氯碱厂雨污分流项目总结

李 刚

（山东铝业有限公司氯碱厂，山东 淄博 255052）

山东铝业有限公司氯碱厂（以下简称山铝氯碱厂）于2005年7月7日建成投产，现有烧碱生产能力18万t/a，该厂始终坚持走循环经济发展道路，以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，实现了生产过程的清洁化和废物的资源化，现场工作环境得到显著改善。本文从“雨污分流”实施及废水的回收治理方面来介绍山铝氯碱厂在清洁生产方面所采取的一些措施。

1 雨污分流的依据

根据《室外排水设计规范》（GB 50014-2006）（2011年版）的总则1.0.4条要求:按照“清污分流、雨污分流”的原则设计和建设排水系统，初期污染雨水及消防应急事故废水经收集、处理达标后排放。因此，厂区内应设有污水回收处理系统、初期雨水回收系统和事故应急池。

山铝氯碱厂坚持一水多用，减少新鲜水用量。盐泥压滤水、树脂塔再生酸碱废水、洗氯水、洗氢水、脱硝产生的反冲洗水、蒸汽冷凝水及化验水全部回用于盐水精制工序化盐使用。循环水系统使用ZY-601新型高浓缩倍数缓蚀阻垢剂后，不再进行置换排污。纯水制备排污水经污水处理系统设施再次提纯浓缩后，大部分水回用于生产化盐，少部分水与生活污水经收集后，排入山铝氯碱厂第二赤泥堆，回用于氧化铝生产装置，所有废水均不外排，真正实现“零排放”。

2 污水回收处理系统

2.1 各装置区、各工序增加污水收集池

完善氯碱装置区内污水回收处理系统，通过各装置区、储罐区增加污水收集池和排污泵，实现装置区所有污水全部回收去盐水系统化盐，废水零排放。装置区新增架空污水管线DN50的U-PVC管650 m，DN100的U-PVC主管1 000 m，新增耐酸碱防腐排污泵10余台，装置区污水回收装置详细列表见表1。

2.2 防渗、防腐、围堰及防火堤

液碱、液氯、盐酸等罐区按规范设不低于1.2 m围堰，对事故泄漏物料及消防废水进行收集控制，防火堤采用钢筋混凝土结构，罐区地面全部硬化，采用混凝土铺砌，并进行防渗、防腐，符合环保要求。罐区内设混凝土排水沟，同时各罐区均分别设置污水及雨水排放的切换闸阀，正常及事故情况下针对不同物质实施分流排放控制。生产车间（盐水、电解、氯氢处理、盐酸）装置区设置围堤，各区域防渗、防腐措施一览表见表2。

表1 装置区污水回收装置详细列表

2.3 污水处理系统

山铝氯碱厂主要废水来源为生活污水和纯水制备排污水（即反渗透浓水）。生活污水进行预处理后，水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）B级标准后并入生活污水管网。纯水制备排污水通过组合膜技术，蒸发、结晶方式，达到淡水回用、污水零排放、盐分质结晶的目的，废水处理系统原理示意图见图1。

图1 废水处理系统原理示意图

表2 各区域防渗、防腐措施一览表

3 初期雨水回收系统

根据企业占地面积、各车间工序特点、总平面布置以及气象资料，初期雨水及消防事故废水收集系统可以分为合用系统、独立系统和半独立系统。山铝氯碱厂根据自身实际情况采用的是半独立系统，下面就3种系统进行简单介绍。

3.1 合用系统

合用系统是初期污染雨水、消防事故废水及后期清净雨水合用1套埋地的重力流管道，在合用排水管道进市政雨水管网前设置应急事故池（兼做初期雨水池），从雨水排出总管上引出一路去事故水池。在降雨时，初期污染雨水（降雨前15 min）或发生火灾事故时的消防事故废水经地面漫流至附近地面的雨水口进入雨水管道，最终通过雨水总排口上的阀门转换井闸阀进入事故水池进行储存。适用于（1）厂区占地面积较小，事故消防时如果降雨，进入事故水池中的雨水量不会太多；（2）装置区大多数厂房为封闭厂房，初期污染雨水很少或没有初期污染雨水产生，合用系统见图2。

