石油化工项目初期雨水收集研究

石油化工项目初期雨水收集研究

洪松

盘锦道博尔环保科技股份有限公司  辽宁盘锦  124010

摘要：石油化工企业在实际生产的过程中，受初期雨水的影响，其所产生的的污染物成分比较复杂，如果不进行相应的收集处理，会污染整个降雨过程中所产生的清净雨水，进而对地下水造成污染。为了避免这种情况的发生，必须对初期雨水进行收集，为此本文对石油化工生产中初期雨水收集的相关内容进行分析，提出了一些具体的收集方式，对降低石油化工生产带来的污染有重要帮助。

关键词：石油化工；雨水收集；初期

0引言

相关规范中的定义，前10min到30min内所产生的降雨，或者20mm到30mm的降雨量称为前期雨水，后续的降水称为清净雨水。化工企业在进行生产活动时，所使用的工艺装置避免不了会出现跑冒滴漏的现象，使得相关区域会存在化学原料的污染。而在初期雨水的作用下，通过地面径流会使得污染的范围加大，导致初期雨水的COD、PH以及SS等都会出现污染物浓度不符合要求的情况。假如初期雨水同清净污水一起进行排出，则会对附近的水源造成非常严重的污染。因此，为了降低对环境的污染，石油化工企业需要对初期雨水进行收集，使得其能够和清净雨水清污分流。

1明确初期雨水池的容积

在对初期雨水降水量进行计算的过程中，如果计算方法不合适，则在确定初期雨水池的容积时会出现较大误差，因此必须根据实际情况选择合适的计算方法。目前主要的计算方法有两种，分别为：按照项目地区暴雨强度计算、按照污染区域的降雨量以及汇水面积计算。

1.1按照暴雨强度计算

根据相关规范中有关暴雨强度计算的内容，对于初期雨水，因为污染区域与收集水池的距离不同，因此雨水的收集时间也不相同，进而使得不能够对初期雨水进行同步收集。当距离最远的雨水开始流入收集池时，距离较近的雨水已经流入较多，此时认为区域内所有的初期雨水都已经流入收集池中，这时为雨水的最大设计流量。将雨水的收集时间乘以雨水的设计流量便能够得到初期雨水池的容积。其中，收集时间为降雨时间与雨水的流动时间的和，对于设计流量通常计算该时间段内的最大设计流量。

1.2按照污染区域的降雨量以及汇水面积计算

按照相关规范中的要求，在污染雨水总量进行计算时，通常取污染区域的面积与降雨深度的乘积，其中降雨深度一般取15~30mm。通过对全国多数城市降雨前5min的降雨量进行统计，发现降雨量都在15~30mm之间，因此在计算时取15~30之间的值是合理的。

1.3具体案例分析

以某石油化工项目为具体分析对象，其在原料罐区以及主装置区等都建立了初期雨水池，总的汇水面积将近36600m²。

1.3.1根据暴雨强度进行计算

按照工厂所在区域的暴雨强度进行计算，具体如下：

式中：P—重现期，取2；径流系数—Ψ，取0.9。

最远的污染区力初期雨水池的距离在250m左右，而管道的流速约为1.5m/s。

式中：t取分钟，由于使用暗管进行收集，因此m取2。

1.3.2按降雨深度进行计算

式中：h—降雨深度，取15~30mm

使用第一种方法对第二种方法进行校核，降雨深度将近17mm，表明第二种方法取较小值。因为是按照区域进行初期雨水池设计，所以降雨深度选择较小值更加合适，两种不同的计算方法最终得到的结果基本一致。降雨时间越长、污染区到收集池的距离越短，降雨深度就越大。

综上，可以明确：在确定初期雨水池的容积时，需要两种计算方法配合使用。在实际计算的过程中，使用降雨深度公式按15~30mm完成计算，校核则使用暴雨强度公式。其中在确定降雨深度时，应结合初期雨水池的实际情况来考虑，如果采取分区设置，则降雨深度通常选择较小值；如果采取的是统一设置，那么降雨深度通常选择较大值。

2初期雨水收集方法

初期雨水在进行收集时，有集中收集与分区收集，具体如图1、图2所示。

图1集中收集示意图

图2分区收集示意图

集中收集：在整个厂区中只设置一个初期雨水池，对全部的污染区的初期雨水进行统一的收集，这种收集方式在管理初期雨水池时比较方便，不过对占地面积以及选址有较高的要求，并且整个管网的长度较长，管径与埋深都较大。

分区收集：按照工作装置区以及罐区等污染区域的不同，采用分区的方式并建立相应的独立收集池。采用分区收集需要配置较多的初期雨水池，增加了运维管理的难度，但单独的初期雨水池占地面积小，在选址时更加的灵活，并且不同区域所使用的管道更短，管径与埋深都较小。

根据计算雨水流量的极限强度理论，径流时间与不同污染区域所处位置相关，此时初期雨水采用分区收集的方式能够取得较好的清污分流效果。并且根据相关规范的要求，对初期雨水管道的污染防渗有较为严格的要求，而通过采用分区收集的方式能够降低初期雨水铺设管道的数量，进而最大程度避免污染物出现渗漏的情况。通过上述分析可以得出结论：如果厂区的占地面积较小，或者污染区相对比较集中，则应当使用集中收集；而如果厂区较大，并且污染区比较分散，则最好采取分区收集的方式。

3清污分流的控制方式

初期雨水的分流效果由其控制方式直接决定，主要有自动联锁控制以及人工控制两种方式，具体见图3与图4。

图3清污分流控制示意1

图4清污分流控制示意2

自动连锁控制有时间联锁以及液位联锁两种：（1）自动联锁：根据图3所示的内容，电动阀1一直关闭，电动阀2一直打开。当有降雨出现时，初期雨水利用相应的管道能够流到初期雨水池中，此时当图4中所示的液位开始上升，当到达启泵液位时，在液位信号的作用下，联锁启动电动阀1以及初期雨水提升泵，将电动阀2关闭，这时后续得到的即为清净雨水，利用电动阀1将清净雨水经管道排出。收集到的初期雨水在相关泵的作用下输送到污水处理点进行污水处理，此时液位会下降，当降到停泵液位时，打开电动阀2，将电动阀1关闭，在联锁信号作用下将泵关停，待初期雨水的再次流入。（2）时间联锁：将固定的时间作为输入信号，通常将时间定为15min，当到15min后便联锁电动阀门进行启动和关闭。

人工控制利用的则是电动阀门或者手动阀门，在实际操作过程中，主要依赖于工作人员的判断，在降雨的前15min将阀门1关闭，打开阀门2；15min后再进行相反的阀门操作，将15min后的雨水看成是清净雨水。

通过对比可以发现，采用人工控制的话，对工作人员的能力要求较高，在实际操作的过程中难以保证准确性，使得初期雨水在清污分流的效果难以达到预期效果。而液位自动联锁的准确性较高，尽可能的降低了需要进行人工操作的步骤，因此液位联锁的应用性更好。

4结语

石油化工企业在生产过程中，初期雨水会带来较大的污染，因此必须做好相应的收集工作，尽可能的降低对环境所带来的负面影响。

参考文献

1. 中华人民共和国住房和城乡建设部. 化工建设项目环境保护设计规范(GB50483-2009)[M]// 化工建设项目环境保护设计规范（GB50483-2009）. 中国计划出版社, 2009.

2. 部门上海市建设和交通委员会. 室外排水设计规范.第3版[M]. 中国计划出版社, 2014.

3. 陆荣海. 工业企业初期雨水收集和处理探讨[J]. 给水排水, 2008, 34(S1):262-264.