储油罐区污染源分析及控制

【摘要】简要分析了油库储油罐区存在的主要污染源，为使油库推行清洁生产，实现经济效益、环境效益与社会效益的统一，重点论述了为预防污染而需要采取的主要控制措施。

【关键词】污染源；控制；储油罐区

随着公众环境保护意识的增强和国家环保法律法规的不断健全和完善，储油罐区的环境污染问题越发引人观注。正确认识和合理预防、控制油库储油罐区的污染源有助于实现企业经济效益、社会效益以及环境效益协调发展，实现油库可持续性发展的战略目标。

1 罐区环境污染来源

油罐区在日常操作过程中存在许多污染源，主要来自于以下几个方面。

(1)储罐清洗污水。油罐在使用若干年后，需要进行清洗作业，以便进行必要的检查和维修。在清洗过程中往往需要水或水加蒸汽来进行清洗，将这些水连同沉积到罐底的其它残渣、泥土等一起被清理出来后，若处理不当，容易造成油罐区污染。

(2)储油罐排水。大多数油品输入到储罐中都含有水分，当油品输入储罐内静止后，由于水的密度大于油品密度，因此，油中所含的水逐渐沉降至罐底，对罐底造成腐蚀，当通过储罐底部排水管排出后，往往在这些水中尚含有少量的油，于是这些被排出的含油污水成为油罐区重要污染源。

(3)油气污染源。无论是固定顶罐，还是浮顶油罐，都存在油气排放问题，特别是固定顶油罐，油气排放情况尤为严重。不同类别油罐的油气排放损失量差别较大，例如年周转量为50次的5000m3拱顶罐与内浮顶罐的油气总损失量之比为40(石脑油罐，北方地区)或66(汽油罐，南方地区)，显然拱顶罐的油气排放量远远大于内浮顶罐。过多的油气排放必然会造成雨水的污染。由此可见，储罐油气排放是油品损耗和造成环境污染的一个重要原因。

(4)罐区含油雨水。由于平时对油罐区阀门和法兰的检查维护不够，造成油管线或罐底的渗漏等原因，致使油罐区初期降雨积水中含油成分，再加之油罐区地面未作处理或操作人员未按规定操作，使油罐区初期雨水难以排入含油污水系统而渗入土壤或进入排水系统，造成污染。

(5)泵体内液体排空时造成污染。在对油库机泵进行检修时，泵体内的液体必须排空，通常做法是将液体直接排入泵周围的排污沟中。这样处理的结果使部分油品挥发后进入大气，造成大气污染，未挥发的部分油品流入含油污水系统，同样造成污染。

(6)油品泄漏造成污染。在石油库、阀门、法兰、罐底、机泵等可能发生油品泄漏现象，所有这些漏出的油品处都会对大气、土壤、水系造成污染。

2 储油罐区污染源控制措施

针对油罐区存在的污染源，可以采取以下措施，防止或降低油罐区的污染程度。

(1)规范油罐清洗操作

根据笔者调查，国内多数成品油储罐及原油储罐目前仍采用人工清洗方式，人工清洗不但作业人员劳动强度大，而且洗罐作业过程中还存在洗罐污水、污泥的处理问题。罐内清出的污物要集中堆放，并应妥善处理，避免污物中的油渗入油罐区土壤，清罐结束后应及时将清出的污物运出油罐区。

当前国外广泛采用自动清洗系统进行油罐的清洗，油罐自动清洗系统主要有日本的TATHO株式会社的COW及TAMS两种储罐自动清洗系统，丹麦Toftejory公司的BLABO和Moclean清洗系统，这两种清洗系统在清罐前不需要进行蒸罐、通风、打开入孔等一系列繁琐而又耗时的准备工作，清罐、油泥处理过程都无需人员进入罐内。通过抽取同种油品，利用专有液体喷射装置(旋转式喷头)进行物理清洗，实现了封闭式的清洗作业，清罐前及清洗过程中以惰性气体控制罐内可燃气体浓度，确保了作业安全。

