石化企业消防污水处理技术研究

【摘 要】针对消防污水的产生过程，分析了消防污水的特点。根据多起石化企业火灾案例，概述消防污水的任意排放的危害，总结了石化企业污水处理系统在处置消防污水时存在的问题；结合消防污水的理化特征，给出了常见污染物的应急检测方法；在此基础上，提出了消防污水的收集处理工艺，以供实践参考。

【关键词】石化企业；消防污水；环境；处理技术

1、引言

近年来，随着石油化工工业的飞速发展，石油化工安全事故呈增长之势，在01-06年间，仅发生在化工生产、经营企业的火灾爆炸事故就有109起[1]，而每次火灾事故的处置总是伴随着大量的消防用水，事故现场使用过的消防水因混入少量的石化产品或灭火药剂而成为消防污水，如对消防污水控制不利，任意排放，极易造成环境污染。如2005吉林石化分公司双苯厂发生爆炸事故，导致松花江污染，严重影响了人们的生活生产。因此，研究石化企业消防污水的处置技术具有重要的意义。

2、石化企业消防污水的产生

石油化工企业是以石油或天然气为主要原料，涉及多种化学品的加工、储存、等工艺过程，且这些化学物质大多具有可燃易燃特性，相对于其他行业，石化企业发生火灾事故的概率较高，近50年来，火灾事故占各类安全事故总数的42.4%[2]。根据石化火灾的特点，在灭火过程中必须配以泡沫或干粉灭火剂才能有效的控制火灾，因此石化企业污水主要通过三种途径产生：（1）容器和管道破裂，物料会泄漏，混入消防水形成消防污水。通过对石油化工事故案例分析发现，石油化工企业发生泄漏事故频率较高的物料种类主要是石油（原油、汽油、柴油等）、芳香组化合物及其衍生物、醇类、丙烯腈等[3]。（2）灭火过程中使用了大量的灭火药剂，与水混合而形成消防污水。（3）事故现场清洗用水，与残留的物料混合形成消防污水。

3、消防污水的特点

污水量变化大。火场中消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时，实际消防用水量较小，产生的消防污水较少；当火灾较大时，实际消防用水量较大，产生的消防污水较多；当火灾特别严重，需要动用多种消防设施进行灭火，消防实际用水量大大超过规范规定的设计消防用水量，此时就会产生更多的消防污水。

4、石化企业消防污水处理过程中存在的问题

大部分石化企业中均设有较完善的污水处理系统，而仍会发生环境污染事故，主要原因如下：

（1）石化企业的污水处理能力较低，难以在短时间内进行大量污水的处理。石化企业的污水处理能力是根据企业正常运营过程中污水生成量来确定的。发生火灾事故时，短时间内又增加了大量的污水，超过了污水处理设备处置能力，因此使得大量的污水没有来的及处理就直接排放，造成了环境污染。

（2）消防污水成分复杂，水质监测难度大，有些污染物质短时间内难以测出。由于消防污水中往往含有灭火药剂、现场泄漏的物料等多种组分，而要在短时间内明确某种物质的含量，短时间内难以获得。

5、消防污水的处理

5.1现场处理

当火灾事故现场产生的消防污水数量较少，可用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后对这些材料进行妥善处理；如汽油可用用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收或在保证安全的情况下，就地焚烧。当硝基苯倾倒在水面时，用沙土、泥块阻断，并迅速切断被污染水体的流动，以免污染扩散。

5.2收集处理

当石化企业火灾事故现场产生的消防污水量比较大，且超过城市污水排放标准时，应及时收集处理，减少消防污水对环境的污染。根据结合《石油化工企业设计防火规范》[4]，结合消防污水的特点，提出工艺设计，如图1所示。

（1）防火堤。防火堤的作用是布置在储罐或生产装置四周，防止着火油流流出形成大面积流淌火灾。

（2）阀门2。如果工艺区发生大型泄漏事故而没有着火，可关闭阀门2，避免物料流出防火堤，及时进行现场收集。

（3）水封井。设置在含有可燃气体，易燃液体蒸气或油污的污水管道上，以防止燃烧、爆炸沿水管蔓延的一种安全液封装置。

（4）阀门4和阀门5。在日常污水排放过程中，阀门4开启，阀门5关闭，污水可以沿管道进行下一阶段的处理。如发生火灾事故，事故现场的污水量较大，超过正常情况下污水系统的处理能力，为缓解污水处理系统的压力，多余的消防可以先行排入事故储存池，此时阀门5开启。

（5）事故调节池。主要用于消防时对污水处理系统中的水量进行调节。事故调节池应设计成带盖板的封闭设施，减少事故中泄漏物料的挥发。调节池容积应在消防用水量的基础上适当增大。在事故储存池内采用隔膜泵潜水泵作为污水输送的动力设施。

（6）隔油池或含有活性碳等惰性材料的吸附性物质的事故处理池。在密度比水小的化学品污水处理工艺中可以采用类似于隔油池的结构将大部分化学物质去除，如汽油、苯等。在密度比水大的化学品污水处理工艺中，考虑到这类化学品沉于水底，且难于沉积下来的流动特性，通过设置活性碳等强吸附性物质，将大部分化学物质进行吸附，入苯胺、硝基苯等。

（7）沉砂池。用来去除在污水中形成的大颗粒有机乳化颗粒。污水经过初期处理后，可视污水净化程度进一步决定排放方案，如污染程度依然超标，则送污水处理厂进行深度处理，达到污水排放标准时，才可以排放。

6、结论

通过对石化企业消防污水处置技术的分析，主要得到如下结论：

（1）从水体污染和政治影响的角度分析了消防污水的危害。

（2）从四个方面分析提出了石化企业消防污水处置过程中存在的问题。

（3）提出了消防污水处理的最佳工艺流程。