化工企業(yè)清凈下水事故池設(shè)計的常見問題探討

柯尊義

（浙江天成工程設(shè)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(fā)生爆炸事故，由于沒有采取及時正確的事故應(yīng)急措施，事故現(xiàn)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(tǒng)，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(tǒng)癱瘓，造成了嚴重的經(jīng)濟和環(huán)境損失。這就是“松花江污染事件”。

這是我國迄今為止發(fā)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(jiān)總局和環(huán)?？偩钟?006年發(fā)布了《關(guān)于督促化工企業(yè)切實做好幾項安全環(huán)保重點工作的緊急通知》（安監(jiān)總?；?006］10號）（以下簡稱安監(jiān)10號文），強調(diào)了各化工企業(yè)應(yīng)建立和完善事故狀態(tài)下的“清凈下水”的收集和處理裝置，由此拉開了化工企業(yè)清凈下水事故池的全面建設(shè)的序幕。但由于國家有關(guān)部門并沒有出臺統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范，筆者在工程實踐過程中發(fā)現(xiàn)，清凈下水事故池怎么設(shè)、設(shè)在哪里，很多相關(guān)單位如企業(yè)、環(huán)評機構(gòu)、安評機構(gòu)、設(shè)計院甚至政府環(huán)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?wù)剛€人在工程設(shè)計實踐中的淺薄經(jīng)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(xiàn)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(lǐng)域，用于儲存非正常的超標污水或處理不合格的污水而設(shè)置的。GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》［1］（以下簡稱石油規(guī)）里也有關(guān)于事故存液池的設(shè)置要求，但它只是針對石油化工企業(yè)儲罐區(qū)而要求的，并不完全是“安監(jiān)10號文”所提到的事故池。筆者發(fā)現(xiàn)，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(jù)化工企業(yè)的安全、環(huán)保等相關(guān)法規(guī)、標準，化工企業(yè)應(yīng)該做到清污分流，企業(yè)內(nèi)部排水系統(tǒng)一般分為清凈下水（主要是雨水）排水系統(tǒng)、污水排水業(yè)廢水排水系統(tǒng)）。一般來說，化工企業(yè)全廠污水收集后排至廠區(qū)污水處理站或市政污水管網(wǎng)（須達到入網(wǎng)標準），清凈下水收集后則直接排至市政雨水管網(wǎng)或就近排入河道。正常情況下，這兩個系統(tǒng)各司其職，互不干擾。但在事故狀態(tài)下，廠區(qū)裝置（車間）或罐區(qū)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(tǒng)，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(zhì)最終匯入江河湖泊，必將造成所在地區(qū)地下水、地表水的嚴重污染。所以化工企業(yè)必須配建事故池，以便于在事故狀態(tài)下將這些廢水收集儲存并妥善處理，以防止其外排至環(huán)境水體，造成環(huán)境水體污染。

所以我們這里所講的事故池（包括“安監(jiān)10號文”所要求的），就是指為防止事故狀態(tài)下流到廠區(qū)清凈下水管網(wǎng)的受污染水進入市政雨水管道或自然水體而設(shè)置的暫時儲存受污染水的水池，具有設(shè)置永久性，使用臨時性、儲存暫時性、服務(wù)范圍全廠性的特點。它是專為廠區(qū)清凈下水管網(wǎng)配套、防止水體污染的應(yīng)急緩沖設(shè)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(diào)節(jié)，將事故污水轉(zhuǎn)移至污水管網(wǎng)（要求污水管網(wǎng)及其處理系統(tǒng)設(shè)計負荷能夠滿足最大轉(zhuǎn)移量時正常運行）。所以有的地方叫事故應(yīng)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(shè)置的地點

由于化工企業(yè)大小各異、生產(chǎn)規(guī)模和工藝水平參差不齊，工程實踐中大量老企業(yè)建成時間較早，設(shè)計、建設(shè)不規(guī)范，部分企業(yè)基礎(chǔ)薄弱，受場地條件、造價等方面的影響，事故池的設(shè)置極不規(guī)范。甚至很多新建項目，建設(shè)單位從總體布置考慮，擔心水池等構(gòu)筑物影響美觀，往往是哪里有空，或廠區(qū)角落里不被注意的地方，事故池就設(shè)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(shè)置一套事故排水收集管網(wǎng)接到事故池，而平時讓它保持空置。通常做法是利用廠區(qū)清凈下水管網(wǎng)收集事故排水，在其末端設(shè)置應(yīng)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(qū)事故池。所以事故池應(yīng)設(shè)置在廠區(qū)清凈下水管網(wǎng)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(yè)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(yīng)物質(zhì)不同，火災(zāi)發(fā)生時不同的泄漏點位置，事故狀態(tài)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(zhì)包括易燃易爆物質(zhì)，所以事故池與周邊建構(gòu)筑物，尤其是可能帶有明火或散發(fā)火花的建筑物或場所，比如鍋爐房、食堂、機修間等應(yīng)保持一定的安全防護間距和衛(wèi)生防護間距。

