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如何预防污水处理设施爆炸?
 
发布时间:2022/7/19 10:51:50
 
 

       2022年6月30日14时50分许,黑龙江省哈尔滨市双城区通达供排水有限公司污水提升泵站,工人在维修受损的导杆时发生爆闪事故,事故造成4人受伤,均已送医,无生命危险。事故原因正在进一步调查中。

        污水处理设施为什么会发生爆炸?污水池内有机物在厌氧过程中会释放的甲烷等(沼气)爆炸气体,由于生化池在修建过程中很多地方密闭不严,特别是检查井井盖周围和井盖上的小孔,会逸出一定的沼气,还有一部分沿着从进出水管,从管路中间的检查井逸出出来,这部分逸出的沼气在一定条件下,遇到火星就会迅速燃烧,同时引燃池体内的沼气,从而引发爆炸。

       爆炸有三个必备条件:沼气达到爆炸极限;一定的引火温度;足够的氧浓度。三者缺一不可。

       1、沼气浓度

       在新鲜空气中甲烷的爆炸极限一般为5-15%,5%称为爆炸下限,15%称为爆炸上限,当甲烷浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层。浓度高于15%时,在混合气体内遇有火源,不爆炸也不燃烧。甲烷的爆炸极限并不是固定不变的,它受许多因素的影响。沼气混合气体中,混入惰性气体,可能降低沼气爆炸的危险性,增加1%的CO2时,甲烷的爆炸下限提高0.033%,上限降低0.26%;当达到22.8%时,即失去爆炸性。

        2、 引火温度

       沼气爆炸的第二个条件是高温火源的存在。点燃沼气所需要的最低温度叫引火温度。沼气的引火温度一般在650-750℃,明火、电气火花、吸烟,甚至撞击或磨擦产生的火花等,都足以引燃沼气。

        沼气浓度不同,引火温度也不同,沼气浓度在6.5-8%时最易引燃。

        3、氧浓度

        甲烷的爆炸极限与氧浓度有密切关系,甲烷的爆炸极限将随着混合气体中氧浓度的降低而缩小,当氧浓度降低时,甲烷的爆炸下限缓慢增高,上限则迅速下降。氧浓度降低12%时,沼气混合气体即失去爆炸性,遇火也不爆炸。

        如何预防污水处理设施爆炸?

        污水处理系统在工业企业中是普遍存在而又不可缺少的非生产设施。它将企业生产过程中排出的废水经过污水净化处理,达到国家规定的污水排放标准后进行排放或回收利用。

       因废水中含有易燃易爆的液体、气体,固体物质形成爆炸性气体混合物,火灾危险性极大,如果忽视了防火安全管理,防范措施不到位,一旦遇到各种点火源,就会产生爆炸。

       因此,污水处理系统和防火工作应引起有关部门和企业领导的高度重视。

       1、污水处理系统的危险性

     (1)存在爆炸性气体混合物

       化工企业排放的污水中常常存在可溶性与可燃气体,在一定的环境下,这些气体与液体很容易形成爆炸性混合物,这表现在几个方面:

       第一,若设备系统出现密闭性损坏或者由于违反操作出现溢料时,易燃、易爆气体很容易进入到污水中,这就给系统的安全生产带来了不良反应。

      第二,在高温蒸汽与污水进入到下水道之后,会导致污水温度上升,蒸发出的可燃性液体可能引起保障。

      第三,在气体吸收以及解吸时,若遇到易燃液体或者可燃气体,在温度升高时,这些气体就会被解析出来,此时,易燃液体就会源源不断的从出口中溢出。

     (2)会生成危险物质

       排入下水道的各类物质会发生相互反应,这就很可能产生易燃、易爆甚至自燃性物质。

     (3)火灾蔓延扩大

       污水管道是遍布企业区的,出现的爆炸或者火灾常常会沿污水处理系统进行传播,如未及时阻止,就很可能发生连锁性破坏。

     (4)引火源

       污水处理源中的引火源是多种多样的,有机械膨胀、摩擦火花、焊接火花、点燃的烟头、车辆排气管中出现的火星。

       2、污水处理系统的安全措施

    (1)设置好污水管道

       企业水道严禁从居住区、罐组、生产装置中穿过,车间污水下道必须要设置好明沟与管道,在明沟敞开进行处理时,需要用净水,防止出现二次污染。对于室外下水道的管线,需要封闭处理,并采用覆土与暗管进行覆盖。

       对于生活下水道,严禁直接与其他水道连接,如果无法避免将生活污水与化学污水混合在一起时,可以使用泵站进行输送,但是要避免易燃易爆气体进入其中。

      (2)防止由于混触带来的安全隐患

       在实际操作过程中,严禁将会分解出易燃、易爆的物质混合在一次,同时,对于车间地面与清洗设备的管道与水井,必须要采用干净的水清洗,防止易燃、易爆物质堆积在管道中。

       在清理危险品设备出现的污水时,需要先进行净化处理,将其中的有害物质、易燃与易爆物质排出,在排放物符合标准要求后才能够进行排放。

     (3)避免出现爆炸性气体混合物

       对于工艺设备中排放出来的废水,严禁直接排放到下水管道中,在进行排放前,需要将其中的易燃气体与液体完全除去,这可以在车间中设置好局部脱气以及蒸出系统,并安装好全厂性污水脱气系统。

       此外,还要注意到,超过40摄氏读的污水应该避免直接排放,在工艺设备到下水道排水管线中需要设置好法兰与液封设备。

     (4)避免燃烧、爆炸沿管道扩展

       对于污水处理系统,需要设置好水封井,避免燃烧与爆炸沿着管道扩展,在设置水封时,需要注意到如下的问题:

       每一个生产污水排放系统都需要设置好相应的水封,如果两个水封经间管道长度超过300m,那么就需要增加水封井。

       对于工艺装置中的炉、泵、塔以及换热设备位置需要设置水封。

       在隔油池的进出水管中需要增加水封,检查井需要使用密闭式模式,如果生产设施需要设计明沟排水,就需要采用水封井隔开明沟,长度需要控制在20m之内。

      (5)防止污水处理系统受到损坏

       为了防止水井、下水道管线与水室受到腐蚀,就需要选择耐腐蚀性高的材料,对于大直径水管,可以采用钢筋混凝土管,对于中、小直径管线可以使用耐酸陶瓷管。

       建筑物可以采用沥青进行涂抹,对于转运以及处理污水的设备,以合金钢材料为宜,也可以使用碳钢材料或者碳钢材料。

       为了防止沉淀物堵塞管线、水管与设施,在污水排放前需要使用沉砂槽与澄清槽进行净化,消除其中的悬浮颗粒,同时,为了避免固体颗粒积沉在下水道管线中,就需要采用倾斜设计的方法防止下水道管线,具体的倾斜度可以采用公式进行计算。

      (6)消除引火源

       对于积存有蒸汽与可燃气体的下水道,在未将危险排除以前严禁作业,在距离散发火花与明火位置的15m之内,严禁设置排气管,对于污水处理厂的建筑物与设备,需要根据《石油化工企业设计防火规范》来设置防火间距。

       若生产过程中可燃气体与可燃液体无法正常排出需要维修时,必须要提升进行事故警报,防止排出的可燃气体与可燃液体引爆火源。


(来源:腾讯新闻、环保工程师)


 
 
 
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