工业园区消防用水调蓄及事故污水处置体系构建策略—基于衢州高新园区消防安全及环境保护的研究

工业园区 消防用水调蓄及事故污水处置体系构建策略—基于衢州 高新园区消防安全及环境保护的研究

余芳

衢州智造新城市政环卫园林中心

一、研究背景

衢州市高新技术产业园区规划面积为25平方公里，是一个以氟硅新材料、锂电新材料、电子化学材料等为重点产业的专业化工园区，园区内涉及危险化学品生产、经营、使用的企业达60多家。

2020年11月9日中天氟硅材料有限公司发生火灾，火灾持续时间长达20多小时，出动消防车20多辆，消防总用水量达6000立方，灭火过程中出现企业消防水池和市政消防栓给水量不足情况，给火灾扑救带来一定难度。同时，消防灭火产生大量酸碱度超标、含抗溶性泡沫的污水，因中天氟硅应急事故水池容量为4000立方，事故污水部分截流在厂区内，部分外溢，经市政雨水管道排入沙溪沟，救援人员采用沙袋筑堰的方式拦截污水，再通过吸水泵抽取污水，防止污水进入下游江山港和信安湖流域。

有鉴于此，本文试图重新审视工业园区内消防体系短板和事故污水处置存在的相关问题，针对工业园区内如何有效预防和控制火灾事故，如何在火灾发生后妥善处置消防污水，提出优化改进策略。

二、园区现有消防设施及事故污水处理现状分析

1、消防设施布局情况：园区消防水源主要为市政道路消火栓给水及企业内部自备消防水池。

1.1市政道路消火栓布置情况。现阶段市政道路消火栓给水是消防灭火的主要水源，应在重点保障其水量、水压基础上，对消火栓的布点间距、密度给予关注。目前，园内区部分道路存在消火栓缺失和密度不够现象，少数路幅较宽（大于40米）也仅靠单侧设置消火栓，当遇马路中间安装有防护隔离栏杆，消防车的停靠、取水困难。此外，部分路段存在市政道路与消火栓建设未同步问题，这些道路周边一旦有企业投入生产，消防用水往往无法保障。

1.2企业自备消防水池。企业自备消防水池作为市政消防给水的补充，在火灾发生初期，特别是在市政消防给水压力相关不足情况下，往往能起到关键作用。目前园区企业内部均建有消防水池，水池容量从200立方至4000立方不等，消防水池容量1000立方以上企业占比为24.2%。企业内部消防水池普遍存在容积较小，部分企业因建厂时间较早、使用效率不高等原因，存在存在设备老化、消防水泵扬程、功率不足等问题，消防供水保障相对不足。

2. 事故污水处理：设置应急水池是为了在生产装置发生事故时，能有效的接纳泄露物料、消防废水、事故期间混入的降雨等污染废水，以免事故污染废水进入水体造成环境污染。目前园区企业内部均自备应急水池，容积从180立方至5200立方不等，其中应急池容量1000立方以上企业占比为28.7%。根据从消防部门调查得到的数据，一般性火灾灭火时间为2小时左右，如考虑灭火时同时启用三套远程供水系统（每套供水系统消防用水量为0.6m³/s），消防总用水达4320立方米。因此，仅靠企业应急池收集事故污水的做法无法满足事故的污水收集、处理需要。

三、园区内水域分布情况

1. 三条河道（下图蓝色部分）：沙溪沟、吕宅河、塘湖溪均为园区内工业排渠，主要水源为企业地块外排雨水，企业冷却水和清下水，其水量较少。沙溪沟（多年平均流量约0.23m3/s）、吕 宅河（多年平均流量约0.11m3/s）、塘湖溪（多年平均流量约0.11m3/s）。

2. 三条渠道（右图绿色部分）：巨化西排、五沟头灌渠、西山沟灌渠。其中西山沟灌渠（上游来水流量约0.8m³/s~1m³/s），是园区范围内流量相对较大的渠道。

3. 三座坑塘：五沟头电站前池、丰塘坑塘、华友坑塘。

园区水域属于江山港水系，雨水最终通过园区三条河道汇入信安湖。

4. 园区消防用水调蓄及事故污水处置体系构建策略

1、建议多渠道引水，保障消防水源点和供水量，构建消防用水保障体系

1.1、消火栓布点加密。对园区已建市政道路上的消火栓布设情况进行全面摸排，对园区大道、经东路、衢化西路等重点市政道路按120米间距增设消火栓，并在重点企业周边按照60米间距，加密消火栓布置。同时，更换老旧消火栓，全面提升园区消火栓覆盖密度和使用效率。

