石油化工企业地下水污染防渗.pdf

6石油化工安全环保技术PETOCHEMICAL SAFETY AND ENVIONMENTAL POTECTION TECHNOLOGY2014 年第 30 卷第 2 期櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒收稿日期:2014 01 20。作者简介:肖春宝，男，毕业于山东石油大学化学工程专业，长期从事安全环保管理工作，主持过多项环保科研开发，获得省级科技进步一等奖、三等奖各一次，发表论文数篇，现任安全环保部副部长，高级工程师。电话:[phone]，E-mail:石油化工企业地下水污染防渗肖春宝，宁宁(中国石化安庆分公司，安徽 安庆 246002)摘要:地下水污染日趋严重，政府对其防治日益重视，要求新建石油化工企业都要进行地下水防渗处理。结合安庆石化炼化一体化项目介绍了地下水防渗的原则、分区和划分以及地下水防渗采取的一般措施。描述了一般污染防治区、重点污染防治区、特殊污染防治区地下水防渗的典型设计与施工。关键词:地下水污染地下水防渗分区划分设计与施工地下水是水资源的重要组成部分，是人类生存、生活和生产活动必不可少的自然资源。多年来由于石油及其化工产品使用及管理上的缺陷，压油、汽柴油、苯系物等泄漏造成了地下蓄水层污染，一方面是来自石油开采、运输、冶炼等过程构成的污染，另一方面是深埋于地下的储油罐年久失修，造成油品缓慢渗入土壤，蓄水层严重污染，致使居民饮用水供应受到威胁。目前世界各地地下水普遍存在这一问题，我国也未能幸免。近年来，国家对地下水污染防治日益重视，建设项目环评审批时增加了地下水环境影响评价的内容。自2008 年始，国家环保部对上报的石化项目均要求进行地下水环境影响评价，本文结合安庆石化炼化一体化项目，介绍地下水防渗的原则、分区和划分以及地下水防渗采取的一般措施，一般污染防治区、重点污染防治区、特殊污染防治区地下水防渗的典型设计与施工。1地下水污染防治原则地下水污染防治措施按照“源头控制、末端防治、污染监控、应急响应”相结合的原则，对污染物的产生、漏渗、扩散、应急响应全阶段进行控制。1.1主动防渗原则(源头控制措施)为了防止项目建设对地下水造成污染，需从原料产品储存、装卸、运输、生产过程、污染处理设施等全过程控制各种有毒有害原辅材料、中间材料、产品的泄漏;采用先进工艺和技术，减少污染物的跑冒滴漏，降低环境事故风险;管线敷设尽量采用“可视化”。安庆石化除从工艺、技术、设备方面减少污染物的跑冒滴漏外，所有污水管线均上管架，压力输送，实现可视化。1.2分区防渗的原则根据各装置区及生产单元可能泄漏至地面污染物的性质、种类、浓度不同，将厂区划分为非污染防治区、一般污染防治区、重点污染防治区和特殊污染防治区，分别进行不同等级和要求的防渗措施，将在表 1 具体描述。1.3被动防渗原则(工程措施)防止地下水污染的被动控制措施为地面防渗工程，包括各装置区、生产单元按照相应标准要求铺设防渗层，以阻止泄漏到地面的污染物进入地下水中及防渗层内设置渗漏污染物收集系统，将滞留在地面的污染物收集起来，集中送至污水处理系统处理。安庆石化按不同渗透系数要求，进行分区防渗设计施工。肖春宝等.