图2 合用系统

3.2 独立系统

独立系统是初期污染雨水、消防事故废水合用管道与后期清净雨水管道分别独立设置。利用在厂房门口室内、装卸区周围设置的截水沟，露天装置区、集中阀组区、鹤管周围设置的围堰，储罐区周围的防火堤等设施，有组织的收集初期雨水、事故废水，单独设置管道排放含污染物的废水，同时在排水管道上设有旁路管道及阀门，在截水沟、围堰、防火堤附近布置缓冲池，经缓冲池收集后再由泵加压输送至事故水池（兼做初期雨水池），后期清洁雨水通过阀门转换井闸阀切换进入厂区雨水管网，进入市政雨水管网。独立系统适用于（1）厂区占地面积大、危险性高、产能规模大、消防时产生大量受污染废水；（2）含污染物的初期雨水产生地点较多，包括厂房、装置、泵区、罐区、装卸台等，独立系统见图3。

图3 独立系统

3.3 半独立系统

半独立系统是初期污染雨水管路单独设置，消防事故废水与清净雨水合用1套管道。利用截水沟、围堰以及防火堤使受污染的初期雨水有组织的收集，然后通过泵或独立的重力流排水管道进入初期雨水收集池进行储存，同时在排水管路上设置阀门转换闸阀，降雨后期的清洁雨水直接排入雨水管网。消防事故废水和清洁雨水合用1套重力流排水管道，在管道下游位置布置应急事故池，雨水排水总管上引出旁路管接至事故水池，并在排水管路上设置转换阀门。当发生火灾事故时，消防废水漫流至附近的雨水口，收集后排至事故水池储存。半独立系统适用于（1）厂区占地面积大；（2）装置区大多数厂房为封闭厂房，同时还包括一些室外设备区，含污染物的初期雨水产生地点较多，半独立系统示意图见图4。

图4 半独立系统示意图

4 事故应急池

4.1 事故池容积确定与核算

山铝氯碱厂在雨水排水管下游总排口前建设550 m3事故水池1座，将初期雨水收集池和事故池分开。根据《化工建设项目环境保护设计规范》（GB 50483-2009）中的事故应急水池的容积计算公式中:V总＝（V1＋V2＋V3）max-V4-V5

V1—最大一个容量的设备或储罐，m3，本次取值2 000 m3。

V2—装置区一旦发生火灾、爆炸事故时的消防用水量，m3，本次取值 432 m3；

V3—当地的最大降雨量，m3，按照公式V5=10qf计算，其中q（单位mm）=年平均降水量/年平均降水日数，山东淄博年平均降雨量为820 mm，年平均降雨日为75天，则降雨强度q=10.93，f为必须事故废水收集系统的雨水汇水面积，因为山铝氯碱厂装置均置于室内，雨水汇水面积选取罐区面积，取值0.33 hm2，则取值 36 m3。

V4—装置围堤内净空容量，m3，围堰净空容量取值1 980 m3；

V5—事故废水管道容量，m3，取值 0。

通过以上基础数据可得本项目事故水池容积为:V总＝（V1＋V2＋V3）max-V4-V5＝（2 000+432+36）-1 980＝488（m3）

根据计算可知，事故水池容积能满足要求。

4.2 有效容积确定

初期雨水收集池和消防事故废水应急池根据收集系统选取形式，可以合用也可以分开单独设置，根据相关规范要求“事故池非事故状态下需占用时，占用容积不得超过1/3，并应设有在事故时可以紧急排空的技术措施”。如不能满足此条，合用水池容积应为以上2种废水计算有效容积的叠加。

4.3 废水处理

事故消除后，应对事故池内废水水质进行检测化验分析，若厂区内没有污水处理设施或处理后达不到排放要求的，应通过泵和管道或罐车输送至污水处理站进行处理。

5 结语

山铝氯碱厂根据雨污分流设计规范进行了工艺优化改进。第一，在各装置区完善补充污水收集池，增加耐酸碱排污泵，铺设架空污水管线，所有污水经收集后打往一次盐水系统化盐，实现废水零排放；第二，新建设550 m3事故池1座，与初期雨水池分开，并进行防渗防腐，防渗等级P8，符合安全环保要求，提高突发环境事件应急处置能力；第三，新增DN500的FRPP雨水管线并安装DN500转换阀6件，实现初期雨水回收和雨污分流。总之，山铝氯碱厂通过防火堤围堰、各装置区的污水收集缓冲池、初期雨水收集池和550 m3事故池以及阀门转换井若干组成的三级防控体系，将事故水和生产污水等进行分类存放，分别回收处理，真正实现了“清污分流、雨污分流”，符合安全环保要求。