1.2、企业消防水池联调体系建设。通过园区主导、企业参与的方式，鼓励消防水池储量在1000立方以上的企业把消防用水引至市政道路边。在发生火灾时，周边企业消防水池可以作为备用水源点，增加消防车取水量，从而大大提升灭火效率。

1.3、全面改造提升园区水域，园区消防备用水源再扩容。对园区内现有河道、渠道、坑塘等水域全面进行改造提升，加大消防备用水源储备量。在对现有华友坑塘、五沟头电站前池进行改造，对规划沙溪沟人工湖、杭氧绿地景观湖等规划绿地景观水域进行利用的基础上，通过新建渠道和水闸等水系连通措施，实现上游不间断、可调节、可控制的来水，保障火灾救援时有足够的水源点和用水量。

1.4、水系配水方案。沙溪沟、吕宅河、塘湖溪为园区内工业排渠，主要水源为企业冷却水、清下水，水量有限，现已成为“五水共治”重点巡查地段。建议结合园区地形地势标高，园区北部从西山沟渠道上游引水，通过新建渠道为杭氧绿地景观湖、吕宅河、沙溪沟配水。园区南部从沙溪沟人工湖为沙溪沟为塘湖溪、沙溪沟下游段配水。

水系的配水方案旨在增加沙溪沟、吕宅河、塘湖溪日常水流量，确保在应急状态下通过调度达到短时间汇水功能，在日常状态下渠道能保证一定的生态水流量，提高园区整体水质环境。

2、建议构建多层级控制污水体系，保证下游水体安全

通过四个层级的污水防御和控制体系建设，保障园区下游的水体环境安全。

2.1、第一层企业应急事故水池。目前园区企业内部均自备应急事故水池，当企业发生火灾时，消防污水可第一时间排入企业内部应急事故水池。

2.2、第二层企业应急事故水池联调。将企业位置相邻的企业应急事故水池进行互通。将园区内相邻的企业划分成若干应急事故水池联调区域，当一家企业出现应急事故水池污水满溢状况时，可通过泵站和管道将污水输送至相邻企业应急事故水池内，在不增加应急事故水池容量的情况下实现企业内部应急事故水池再扩容。

2.3、第三层河道下游设置截污闸。综合考虑河道断面、多年平均流量、外溢污水流量等因素，在园区内吕宅河、沙溪沟、塘湖溪等主要河道下游设置截污闸，防止外溢污水流入江山港，避免影响生态环境。

2.4、第四层建设公共生态应急收集池。在园区管委会南侧绿地建设1万立方的公共生态应急收集池，通过泵站和管道抽水的方式，将截污闸中污水收集到公共生态应急收集池后输送至污水处理厂。

3.智慧预警和调度巡查体系构建

3 .1、远程控制系统设计。以水源点为中心，按直径900m将园区分为7个区域，并且将水闸分为正常状态、洪水状态、灭火状态三个状态，制定每个区域发生火灾时的用水调度方案、控水调度方案。

（1）正常状态： A 、C、E、F配水闸关闭蓄水，D、B配水闸开启通水。

（2）洪水状态：所有闸门开启通水。（如在洪水状态下发生火灾，开启A、C闸门，关闭B闸门，开启E、F闸门，关闭D闸门）。

（3）灭火状态：根据不同区域发生或者进行具体闸门调度。以右图红色圈范围发生火灾为例：火灾发生时从1号蓄水闸处进行抽水灭火。并确保D闸门开启，E和F闸门关闭，保证上游来水。当火灾停止时，关闭D闸门，防止上游来水。

根据水质监测系统，发现河道中有废水时，关闭1号或2号截污闸进行截污，关闭B和D闸门，开启E、F和C闸门，阻隔上游来水。开启泵站输送污水。 当河道中无废水时，停止泵站抽水，闸门恢复到正常状态。

2、充分发挥智慧化管理平台综合调度功能。通过远程监控系统、预警预报系统，实现对河道水质、水位在线实时检测，通过数据传输，达到远程控制。

3、完善专人管理和使用制度。制定事件处置流程，形成定期检查、定期维护、快速反应、处置有力的长效运行管理机制。

结束语

随着社会经济的快速发展，工业园区如雨后春笋般蓬勃兴起，迅猛发展。在国民生产中占据举足轻重的地位。由于工业园区在建设过程中多数未进行消防安全规划或消防规划不合理，普遍存在消防安全隐患，火灾事故屡有发生。抓好工业区消防工作是摆在面前亟待解决的课题。

参考文献

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