管输至污水总管，然后利用原污水处理单元进行处理，污水水质达标后排放[4]。

2.3 装车区初期雨水收集

在库区西北角绿化区域新建初期雨水收集池。疏通装车区雨水排水沟至新建初期雨水收集池，将该区域的初期雨水收集到初期雨水池。初期雨水收集池设计提升泵及管线至污水总管，然后利用原污水处理单元进行处理，污水水质达标后排放。

2.4 液化石油气泵组区初期雨水收集

该区域因为地势较低，无法依靠自流排雨水，因此在该区域南侧绿化区新建3#雨水收集池[5]，该区域的初期雨水收集到缓冲池以后，接至污水总管，然后利用原污水处理单元进行处理，污水水质达标后再利用或排放；洁净雨水泵入排水沟，排放至排海口。后期，待事故水池、一体化雨水处理装置投用后，可将初期雨水直接导入事故水池，经一体化雨水处理装置处理后，进入清水罐储存回用。

3 干净雨水排水设计

柴油罐区、汽油罐区、装车区的初期雨水收集以后，通过阀门远程切换，将洁净雨水排至排海口，在排海口经水质检测后排海。液化石油气泵组区的初期雨水及时提升到污水总管后，通过阀门切换，将该区洁净雨水排至雨水沟，在排海口经水质检测后排海。生活区，篮球场为非污染区，通过原有排水沟排放至厂区排海口，在排海口经水质检测后排海。厂区雨水外排口设置雨水外排池，并在下游设置切断阀，经检测达标后排放。

4 消防演习排水设计及废水回收利用设计

消防演练时，将消防演练产生的废水通过雨水沟排至雨水外排池，外排池下游设有电动闸板，用于切断或打开外排口；通过新增提升泵，可将消防废水通过新增至事故水池流程泵入事故水池，再经一体化雨水处理装置处理达标后，转输至清水罐储存回用[3]。初期雨水、干净雨水、消防演习水排放、回收流程见图1。

5 回收量核算

5.1 雨水回收

阳江实业公司库区面积10.6万m2，年平均降水量为1721.8mm，年最大降水量为3030.5mm，年最小降水量为977.8mm，年平均降水日数为131.3天(指日降水0.1mm)。通过研究建立雨水收集及处理系统，回收雨水量按年平均降水量的40%计，回收淡水量可达10.6×1.72×40%=7.29 万m3。

5.2 消防演习水回收

阳江实业公司油气库区有3台1100m3柴油消防泵(两用一备)，使用自来水进行消防演练与应急使用，在应急状态下，每小时产生事故水2000m3。3台消防泵每周进行运行保养一次，加上每月消防演练，每年消耗新鲜水约10.8万m3，之前采取直接排放方式，现按回收50%计，则每年能回收10.8×50%=5.4万m3。

能节约自来水量为：7.29+5.4=12.69万m3，完全满足每年消防泵保养运行和消防演习用水量(10.8万m3)，且剩余1.89万m3。余下的水可以用作喷洒路面，绿化浇灌，净化空气等用途。

图1 初期雨水、干净雨水、消防演习水排放、回收流程

6 经济效益分析

从经济效益分析，阳江实业有限公司可通过雨水收集和事故水收集进行回收综合应用，每年可直接节约水费：(7.29万m3+5.4万m3)×3.5元=44.42万元。整个收集系统和处理装置耗电费用为39966kW·h×0.68元=2.72万元。则每年可节省费用为44.42-2.72=41.7万元。

7 结语

本方案通过对雨水收集、处理、回用技术研究，建立一套清净下水及事故水回收综合利用系统，实现减排污水及减少新鲜水用量的目的，确保油气库运营的合规性，节约水资源，提升企业的水处理技术水平和水系统管理能力。本方案的实施，从环境效益分析，污染物含量高的初期雨水，随着径流的持续，雨水径流的表面被不断冲洗，污染物含量逐渐减小到相对稳定的浓度。因此，通过对初期污染雨水的收集在处理，可以避免直排造成的水体污染，能够产生积极的环境生态效益。从社会效益分析，本次工程可减排污水，确保油气库运营的合规性；且可减少新鲜水用量，有助于阳江实业公司在阳江地区树立良好的环保形象；同时，可为海油内同类企业做好示范，发挥中央企业良好社会责任承担者的作用，树立良好企业形象，突显中海油企业的社会责任。