涉及危險化學品環(huán)境風險事故廢水排放的建設項目應急事故池、初期雨水收集池容積的計算方法

目前，有關涉及危險化學品環(huán)境風險事故廢水排放的建設項目應急事故池、初期雨水收集池容積的計算確定方法，有《化工建設項目環(huán)境保護工程設計標準》(GB/T50483-2019)和中國石油天然氣集團公司企業(yè)標準《事故狀態(tài)下水體污染的預防與控制技術要求》(Q/SY1190-2009)規(guī)定的應急事故水池容積的計算確定方法。通過對比分析，發(fā)現(xiàn)其計算方法和計算結果有所差異，其主要差異在于發(fā)生事故時的降雨量計算。必須注意事故時進入事故水池的雨水量，與正常生產(chǎn)時初期雨水量的本質(zhì)區(qū)別，而這個區(qū)別往往在安評、環(huán)評階段容易發(fā)生混淆。本著環(huán)境風險防范按最不利情境考量的原則，“宜大不宜小”；考慮經(jīng)濟的合理性，有學者建議應急事故池容積的確定考慮單個項目和區(qū)域儲存設施的集約化。對化工園區(qū)或化工項目聚集區(qū)等有條件的工業(yè)園區(qū)，應設置區(qū)域集中事故廢水收集系統(tǒng)，其事故池有效容積取區(qū)域內(nèi)事故廢水量最大者；各個廠區(qū)內(nèi)不再單獨設事故池，僅設事故廢水收集導排系統(tǒng)管網(wǎng)。一、應急事故水池容積的計算方法

1、GB/T50483-2019規(guī)定的計算方法(簡稱“國標計算法”)《化工建設項目環(huán)境保護工程設計標準》(GB/T50483-2019)規(guī)定：化工建設項目應設置應急事故水池，以保證事故時能有效地接納裝置排水、消防廢水等污染水，避免事故污染水進入水體造成污染”。對一般的新建、擴建、改建和技術改造的建設項目，其應急事故水池容量應按下式計算：

3、“國標計算法”與“企標計算法”的對比分析

(1) 事故廢水最大產(chǎn)生量計算方法不同。“國標計算法”按物料最大貯存量、消防最大用水量、最大降雨量三部分之和的最大值確定，未考慮發(fā)生事故時仍必須進入該杭州雨水收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，建議工程設計、安全風險評價時予以保守考慮，GB/T50483修訂時也應增加該項。“企標計算法”則按物料最大貯存量、消防最大用水量、平均降雨量、生產(chǎn)廢水量四部分之和確定。

(2) 消防最大用水量計算方案略有差異。“國標計算法”按裝置區(qū)和罐區(qū)的滅火、噴淋用水量分別明確規(guī)定，并規(guī)定考慮鄰近至少3個貯罐的噴淋水量。滅火和噴淋給水強度、滅火冷卻面積、滅火冷卻消防時間等的取值應滿足GB50016、GB50160、GB50074、GB50151、GB50196、GB50338的規(guī)定和最低值要求。“企標計算法”則按綜合消防給水量和設計消防歷時給出了計算公式，但未明確滅火和噴淋水量各自的確定方案。且其規(guī)定的設計消防歷時為6～10h，大大高于“國標計算法”規(guī)定取值（一般為2～6h）。

(3) 物料轉移和儲存容積確定內(nèi)容不同。“國標計算法”的“V3”包括圍堰或防火堤內(nèi)凈空容量、事故廢水導排管道容量，但未明確物料轉輸而只考慮儲存容積。“企標計算法”的“V3”則為事故時可轉輸?shù)狡渌麅Υ婊蛱幚碓O施的物料量?！敖Y合現(xiàn)有設施條件，事故時如能夠通過轉移物料達到避免事故擴大的，應首先進行物料轉移”；考慮物料轉輸可有效避免純物料流失，減少事故排放廢水的同時也減少損失。(4) 降雨量的確定方法不同。“國標計算法”考慮的是最大降雨量；“企標計算法”考慮的是平均降雨量，按當?shù)囟嗄昶骄娜战涤陱姸扔嬎恪?/span>

二、應急事故水池容積計算確定的基本原則

環(huán)境風險事故廢水的來源包括物料泄漏量、消防水量、雨水量、生產(chǎn)廢水量等，而能夠儲存事故廢水的儲存設施可包括事故水池、事故罐、防火堤內(nèi)或圍堰內(nèi)有效容積、導排水管有效容積等等。為確保環(huán)境風險事故廢水不排入外環(huán)境，必須基于事故廢水最大產(chǎn)生量和事故排水系統(tǒng)儲存設施最大有效容積來綜合確定應急事故水池的容積，有學者認為應遵循以下原則：

