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“三级防控体系”下企业端建设要求研究

2022-04-29黄建明

皮革制作与环保科技 2022年4期
关键词:酸洗废水雨水

黄建明

(福建闽科环保技术开发有限公司,福建 福州 350000)

近年来,突发环境事件频发,对人民身体健康、生命安全造成很大危害,并给社会公共财产造成较大损失。为了加强风险防控、强化应急处置、保障生命财产安全,各级政府十分重视突发环境事件应急预案。一旦企业发生涉水突发环境事件,其泄漏的环境风险物质、事故消防废水等流出厂外,可能对附近的地表水体造成不利的影响。因此,相关规范明确规定,物料泄露或消防事故等产生的泄露物料和事故废水等不得排出厂外进而污染环境。基于此,本文结合实例论述了某轧钢企业在“三级防控体系”下的建设情况。

1 “三级防控体系”的内容

《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)[1]、《事故状态下水体污染的预防和控制规范》(Q/SY08190-2019)[2]等均提出了建设“三级防控体系”的要求。根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)[1]对事故废水环境风险防范的要求,不仅需构建明确的“单元-厂区-园区/ 区域”环境风险防控体系,同时需合理设置事故废水收集以及应急储存设施,且收集事故废水时应尽可能以非动力自流方式,以满足出现事故时对泄漏物料以及污染消防水、污染雨水收集的需要,明确并图示防止事故废水进入外环境的控制、封堵系统[1]。“单元-厂区-园区/区域”即三级防控体系,其中“单元-厂区”属于企业的建设要求;“园区/区域”为园区管委会或者当地政府建设的公共事故应急池,属于末段风险防范措施。

2 涉水环境风险物质的泄漏情景分析

本文以某轧钢厂为例,轧钢厂占地面积8 000平方米,建设不锈钢钢管加工生产线8条,年产4 500吨钢管。不锈钢钢管在生产过程中需要进行酸洗,而酸洗是指在一定温度条件下,通过采用硝酸和氢氟酸混酸对不锈钢钢管进行酸洗,然后再采用清水对其进行冲洗。一般情况采取自然温度酸洗,采用浸酸法,酸洗液中硝酸浓度一般为110~180 g/L,氢氟酸浓度为10~60 g/L,通过对不锈钢钢管混酸酸洗,不仅可以除去其表面的氧化层与氧化铬层,还可以有效防治纯硝酸酸洗时易形成的钝化层,提高酸洗的效果和不锈钢表面的质量。酸洗的原材料为硝酸、氢氟酸的混合液。

根据《企业突发环境环境事件风险评估指南(试行)》,该轧钢厂涉及的涉水环境风险物质为硝酸、氢氟酸,硝酸、氢氟酸仓储区占地20平方米,仓储区内储存的硝酸量为10吨,氢氟酸量为10吨;酸洗区占地40平方米,酸洗液(硝酸、氢氟酸混合液)量为20吨,突发环境事件涉水情景分析见表1。

表1 突发环境事件涉水情景分析

3 风险防范措施案例分析

为减少泄漏造成的水环境污染影响,企业与园区应建立环境风险“三级防控”体系,第一级为车间级,第二级为企业级,第三级为园区级。其中车间级和企业级防控体系属于企业应当建立的风险防范措施,园区级风险防控体系属于园区应当建立的风险防范措施,本文就环境风险“三级防控”体系中企业端防控措施进行研究。

一级防控。车间级风险防控措施:一,在装置区设置围堰,从而可以在出现大量物料泄露或者事故状态下进行废水收集;二,在罐区设置防火堤,根据防火相关规范要求,在防火堤及隔堤内均应采取相应防渗防火措施,比如罐区的排水应实施清污分流,而防火堤外应设置切换阀门。

二级防控。企业级风险防控措施:在出现较大物料泄漏或消防事故漏液时,首先,应及时采用一级防控系统进行处理,当一级防控系统无法控制时,由二级系统进行控制处理,二级防控措施主要包括事故应急池、应急池的切换阀门等。

事故应急池是针对事故期间本厂区域内以及事故影响范围内的现有污水收集系统,比如围堰围堤、防火堤以及缓冲池系统等无法容纳生产废水、事故废水、消防废水以及降水等情况所建设的贮水池。事故应急池应具有永久或暂时储存的功能和能服务于全厂的特点,还应具有防腐、防渗的效果,以及专一性、自流式、地下式等基本属性。事故应急池是企业风险防控措施中最重要的一环,其投入费用、占地面积等都是企业在建设过程中主要考虑的因素。图1为某企业正在建设的事故应急池和切换阀门示意图。

