化工企业清净下水事故池设计的常见问题探讨

柯尊义

（浙江天成工程设计有限公司，浙江 杭州 310023）

2005年11月13日，中石油吉林石化分公司双苯厂发生爆炸事故，由于没有采取及时正确的事故应急措施，事故现场大量地面水携带100t左右苯、苯胺和硝基苯等有毒有害泄漏物进入清净下水系统，流入松花江吉林市段，导致松花江水体被严重污染，下游城市哈尔滨市供水系统瘫痪，造成了严重的经济和环境损失。这就是“松花江污染事件”。

这是我国迄今为止发生的最为严重、影响最为重大的一次水污染事件，鉴于此次事故的惨痛教训，国家安监总局和环保总局于2006年发布了《关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知》（安监总危化［2006］10号）（以下简称安监10号文），强调了各化工企业应建立和完善事故状态下的“清净下水”的收集和处理装置，由此拉开了化工企业清净下水事故池的全面建设的序幕。但由于国家有关部门并没有出台统一的设计规范，笔者在工程实践过程中发现，清净下水事故池怎么设、设在哪里，很多相关单位如企业、环评机构、安评机构、设计院甚至政府环保主管部门都不甚明了，有些人甚至连事故池的概念和作用都搞不清楚。笔者试图从四个方面谈谈个人在工程设计实践中的浅薄经验和体会，以资探讨。

1 清净下水事故池的概念和作用

为什么要讲这个呢，因为事故池这个概念，现在是个热词，却不是什么新名词。事故池以前见的比较多的是在污水处理领域，用于储存非正常的超标污水或处理不合格的污水而设置的。GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》［1］（以下简称石油规）里也有关于事故存液池的设置要求，但它只是针对石油化工企业储罐区而要求的，并不完全是“安监10号文”所提到的事故池。笔者发现，许多人很容易把这几种事故池的概念搞混淆，有必要作一些澄清。

依据化工企业的安全、环保等相关法规、标准，化工企业应该做到清污分流，企业内部排水系统一般分为清净下水（主要是雨水）排水系统、污水排水业废水排水系统）。一般来说，化工企业全厂污水收集后排至厂区污水处理站或市政污水管网（须达到入网标准），清净下水收集后则直接排至市政雨水管网或就近排入河道。正常情况下，这两个系统各司其职，互不干扰。但在事故状态下，厂区装置（车间）或罐区泄漏的物料、消防排水以及被污染的雨水也难免会沿地表和管道进入清净下水排水系统，如果不对这些地面排水进行收集和处理，任其外排，让一些有毒有害包括易燃易爆物质最终汇入江河湖泊，必将造成所在地区地下水、地表水的严重污染。所以化工企业必须配建事故池，以便于在事故状态下将这些废水收集储存并妥善处理，以防止其外排至环境水体，造成环境水体污染。

所以我们这里所讲的事故池（包括“安监10号文”所要求的），就是指为防止事故状态下流到厂区清净下水管网的受污染水进入市政雨水管道或自然水体而设置的暂时储存受污染水的水池，具有设置永久性，使用临时性、储存暂时性、服务范围全厂性的特点。它是专为厂区清净下水管网配套、防止水体污染的应急缓冲设施，它的作用可以是完全储存所有的事故污水、也可以是仅作缓冲调节，将事故污水转移至污水管网（要求污水管网及其处理系统设计负荷能够满足最大转移量时正常运行）。所以有的地方叫事故应急池，也有的地方叫事故缓冲池，笔者以为事故池的叫法最概括，也最确切表达了它本身的概念和作用。

2 事故池设置的地点

由于化工企业大小各异、生产规模和工艺水平参差不齐，工程实践中大量老企业建成时间较早，设计、建设不规范，部分企业基础薄弱，受场地条件、造价等方面的影响，事故池的设置极不规范。甚至很多新建项目，建设单位从总体布置考虑，担心水池等构筑物影响美观，往往是哪里有空，或厂区角落里不被注意的地方，事故池就设置在哪里。

这样是极其不合理的。因为工程中一般不会去单独设置一套事故排水收集管网接到事故池，而平时让它保持空置。通常做法是利用厂区清净下水管网收集事故排水，在其末端设置应急闸门，以便事故时及时截断排至厂外的排水管道，而将事故排水截流到厂区事故池。所以事故池应设置在厂区清净下水管网末端附近、地势相对较低的地方，且宜采用地下式水池，以便于利用重力流收集事故排水。

同时考虑到化工企业化学品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、反应物质不同，火灾发生时不同的泄漏点位置，事故状态下的清净下水中污染物的组分都会不同。且大多都带有一定的有毒有害物质包括易燃易爆物质，所以事故池与周边建构筑物，尤其是可能带有明火或散发火花的建筑物或场所，比如锅炉房、食堂、机修间等应保持一定的安全防护间距和卫生防护间距。

3 事故池的容积计算

关于事故池的容积计算，目前在工程实践中普通采用较多的是中国石油化工集团公司安全环保局于2006年3月“松花江水污染事件”后发布的《水体污染防控紧急措施设计导则》［2］（中国石化安环（2006）10号）（以下简称“导则”）中的计算公式。