(1) 事故池容積確定應執(zhí)行的標準或規(guī)范主要有：GB/T50483、Q/SY1190-2009和中國石化安環(huán)[2006]10號等。GB/T50483規(guī)定的應急事故水池容積確定方法，對所有涉及危險化學品環(huán)境風險事故排水的項目均應適用執(zhí)行。其中：消防用水量確定、圍堰或防火堤有效容積確定時應按《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016)、《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160)、《石油庫設計規(guī)范》(GB50074)、《儲罐區(qū)防火堤設計規(guī)范》(GB50351)等有關規(guī)定執(zhí)行；按《室外排水設計規(guī)范》（GB50014）、《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設計規(guī)范》（SH3015）等計算確定最大降雨量。

(2) 應急事故水池容量應根據(jù)發(fā)生事故的設備容量、事故時消防用水量及可能進入應急事故水池的降水量等因素綜合確定。罐區(qū)防火堤內(nèi)容積、排至事故池的排水管道在自流進水的事故池最高液位以下的容積、現(xiàn)有儲存事故排水設施的容積均可作為事故排水儲存有效容積。計算應急事故廢水量時，裝置區(qū)或貯罐區(qū)事故不作同時發(fā)生考慮，取其中的最大值。應按事故排水最大流量對事故排水收集系統(tǒng)的排水能力進行校核，明確導排系統(tǒng)的防火、防爆、防滲、防腐、防凍、防洪、抗浮、抗震等措施。

(3) 應當結合建設項目的總平面布置圖，給出事故風險源分布、生產(chǎn)區(qū)及裝置區(qū)圍堰和防火堤范圍、浙江雨水收集匯集范圍，及事故廢水導排系統(tǒng)走向等關鍵的信息、路線和標識，明確杭州雨水收集導排系統(tǒng)服務范圍，明確受污染排水和不受污染排水的去向及排水切換設施的設置。

(4) 必須注意事故時進入事故水池的雨水量，與正常生產(chǎn)時初期雨水量（即前期雨水）的本質(zhì)區(qū)別，不可混淆。一是降雨歷時不同。正常生產(chǎn)運營過程中初期杭州雨水收集是指剛下的雨水，一次降雨過程中的前10～20min最大降水量，其設計參數(shù)計算必須按GB50014規(guī)定的短歷時暴雨強度公式確定；而事故時降水量應根據(jù)事故消防時間（參照GB50016、GB50160規(guī)定一般為2～6h，Q/SY 1190規(guī)定為6～10h）確定。二是匯水面積不同。初期浙江雨水收集的匯水面積必須考慮生產(chǎn)區(qū)和儲存區(qū)總的匯水面積；事故時只考慮裝置區(qū)或罐區(qū)單獨的能進入事故排水系統(tǒng)的最大降雨量，不作同時匯水考慮，且應采取措施盡量減少進入事故排水收集系統(tǒng)的雨水匯集面積。

(5) 在非事故狀態(tài)下需占用事故池時（例如，初期雨水池共用），占用容積不得超過事故池容積，并應設有在事故時可以緊急排空的技術措施。污水處理事故池不可作為應急事故儲存設施，不能把環(huán)境風險進一步轉加到污水處理系統(tǒng)。

三、應急事故水池和初期雨水池容積計算確定案例

(本案例系引用的相關資料)分別采用“國標計算法”、“企標計算法”計算環(huán)境風險事故狀態(tài)下，某石化項目的應急事故池容積，采用設計暴雨強度公式計算正常生產(chǎn)運營狀態(tài)下該項目的初期雨水池容積。

表2 徑流系數(shù)查詢表

t=t₁+mt₂，式中：t為設計降雨歷時，min；t₁為地面集水時間，min，視距離、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用5min~15min；t₂為雨水在管渠流行的時間，min；m為折減系數(shù)，暗管m=2；明渠m=1.2。在陡坡地區(qū)，暗管折減系數(shù)m=1.2~2，經(jīng)濟條件較好、安全性要求較高地區(qū)的排水管渠m可取1。

四、總結

1、GB/T50483規(guī)定的應急事故水池容積確定方法，對所有涉及危險化學品環(huán)境風險事故排水的項目均應適用執(zhí)行。

2、應急事故水池是事故廢水導排系統(tǒng)中的一個較為重要的關鍵環(huán)節(jié)，其容積必須根據(jù)事故廢水最大產(chǎn)生量和事故排水系統(tǒng)儲存設施最大有效容積計算，并考慮技術、生產(chǎn)、投資、安全、風險、環(huán)保等因素綜合確定，確保事故廢水不排入外環(huán)境。

3、對事故時的消防水量(滅火、噴淋)、生產(chǎn)廢水量、同期降雨量、初期雨水池共用等因素的不確定性，建議相關的規(guī)范應進一步明確規(guī)定其技術解決方案，必要時可制定單獨的應急事故排水系統(tǒng)設計規(guī)范，以利設計和評價統(tǒng)一標準、可操作和不過多地增加投資。