石油化工企业地下水污染防渗2014 年第 30 卷第 2 期7表 1安庆项目地下水污染防治分区情况序号区域名称分区类别一、生产区1常减压装置重点污染防治区2重油加氢装置重点污染防治区3柴油加氢精制装置重点污染防治区4重油催化裂化装置重点污染防治区5催化重整装置重点污染防治区6气体分馏一般污染防治区7双脱装置重点污染防治区8硫磺回收(二联合大院内)重点污染防治区9溶剂再生装置重点污染防治区10酸性水汽提装置重点污染防治区11制氢装置改造一般污染防治区二、储运区12重油加氢原料罐区重点污染防治区13催化裂化原料罐区重点污染防治区14重整原料罐区重点污染防治区15柴油成品罐区重点污染防治区16混合二甲苯罐区重点污染防治区17丙烯罐区重点污染防治区18液化气罐区重点污染防治区19公路装车设施重点污染防治区20铁路装车设施重点污染防治区21火炬设施一般污染防治区三、公用工程区22循环水场特殊污染防治区23脱盐水站(炼油大院)一般污染防治区24凝结水回收站一般污染防治区25中心化验室一般污染防治区26空分空压站一般污染防治区27总变电所一般污染防治区28给水及消防泵站一般污染防治区四、环保工程29污水处理场特殊污染防治区30初期雨水收集池特殊污染防治区31事故水池特殊污染防治区32污水收集运送管线特殊污染防治区33危险废物临时贮存设施(老区)重点污染防治区1.4污染监控原则实施覆盖生产区的地下水污染监控系统，包括建立完善的检测方案，科学、合理设置地下水污染监控井。一旦发现地下水污染事故，立即启动应急预案，使污染得到急时控制和治理。安庆石化除在罐底防渗层内设有泄漏报警装置外，还在装置区及周边布设了 19 口监测井和 3 口应急抽水井。2地下水污染防治分区的划分2.1非污染区指不会对地下水环境造成污染的区域。主要包括控制室、配电室、机柜室(除配电间事故油池)、工艺生产装置内道路、绿化区、管理区、厂前区等。2.2一般污染区指无毒性或毒性小的生产装置区。主要指生产装置(单元)的设备区，包括塔、罐、反应器、换热器、机泵区等。2.3重点污染区指危害性大、毒性较大(按 危险废物名录属于危险废物的物质)的生产装置设备区、物料储罐区、化学品库及固体废物暂存区等。2.4特殊污染防治区(设施)是指地下或半地下的长期容纳(或存留)含有有毒有害物料的污水池、污水场等。主要包括污水收集沟和池、厂区内污水井、污水检查井、油品储存池、装置内雨水沟、雨水监控池、配电间事故油池、装置地下污油罐等。3地下水防渗一般措施1)将生产装置区域内易产生泄漏的设备按其物料的物性分类集中布置，对于不同物料性质的区域，分别设置围堰。大面积地坪需设置伸缩缝，并用柔性材料填塞。2)对于储存物料、输送酸、碱等强腐蚀性化学物料的区域设置围堰或围堤，围堤的容积应能够容纳最大储罐的全部容积。3)对于机、泵基础周边设置废液收集设施，确保泄漏物料统一收集至排放系统。4)工艺管线、污水压力管道尽可能地上敷设，尽量减少地下污水管线的敷设，做好地下污水管线的接口及检查井等的防渗漏处理、要从管道基础、8石油化工安全环保技术2014 年第30 卷第2 期管道外防腐、管道材质等多方面提高要求。5)除与阀门、仪表、设备等连接采用法兰外，其余工艺管线尽可能采用焊接，对于输送有毒介质的管线做明显标记。6)跨越、穿越厂区内铁路、道路时，跨越段不装设阀门、金属波纹管补偿器、法兰和螺纹接头等管件。7)管道低点放净口附近设置地漏、地沟或用软管接至地漏或地沟，不随意排放，在可能产生排放物扩散地区的排放口设置围堰;检修、拆卸、试车、施工安装时含有有毒、有腐蚀和可燃物物料时，均采取措施，集中收集。管道中残留的物料，不随意排放;8)所有与易燃、易爆、腐蚀性和有毒介质接触的管线和设备的排净口都必须用管帽或法兰盖或丝堵堵上。生产装置和辅助设施不使用带填料密封的补偿器。9)各装置污染区地面初期雨水、地面冲洗水及使用过的消防水全部收集进入污染雨水收集池，通过泵提升后送污水处理厂处理;污染区的后期雨水应收集进入雨水调节池监控。事故排水和消防后排水的收集池统一设置，其容积不小于最大一次设计消防水量，收集后的污染雨水或消防后的污水应送污水处理厂处理。10)所有穿过污水处理构筑物壁的管道预先设置防水套管，防水套管的环缝隙采用不透水的柔性材料填塞。在重点污染防治区和厂区地下水上、下游位置设置地下水水质监测井。