V现有—用于储存事故排水的现有储存设施的总有效容积；

V总—事故储存设施总有效容积；

注：（V1+V2-V3）max是指对收集系统范围内不同罐组或装置分别计算V1+V2-V3，取其中最大值。

V1—收集系统范围内发生事故的一个罐组或一套装置的物料量。

注：储存相同物料的罐组按一个最大储罐计，装置物料量按存留最大物料量的一台反应器或中间储罐计；

V2—发生事故的储罐或装置的消防水量，m3；

Q消—发生事故的储罐或装置的同时使用的消防设施给水流量，m3/h；

t消—消防设施对应的设计消防历时，h；

V3—发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量，m3；

V4—发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量，m3；

V5—发生事故时可能进入该收集系统的降雨量，m3；

q—降雨强度，mm；按平均日降雨量；

qa—年平均降雨量，mm；

n—年平均降雨日数。

F—必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积，hm2；

应该说，就整个“导则”及整体公式而言，是关于事故状态水污染防控比较严密和全面的一个指导文件和公式了，但它有两个主要问题，限制了它的应用范围和效果。

第一个就是它的法律地位，因为这个文件的发文单位是中国石油化工集团公司安全环保局，而且只是以中国石化集团内部文件形式下发，所以其文号的地位最多只能算是企业的一个内部标准，连石化行业的标准或规范都算不上，行业内的很多人都不太了解，更别说行业外的人了。因此在实际应用中，其权威性就大打折扣，致使工程实践推广应用中存在诸多不便，在化工行业内部执行力度也就可见一般。

第二个就是公式（5）中q取“按平均日降雨量”。这样取值，缺乏技术论证和工程实践检验，是否合理和安全可靠？不得而知，而新编制的《化工建设项目环境保护设计规范》［2］（GB50483-2009）（由原《化工建设项目环境保护设计规定》（HG 20667-1986）升格修订而来）采用的是“当地最大降雨量”，两者分歧明显，以致于对于同一个项目的事故池容积计算结果，环评单位、安评单位和设计单位各不相同，千差万别，执行时令建设单位莫衷一是，做得大了，扩大了占地面积，增加了造价和投资，而其本身利用率则极低，在寸土寸金的建设单位眼里，显得浪费；做得小了，又怕通不过相关主管部门的验收。

笔者以为，应该结合《化工建设项目环境保护设计规范》的修订，将“导则”整体纳入该规范体系，并针对事故时的降雨量如何科学取值，进行专题系统研究和论证，提出安全合理的计算公式，便于执行和理解。

4 设置形式

如前所述，事故池一般设置于厂区清净下管网的末端附近，由于利用重力流收集，排水管网要保持一定的坡度和埋深，这样到末端时埋深不可避免地将加大，尤其是有的地方规定一个化工企业只能有一个清净下水排出口，这在厂区面积不大或本身有一定竖向坡度或落差时还好。如果厂区面积很大，地势平坦，排水管末端埋深在2～3m就是家常便饭了。与之连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储存事故排水的话，相应占地面积就会很大，造价也很高，这样不经济也不符合当前国家节能节地节水节材的大政方针要求，尤其是一些在用地紧张的地区，实际实施时难免会遇到企业不理解，落实计算容积困难和阻力较大。

所以笔者的建议是，如果事故池容积不是很大，比如500～1000m3以下，厂区用地条件许可的情况下，可以做成全地下式钢筋混凝土结构，并辅以防渗防腐处理，池上口一般加盖，池顶预留人孔或检修孔，池顶种草以美化环境。

如果事故池容积大于1000m3，可以做成一部分地下作为事故收集使用，另一部分做成地上式水池或储罐，在事故状态利用事故排水泵转移至地上式水池或储罐［3］，这样可以解决占地太大和造价过高的问题。当然这时事故排水泵的电源必须要满足现行国家标准《供配电系统设计规范》所规定的一级负荷供电要求，在紧急时不能被切断，且电机须采用防爆型。

至于有的单位提出的另一种所谓“移动式事故池”，即采用可移动的槽、罐或槽罐车之类，废水通过泵提升至槽或罐内，然后送到污水处理站集中处理。这种形式毕竟容积有限（一般在50m3以下），应急时调用不可能随叫随到，仅适用小型化工企业的一般事故或紧急状态时补充力量，不能作为事故池的一种常态设置。

5 结论

综合所述，工程实践中化工企业清净下水系统所说的事故池是针对全厂性服务的事故池，而非“石油规”所指的事故存液池，或污水处理领域所指的超标污水或处理不合格的污水储存池。其一般设置于厂区清净下管网的末端附近，宜采用经防渗防腐处理的地下式现浇钢筋混凝土结构，也可采用部分地下和地上式水池（罐）相结合的形式，建议针对《化工建设项目环境保护设计规范》及“导则”中存在的问题进行研究论证，细化和完善关于事故池容积计算等问题，修订相关规范，做到安全合理，经济适用，以指导工程设计和实践应用。

［1］GB50160-2008，石油化工企业设计防火规范［S］.

［2］GB 50483-2009，化工建设项目环境保护设计规范［S］.

［3］俞科成，孟琪莉.事故排水系统的探讨［J］，科技资讯.2007，21：77.