COW清罐系统包括清洗油喷射装置和清洗、回收、处理装置两大部分。采用COWS清洗油罐时不向罐外排放污油，它将污油经油水分离槽分离后，将水作为清洗介质再循环利用，分离出的油回收；COWS清洗工艺可最大限度地回收罐底沉积物中的油分，通常回收率占总沉积物的98％以上，仅剩2％以下基本不含油的铁锈和泥砂等无机物。

BLABO系统包括油泥抽吸、再循环、分离及撇油四个模块。油泥抽吸模块把油泥抽取到再循环模块中，建立起储罐清洗的循环流程；再循环模块主要作用是对抽出的油泥进行预分离并且给罐顶的清洗喷枪提供清洗所需的压力；分离模块通过水／固体和液体／水的分离对油品回收可接近于100％，一般有固体／液体分离模块和液体／液体分离模块两种配置形式。固体／液体分离模块用于把固体从液体中分离出来；液体／液体分离模块可将油与分离出的水、固体颗粒完全分开，从而可以直接重复使用，分离出的水则可以送到水处理厂进行处理。撇油模块主要用于在水清洗时，从循环水中分离油和固体，这个模块包括两个特殊集成的凝聚分离器用于分离油。第一步是固体分离，下一步是油／水分离。

黄岛油库、大庆油田等单位实际应用情况表明，采用油罐自动清洗可以实现油泥的无害化、减量化和资源化，罐底有机物回收率高，综合效益显著。采用油罐自动清洗系统将是未来油罐清洗作业的发展趋势。

(2)防止油品泄漏

选用高质量的阀门、法兰、垫片、泵的密封件等，平时发现问题及时处理，对罐底板因腐蚀而发生的泄漏要提高警惕，对经过罐基础周围排放管流出的油品进行判断并采取相应措施。

为了防止油罐前阀门、法兰泄漏和油罐底泄漏的油品渗入地下，在一些比较发达的国家对油罐区地面采用防渗处理措施以防止油品渗入地下。虽然根据我国国情现在要求采取这样的措施尚有一定困难，但在罐区阀组附近以及清扫孔、排污孔附近地面作局部处理还是可以做到的。

(3)降低储罐油气排放

储存汽油等轻质油品应尽可能选用内浮顶油罐；检查和维护好固定顶油罐的呼吸阀，使其始终处在有效可靠的状况下；有条件的油罐区应设置气相连通线，将储存相同油品的油罐气体空间用管道连通，成为一个储罐间的气相连通线，让油罐可以相互交换油蒸气，减少罐内吸入的空气和排出的油气；也可以将油品集中储存，且尽可能做到满罐状态，相同油品不要分散在许多油罐，这样可以减少罐顶与油品液面的气体空间。从而减少蒸发损耗，自然也就减少了油气对大气的污染。

上述所采用的许多措施实质上是将产生的油蒸汽收集起来，避免其肆意排放至大气中。诚然，油品储存过程中排放到大气中的油气不但成为罐区重点污染源，同时还因油气损耗而导致能源浪费，此外由于油蒸气比空气轻且大部分属于挥发性易燃易爆物质，容易聚积，与空气形成爆炸性混合物聚积于洼地或管沟内，不但恶化了作业环境，同时成为罐区内作业场所不安全因素。因而收发量较大油库往往都设置油气回收系统。油气回收系统包括油气收集及油气回收两个层次。

油气收集是对油气存在的气相形态不作改变的情况下，将罐区油品在储存、输转过程中散逸出来的油气收集转移到专用设备内。油气收集设施属于油气回收系统的前端设备，只能在一定范围内抑制油气挥发，而不能从根本上防治油气污染。国内一些油库往往只具备油气收集能力，完整的油气回收系统既包括油气收集过程，又包括油气回收过程。油气回收是将收集起来的油蒸气通过吸附、吸收、冷凝、膜分离等方法加以处理，使油气从气态转变为液态油品，从而重新投入使用。

