何凯龙 苏科
摘要:对甲醛生产过程分区防渗要求及措施进行阐述,探讨甲醛生产过程对地下水的影响、分区防渗的划分、要求及实际采取的措施。
关键词: 甲醛 催化剂 分区防渗
工业甲醛是含甲醛37~55%(重量)的水溶液,是以甲醇为原料生产的一种化工产品,广泛应用于化工、医药、纺织、木材加工等行业,其中最大的用途是用于制造粘合剂用于木材加工和家具生产。目前,甲醛已成为生产技术成熟、大规模生产和消费的化工产品。随着国家对西部地区经济的大力发展,甲醛作为基础化工原料,需求量极速增大,进而甲醛生产企业也纷纷建厂。如何做好甲醛或化工类企业对地下水污染的防治尤为重要,本文就以甲醛生产企业场内防渗要求及措施为案例与进行浅析。
一、概述
甲醇空气催化氧化法是以甲醇为原料制取甲醛,采用金属银为催化剂(又称电解银法),在甲醇、空气和水蒸气的混合气体进入反应器,银催化剂发生催化作用而生成甲醛,是目前国内成熟可靠的生产工艺。
甲醛属用途广泛的大宗化工产品,是甲醇下游产品树中的主干。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外,主要用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药等行业,其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树酯、脲醛树酯、氨基树酯、乌洛托产品及多元醇类等。
二、甲醛生产对地下水造成的影响
(1)区域水文地质概况
项目所在区域地下水类型主要为松散岩类孔隙水。该区域地下水径流条件由西向东呈现逐渐变差的趋势,主要受地质构造、地层结构、岩性等条件控制,径流方向主要为山前两侧向盆地中心移动;水循环过程中,地表水和地下水频繁转化,使地表水成为地下水最重要的补源。总而言之,喀什研究区的地下水的补给排泄条件受到水文、气象、地质岩性、地貌以及人类活动等因素的影响。
根据抗旱井的抽水试验资料,单元涌水量为5~20L/s·m。在冲积、洪积扇的前缘,地层出现多元结构,含水层颗粒变细,富水性能减弱,单元涌水量为3~5L/s·m。本区地下水资源主要依靠河道渗漏、自然降水和农田灌溉下渗等形式补给,沙土地层结构的渗透系数较大,地下水储量较为丰富。
(2)地下水环境影响分析
甲醛生产中会存在的地下水污染源包括原料罐区、产品罐区等。甲醇、甲醛均在罐内储存,罐区地面采取防渗,正常工况下污染物与地下水之间无联系途径。
根据实际情况分析,如果是防渗区等可视场所发生硬化面破损,即便有物料或污水等泄露,建设单位也会及时采取措施,不可能任由物料或污水漫流渗漏、任其渗入地下而污染地下水。因此,只在半地下建筑物的非可视部位发生小面积渗漏时,才会有少量物料或污水通过漏点,逐步进入土壤并进入地下水环境。迁移到达下游含水地下水水文单元,从而影响下游地下水水质。因此,甲醛生产重点考虑半地下非可视构筑物底部的防渗设施因设计和施工的缺陷或管理、维修不善、防渗设施老化或破损而发生连续或短时渗漏造成地下水污染。
三、防渗要求及采取的防渗措施
依据《石油化工工程防渗技术规范》(GB/T50934-2013)和《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)中的相关要求,对场区可能对地下水造成污染的区域进行分区防渗。根据不同区域潜在地下水污染风险性大小划分为:重点防渗区、一般防渗区和简单防渗区。各分区防渗等级设计如下:
(1)重点防渗区
重点防渗区:包括生产装置区、罐区、装卸车区、事故池、危废贮存间等,要求防渗等级应达到不低于6.0m厚粘土,渗透系数不大于10-7cm/s的防滲性能。具体防渗措施如下:
地下管沟的混凝土结构厚度≥150mm,抗渗等级≥P8,内表面应涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,或在混凝土内掺加水泥基渗透结晶型防水剂。
事故水池采用抗渗钢筋混凝土刚性防渗结构,混凝土强度等级≥C30,结构厚度≥250mm,抗渗等级≥P8,水池内表面应涂刷水泥基渗透结晶型或喷涂聚脲等防水涂料,或在混凝土内掺加水泥基渗透结晶型防水剂。
储罐区、装置区基础防渗层采用高密度聚乙烯膜柔性防渗结构加抗渗混凝土刚性防渗结构,高密度聚乙烯膜≥2.0mm,膜上、膜下应设置保护层,保护层采用长丝无纺土工布。高密度聚乙烯膜的铺设应由中心坡向四周(坡度大于等于≥1.5%)。承台及承台以上环墙采用抗渗混凝土(等级≥P6),环墙表面涂刷聚合物水泥等柔性防水涂料,厚度≥1.0mm。罐基础环墙周边泄露管宜采用高密度聚乙烯(HDPE)管。罐组防火堤内其他区域采用刚性抗渗混凝土结构,混凝土抗渗等级≥P6,厚度≥100mm。
(2)一般防渗区
一般防渗区:除以上区域外的生产区其他部分、配电间、消防水池、总控室、杂物房、循环水池等。
防渗措施:在抗渗钢纤维混凝土面层中掺水泥基渗透结晶型防水剂,其下铺砌砂石基层,原土夯实,可达到防渗的目的。对于混凝土中间的伸缩缝和与实体基础的缝隙,通过填充柔性材料达到防渗的目的,渗透系数不大于10-7cm/s。
(3)简单防渗区
简单防渗区:指不会对地下水环境造成污染的区域,主要包括项目区道路等区域,不采取专门针对地下水污染的防治措施,进行简单的地面硬化即可。
五、结论
采取上述防渗措施后可以实现场地渗透系数不大于10-7cm/s的防渗性能,防渗措施经济可靠,防渗效果明显,能够较好地保护甲醛生产场内地下水环境。
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