茂名乙烯污水深海排放

张瑞兴1，张奕薇2
（1．中石化茂名石化设计院，广东茂名 525000；2．广东茂名学院，广东茂名 525000）

　　摘　要：介绍了茂名乙烯污水采用陆上处理和海洋处置结合的方案，取得了很好的环境效益，并着重介绍了排海工程的设计、施工和经验教训。
　　关键词：污水处理；深海排放；排海工程
　　中图分类号：X783
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009－2455（2002）02－0052－03

　　茂名30万吨乙烯工程是国家“八五”重点工程，于1996年9月投产，乙烯的污水采用陆上处理和海洋处置结合的方案。茂名乙烯排海工程，是我国废水海洋处置大型工程，其成功实践并取得良好的环境效益，对环境工程的建设，可作为一个典型的工程范例。

1 乙烯污水综合治理方案

　　茂名乙烯的污水治理，包括陆上处理和海洋处置两部分。乙烯厂排出多种废水，按水质归类排放，对装置内有特殊污染或高浓度污水在装置内进行预处理，如裂解的废碱液进行湿式氧化处理等，对各种废水视其水质进行有效处理，达标后汇流排海，其流程见图1。

　　污水处理场设计能力1500m³/h采用三级处理，一级处理为隔油沉淀、溶气浮选、中和、调节匀质等工艺，二级处理为常规曝气和延时曝气两级生化处理，三级处理为气浮滤池和放流池监护放流，若出水不合格送回调节池再处理。
　　为严格清污分流，将生产区划分为污染区和非污染区，污染区为会产生跑冒滴漏的设备区，两者用小围堰分开，污染区初期雨水进人污水处理厂处理，后期雨水和清净下水污染小，可不经处理排海。茂名地区暴雨表现为短期阵雨，一次暴雨量约0．8×10⁴－1×10⁴m³，为削洪峰修建10000m³暴雨调节池，将储存雨水在10h内排除，排水量为1000m³／h。
　　非污染区的雨水，计算水量为10m³/s，水量很大，就近排江，江水为二类水体，下游有三个自来水厂，水质应严格保护。非污染区雨水管线，理论上应该是不下雨时无水，下雨时雨水无污染，实际上由于厂区面积大，地下管线复杂，管道泄漏互相渗透和乱排水的现象难于避免，加上污染区面积偏小，未把设备检修区也归人污染区内，因而非污染区雨水管线长年有水流，一般为200－500m³／h，水质有污染，如设备检修时，水量更大，水质污染更严重。为消除对河流的污染，后来建设了检测池，平时将水进行清
除杂物和隔油后，尾水进人暴雨调节池排海，如遇暴雨则排江，这样使一年中约7500h排江管无水，有效地保护了江水。
　　废水排海及海洋处置，是合理利用海洋本身具有巨大的扩散稀释能力和降解能力的环境容量，废水排海前必须经过处理，达到规定的标准，使废水排放对海域的影响范围和影响程度控制在可以接受的限度。排海海域一般选在离海岸有一定距离和有一定深度的海域，其经济功能类别也应该是较低的。排海工程包括陆上部分17.7km，Ф1200管线和海上部分2.054km管线，投资约0.8亿元。乙烯废水排海的环境影响评价结论为：影响范围为排出口周围直径Ф300－400m的海域，水质从二类水体降为三类水体，不影响附近渔港和海滩旅游区的水质和海洋功能^[1-2]。

2 排海工程的设计

2．1 排海污水量和水质
　　排海管线的设计流量为4700m³/h，实际排水量为3000－4000格外。排海废水的水质水量见表1。

表1 排海废水的水质水量 序号 废水类别 水量/(m³·h-1) 水量/(m³·h-1) 无暴雨时 有暴雨时 CODcr CODMn 石油类 酚 1 污水场出水 1200 1500 130 52 7 0.5 2 清净下水 1600 1600 50 20 0 0 3 后期雨水 0 1000 50 20 0 0 4 检测池水 300～800 0 50 20 1 0 5 混合废水 3100～3600 4100 30～33 2.23～3.14 0.16～0.20

2．2 排海工程设计
　　排海管线离海岸（黄海标高0m高程）2051m，其中放流管Ф1120×12钢管1847m，海底扩散管段204m，管径Ф1120×12的102m，Ф720×10的68m，Ф478×10的34m，共有Ф300扩散管13根，共有Ф150扩散孔35个。扩散管段水深约9m。排海管线设计见图2。
　　由于管线总长不大，适于采用底拖法一次性安装。为使管线在空管条件下沉入水中，要在钢管外加钢筋混凝土镇重层，控制管线负浮力50－100kg／m，若负浮力过大将使拖力增大，过小则在拖管时出现管线漂浮和移位。
　　管线敷设在海底管槽中，其中约800m为基岩带，要用海底爆破和抓斗开挖成槽，其余为粉砂带，可直接开挖。管线就位后在管周围抛大块石保护层，以防止管线移位和防止管线受外力作用损伤。
　　排海管线是难于维修的工程，要求整个使用年限都能正常运行，加上海水对碳钢腐蚀严重，因此做好防腐极为重要，保护期定为50a。钢管外壁采用环氧煤沥青加强防腐，外包钢筋混凝土镇重层，内壁为环氧煤焦油砂浆3+0.5mm，还加设牺牲阳极电化学保护。