3 事故池的容積計算

關(guān)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(huán)保局于2006年3月“松花江水污染事件”后發(fā)布的《水體污染防控緊急措施設(shè)計導則》［2］（中國石化安環(huán)（2006）10號）（以下簡稱“導則”）中的計算公式。

V現(xiàn)有—用于儲存事故排水的現(xiàn)有儲存設(shè)施的總有效容積；

V總—事故儲存設(shè)施總有效容積；

注：（V1+V2-V3）max是指對收集系統(tǒng)范圍內(nèi)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(tǒng)范圍內(nèi)發(fā)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(yīng)器或中間儲罐計；

V2—發(fā)生事故的儲罐或裝置的消防水量，m3；

Q消—發(fā)生事故的儲罐或裝置的同時使用的消防設(shè)施給水流量，m3/h；

t消—消防設(shè)施對應(yīng)的設(shè)計消防歷時，h；

V3—發(fā)生事故時可以轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌麅Υ婊蛱幚碓O(shè)施的物料量，m3；

V4—發(fā)生事故時仍必須進入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，m3；

V5—發(fā)生事故時可能進入該收集系統(tǒng)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(shù)。

F—必須進入事故廢水收集系統(tǒng)的雨水匯水面積，hm2；

應(yīng)該說，就整個“導則”及整體公式而言，是關(guān)于事故狀態(tài)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(yīng)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(fā)文單位是中國石油化工集團公司安全環(huán)保局，而且只是以中國石化集團內(nèi)部文件形式下發(fā)，所以其文號的地位最多只能算是企業(yè)的一個內(nèi)部標準，連石化行業(yè)的標準或規(guī)范都算不上，行業(yè)內(nèi)的很多人都不太了解，更別說行業(yè)外的人了。因此在實際應(yīng)用中，其權(quán)威性就大打折扣，致使工程實踐推廣應(yīng)用中存在諸多不便，在化工行業(yè)內(nèi)部執(zhí)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(shù)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(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》［2］（GB50483-2009）（由原《化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》（HG 20667-1986）升格修訂而來）采用的是“當?shù)刈畲蠼涤炅俊?，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(jié)果，環(huán)評單位、安評單位和設(shè)計單位各不相同，千差萬別，執(zhí)行時令建設(shè)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(shè)單位眼里，顯得浪費；做得小了，又怕通不過相關(guān)主管部門的驗收。

筆者以為，應(yīng)該結(jié)合《化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》的修訂，將“導則”整體納入該規(guī)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(tǒng)研究和論證，提出安全合理的計算公式，便于執(zhí)行和理解。

4 設(shè)置形式

如前所述，事故池一般設(shè)置于廠區(qū)清凈下管網(wǎng)的末端附近，由于利用重力流收集，排水管網(wǎng)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(guī)定一個化工企業(yè)只能有一個清凈下水排出口，這在廠區(qū)面積不大或本身有一定豎向坡度或落差時還好。如果廠區(qū)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(yīng)占地面積就會很大，造價也很高，這樣不經(jīng)濟也不符合當前國家節(jié)能節(jié)地節(jié)水節(jié)材的大政方針要求，尤其是一些在用地緊張的地區(qū)，實際實施時難免會遇到企業(yè)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(qū)用地條件許可的情況下，可以做成全地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，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(huán)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(tài)利用事故排水泵轉(zhuǎn)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(xiàn)行國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》所規(guī)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(nèi)，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(yīng)急時調(diào)用不可能隨叫隨到，僅適用小型化工企業(yè)的一般事故或緊急狀態(tài)時補充力量，不能作為事故池的一種常態(tài)設(shè)置。

5 結(jié)論

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

［1］GB50160-2008，石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范［S］.

［2］GB 50483-2009，化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范［S］.

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