图1 某企业正在建设的事故应急池和切换阀门示意图

3.1 车间级风险防控措施

硝酸、氢氟酸储存区(罐区)、酸洗区(装置区)设防渗漏、防腐蚀、防淋溶、防流失设施,设置防止泄漏物、受污染的消防水流入雨水管网的围挡收集设施(即防火堤),防火堤与地面之间的高度应高于15 cm;空间容积不低于最大罐的容积[3],即防火堤的建设高度为0.5 m,防火堤外需设置排水的切换阀,在正常情况下,将通向雨水系统以及事故应急池的阀门关闭。此外,需重视对围堰以及切换阀的日常维护和管理工作,确保其功能运行良好,在出现事故时,由专人负责阀门切换,将泄漏物、受污染的消防水及时排入事故应急池内。

3.2 企业级风险防控措施

企业级风险防控措施主要包括雨水排放口的风险防范措施、事故应急池以及事故排水系统。其中,事故排水系统可与雨水排放系统共用,在计算雨水汇水面积时,应以全厂总面积计。本例未单独设置事故排放系统,事故排水系统与雨水排放系统共用,不再另外建设。

3.2.1 雨水排放口的风险防范措施

雨水排放口应设置切换阀门,切换阀门应设置在安全地带,采用地面操作方式,适宜采用远程控制。在事故状态下,关闭雨水排放口阀门,开启事故应急池的阀门,将泄漏物、受污染的消防水导流至事故应急池,防止泄漏物、受污染的消防水进入外环境污染附近地表水体。

3.2.2 事故应急池的建设

事故应急池的建设位置要求:事故应急池一般需设置在厂区下水管网的末端,且对地势具有一定的要求,即需设置在地势相对较低的地方,建设方式宜采用地下式以便利用重力收集事故排水[4]。此外,事故应急池应建设在雨水排放口附近,并建设一定的抽水设施,同时事故应急池应与污水管线连接,可将收集物送至厂区内污水处理设施进行处理。

事故应急池容积建设要求:计算事故应急池容积时,常用的计算方法依据《化工建设项目环境保护工程设计标准》(GB/T50483-2019)[5]和《事故状态下水体污染的预防和控制规范》(Q/SY08190-2019)[2]以及《石化企业水体环境风险防控技术要求》(Q/SH0729-2018)[6]等进行计算。

《化工建设项目环境保护工程设计标准》(GB/T50483-2019)[5]事故应急池容积的计算方式见下式:

其中,《化工建设项目环境保护工程设计标准》(GB/T50483-2019)[5]属于国家标准,具有权威性;而《事故状态下水体污染的预防和控制规范》(Q/SY08190-2019)[2]和《石化企业水体环境风险防控技术要求》(Q/SH0729-2018)[6]属于企业标准,计算事故应急池容积时建议统一按照国家标准相关规定进行核算,且预留出10%的富余度[7]。

V1是指收集系统范围内,发生事故时其中一个罐组或一套装置的物料量。储存相同物料的罐组,需按一个最大储罐计算;而装置物料量,需按存留最大物料量的一台反应器或中间储罐进行计算;酸洗槽的最大储存量为20 m3,故V1=20 m3。

V2指发生事故的储罐或装置的消防水量指标(单位为m3)。V2=Q消×t消,Q消指发生事故的储罐或装置同时使用的消防设施给水流量(单位为m3/h),t消指消防设施对应的设计消防历时(单位为h)。依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)2018版[8]以及《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)[9]相关规定可以知道,本项目的建筑室外消防用水量应为30 L/s,火灾延续时间为3 h,一次火灾室外消防用水量为30×3 600×3÷1 000=324 m3。

V3指发生事故的可以转输到其它储存或处理设施的物料量(单位为m3),围堰内容积取20 m3V雨指发生事故时,可能进入该收集系统的降雨量(单位为 m3),V雨=10 qF。

q指平均日降雨量(单位为mm),按照平均日降雨量q=qa/n。

qa指年平均降雨量,当地近几年的平均降雨量为1 395.3 mm。

n指年平均降雨天数,年平均降雨天数为131 d。

F指必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积情况,面积为0.8 ha。

经计算,项目的事故应急池容积为409.24 m3,考虑需余10%的富余度,则事故应急池的容积=409.24×1.1=450.2 m3

因此,企业事故应急池的建设容积为451 m3,设置在企业东侧雨水排放口附近,便于利用地形较低的优势收集企业事故废水,防止事故废水外排,减少对外环境的影响。

4 结语

二级风险防控措施在防范物料泄露或洗消废水外泄方面起到了“预防为主、防控结合”的作用,二级风险防控措施建设到位,大大减少了企业突发涉水环境事件对周边水环境的影响。

二级风险防控措施中,费用投入较大的是事故应急池的建设,事故应急池容积越大,占地也越大,相应的建设费用也大大增加。企业在应急预案编制过程中,应根据项目所涉及的危险化学品种类以及可能引发的火灾事故的持续时间、消防用水量、进入雨水系统的降雨量进行合理的事故应急池容积计算。

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