(4)合理处理罐区雨水

平时要对油罐区阀门、法兰等可能泄漏油品的地方和清扫孔、排污孔附近的地面进行局部处理，避免油品渗入地下，保证油罐区初期雨水排入含油污水系统。

合理处理罐区雨水，保证雨水的清污分流。主要指罐顶污染雨水和雨水的清污分流。根据有关规范或统计资料，污染雨水可按照污染区域初期降雨深度的15mm~30mm进行控制。控制方式包括手动和自动。手动控制的可行性较差，生产过程中难以实现；操作室或自动控制则无法把握降雨历时或降雨深度，而且控制元件易于损坏或失灵。另一种自动控制是通过测量雨水中油品浓度来切换阀门。但是国标一级排放标准石油类最高允许排放浓度为5mg／L(1998年1月1日后建设的单位)，二级排放标准为10mg／L，仪表监测难以达到该种精确度，况且污染雨水与雨水的混合为不均匀混合，势必造成控制反应的混乱而最终失灵。另外根据有关部门调查，密封圈良好、冒油时及时清理的大型油罐，雨水中油的浓度一般都不会超过5mg／L。所以对于大型油罐来说，通过测量含油浓度来实现自动切换也是无法实现的。

工程上可采用污染雨水总量控制与隔油相结合的方法。先按5min或15mm～30mm降雨深度将污染雨水暂时储存，之后的雨水通过隔油分流器自动排入雨水系统。此种方式虽然不够彻底(频繁降雨或降雨量小时将有较大比例的雨水进入污染雨水)，但其操作的可行性是非常值得探讨的。尤其暴雨期间不需要任何特殊设施而基本能够自动完成清污分流，还可成倍减小污水处理场初期雨水调节罐的容量，如能合理设置则可取消调节罐，从而减小污水处理规模、节约投资、减少占地和运行费用。例如某原油库按常规做法初期雨水调节需设2000m3调节罐2台，污水处理规模40m3／h，而采取上述方案调节总容量可降至500m3，污水处理规模可缩小为10m3／h~15m3／h。

(5)储罐自动切水

人工脱水往往对油水界面的变化掌握不准，排水含油量较高，不仅损失油品，也造成了对环境的污染，如果有条件，可采用自动脱水器。目前主要有两种类型的自动脱水器，一种是机械式的，利用浮力原理和杠杆原理的巧妙结合来实现自动脱水；另一种是电子式的，利用电子器件检测油水界面的变化情况，根据信号反馈实现自动脱水。只要平时加强对脱水器的管理和维护，在生产中是能满足脱水要求的。

采用自动脱水器，一定程度上降低了切水排水的含油量。但是，由于脱水器质量或安装等方面的缺陷，使得脱水器不能很好地发挥作用。一些脱水器使用不久便出现机械故障或电子检测失灵等。另外，一个油罐设一个脱水器并仅设一根连接管伸至集水坑，这种简单的安装方式对于小型油罐是可以的，但对于大容量油罐，尤其直径近百米的大型油罐来说是远远不够的，引起排水不彻底、出水水质不均匀、含油量随脱水时间而增加。因此油罐切水应尽量采用先进可靠的自动脱水器。并严格保证安装精度，确保其质量和油水界面探测的灵敏度；还应根据油罐直径大小增加脱水器个数或增设脱水彻底、均匀的改进设施，将自动脱水器装置化。

此外对地泵体内排空液体应该集中处理不能将其排入含油污水系统。

3 结束语

随着我国庞大的战略石油储备体系的建立以及油罐大型化的发展趋势，传统的末端治理方式已经不再适应我国经济发展和环境保护的要求，推行清洁生产理念，实现可持续发展是解决油库储油罐区污染问题的必由之路，是实现环境效益与经济效益相结合的一种有效途径。

信息来源：安全