3 排海管线的施工

　　排海工程施工历时21个月，主要有如下内容：

3.1 施工场地及管线预制

　　底拖法施工需将管线在岸边预制并连接，随拖放而逐段连接直到设计长度，为此要在拖放铺管位置设置窄长施工场地，本工程场地约500m×50m，先将每条8m的管作内外防腐和包钢筋砼镇重层，再将多条管连接成150m长管段。用钢轨建造160m长下管滑道，坡度与岸边排海管线坡度大致相同。

3.2 海底管线沟槽开挖

　　在岩基带采用爆破松动抓斗开挖外运，粉砂带为抓斗开挖外运。这是工程量最大历时最长的工程，期间还受到多次强风袭击，使开挖基槽回淤。完工后进行测量，合格才能下管。

3.3 管线拖放

　　采用海上拖拉和岸上放送方法下管，海上岸上均用卷扬机操作，受力要同步。管线拖放采取了一系列措施：在轨道上抹黄油降低摩擦系数；为防止管线被沟底凸出的岩石卡住，在岩基底垫0.2～0.3m砂层，并每50m设一个具导管作用的管托；采用防止管道扭转的措施，是末端扩散竖管垂直向上；采取拖管期间出现台风的措施等。

3.4 抛石护管

　　管线抛石从内到外，先小块石后大块石，全部采用导板下溜，以防砸坏管道。

4 设计和施工中出现的问题及处理

　　在海底铺设管线，国内外的实践大多数是用敷管船下管逐段敷设，采用底拖法施工，国外实例只有少数几个工程，国内尚无规模相似的实践经验可循，因而在工程实施中出现诸多问题是必然的，这些问题的解决，付出了较大的代价，也积累了可贵的经验。主要问题有：

4.1 镇重层的调整

　　原设计10cm钢筋砼镇重层偏小，管线沉不下去，由于及早发现，将其厚度改为12cm，避免了大的返工损失。

4.2 岩基带沟槽底宽的调整

　　原设计基岩带底宽B＝2.0－2.5m，爆破后用3m³抓斗开挖，船较小受风浪影响大，施工进度缓慢，而且由于岩基带较长，在水深5～7m条件下施工，基槽过窄难于保证基槽质量，若出现局部弯曲突出，就会使拖管卡住，为此将基槽底宽改为4～4.5m，改用大抓斗开挖，加快了施工进度，为顺利下管创造了条件，但工程量却增大许多。

4.3 管线就位后出现漂浮移位问题

　　管线于1996年1月就位，由于未采取措施，于2月份的一次较大的风浪，发现约长500m管线浮起和移位60m，这样大的偏离采取了分段复位的措施，将管线逐段吊起和横拖使之复位。若管线就位后管内灌水，这个事故是可以避免的。

4.4 靠海岸抛石护管损坏问题

　　每遇大风护管抛石即被冲散，使管面露出，后来改为用每个成吨重的叉型海岸防浪改块护管，有效的解决了海浪冲刷的问题。

5 废水海洋处置的环境影响

　　国家海洋局南海海洋环境检测中心对茂名乙烯废水排放海域的三次监测资料包括：1989年茂名乙烯工程环境调查，1996年投产前检测，1998年9月投产两年后的检测，对主要污染物质按GB3097-1997三类海水水质的污染评价指数为下表2。

表2 排放海域污染物评价指数 项目 1989年7月 1996年7月 1998年9月 COD 0.44 0.39 0.53 无机氮 0.90 0.47 0.67 石油类 0.53 0.34 0.71 挥发酚 0.10 0.60 0.40 硫化物 0.15 0.60 0.90

6 结语

　　乙烯投产2a后在规定的污水排放海域污染物含量均没有出现超三类海水水质标准的现象。对排放影响区以外更大海域的监测结果，仍保持二类海水水质标准。进一步检测表明，乙烯废水排海海域环境影响基本已稳定下来。

参考文献：
　　[1]清华大学环境工程系．废水排海工程规划与设计[M].北京：清华大学出版社，1987．
　　[2]GB 3097－1997，海水水质标准[S]．

---

作者简介：张瑞兴（1937－），男，广东梅州人，给排水高级工程师，电话（0668）2239239。