4分区防渗的典型设计与施工一般污染防治区防渗设计要求参照 一般工业固 体 废 物 储 存、处 置 场 污 染 控 制 标 准(GB18599 2001)。一般污染区地坪混凝土防渗层抗渗等级不应小于 P6，其厚度不宜小于 100mm，其防渗层性能与 1.5 m 厚粘土层(渗透系数1.0 107cm/s)等效。如图 1 所示。重点污染防治区防渗设计要求参照 危险废物填埋污染控制标准(GB18598 2001)。重点污染区地坪混凝土防渗层抗渗等级不应小于 P8，其厚度不宜小于150 mm，防渗层性能应与6 m 厚粘土层(渗透系数 1.0 107cm/s)等效。图 2 是安庆石化催化原料罐罐基础防渗结构示意图。防渗措施:罐基础防渗层结构从下图 1一般污染防治区防渗结构示意到上为地基土、填料层、膜下保护层、HDPE 膜(厚度为 2.0 mm)、膜上保护层、砂垫层、沥青砂绝缘层。膜上保护层和膜下保护层可采用长丝无纺土工布，规格不宜小于 600 g/m2。防渗层应由中心坡向四周，坡度不宜小于 1.5%。HDPE 膜与环墙基础连接处应进行防渗处理;罐区地面和围堰防渗采用双层复合防渗结构，即HDPE 膜(厚度不小于 1.5 mm)+抗渗混凝土(厚度不宜小于 100 mm)图 2催化原料罐罐基础防渗结构示意特殊污染防治区防渗设计要求与重点污染区相同，生产装置污染区内各种污水池、污水井池体等特殊区域采用防水钢筋混凝土，混凝土渗透系数 K 1 1011cm/s，壁厚 250mm;池壁内表面刷水泥基防渗涂层或防水砂浆。如图 3 所示。(下转第 40 页)40石油化工安全环保技术2014 年第30 卷第2 期b)计算结果见表 7:表 7喷火影响后果事故物料流量/(kgs1)热辐射/(kwm2)5815322F5D2F5D2F5D2F5DLNG 接收站 1高压泵到气化器泄漏LNG25.71121011018990778168LNG 接收站 2高压泵到气化器泄漏LNG26.9110981008892788570表 7 中的计算结果表明，根据两个接收站的实际参数，高压泵及气化器入口间距保证90 m 之外，平面对 LNG 储罐是安全的。4结语1)实际生产过程中，产生爆炸事故的原因多样而复杂，爆炸模型和火灾模型难以完全准确描述实际生产过程，爆炸力定量计算以及火灾模拟计算的结果在实际生产中仅供参考。2)LNG 接收站1 的 LNG 储罐附近区域如果发生爆炸，则由于储罐位于 140 50 mbar 的超压冲击波区域间，罐底结构可以承受，结构安全;乙烷罐及丙烷罐的泄漏扩散不可能在接收站 1 的LNG 储罐罐底形成爆炸环境。3)LNG 接收站1 和 LNG 接收站2 的罐内 LNG泄漏扩散可形成喷火，喷火计算结果表明，两个接收站的平面布置是安全的。参考文献:1刘国芬.浅谈炼油厂爆炸危险源辨识及防爆措施 J.石油化工安全环保技术，2010，26(2):12-14.2赵衡阳.气体和粉尘爆炸原理 M.北京:北京理工大学出版社，檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿1996.(上接第 8 页)图 3污水池结构防渗做法5结语石油化工企业严格按照源头控制、分区防渗、污染监控、应急响应的原则，进行全过程的控制，对装置区及生产单元采取污染防渗措施，防止地下水污染，保护了环境和人身安全。参考文献:1GB 18598 2001 危险废物填埋污染控制标准 S.2GB 18599 2001 一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准 S.3梁林佐，等.石化厂区地下水污染防治 J.化工环保，2009，29.增刊.