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兰州污水处理车间爆炸原因初步分析及污水处理站爆炸风险分析

时间：2022-06-19 来源： 浏览：

兰州污水处理车间爆炸原因初步分析及污水处理站爆炸风险分析

铸安
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铸安为安全而生！

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以下文章来源于艾力特HSE ，作者三石

艾力特HSE .

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     昨天发生的一起事故让这个备受关注的安全月本来就紧张的神经更紧张了，先看一下简单的事故通报： 6 月 16 日 18 时 58 分，位于甘肃省兰州市的兰州新区秦川精细化工园区一企业发生爆炸，事故已造成 8 人受伤 6 人失联。经现场侦查和询问知情人得知，该车间为公司污水处理车间，车间内有高温高压蒸汽，但无易燃可燃物，建筑结构为钢结构，本次爆炸面积约为 600 平方米，现场无烟、无明火、无有毒气体。该企业位于兰州新区秦川精细化工园区，注册于 2020 年 8 月 5 日，主要从事农药中间体及农药产品的生产、经营，现处于试生产阶段。

    今天一大早很多安全方面的专业群就开始讨论这个事故原因，有的认为是高压蒸汽管道爆炸，属于物理爆炸；有的认为是污水处理装置中的可燃气体形成了爆炸性气体，遇到了能量发生了爆燃事故，等等。对于这种废水笔者是十分熟悉的，因为大学的专业就是环境工程，毕业课题就是这种农药中间体废水的处理，这种废水浓度高（通常 COD 上万）、有毒性、难处理，该废水一般都是黄褐色、或者黑色等，气味很大，在当时的情况下，这种废水的处理工艺是非常繁琐的，我们实验时处理工艺是：混合 + 预处理（铁碳电解） + 好氧 + 兼氧 + 厌氧 + 活性炭吸附。当时的情况下笔者还没有接触到安全行业，因此在当时毕业设计时是没有考虑太多的安全方面，现在回想起来感觉当时真的无知者无畏啊，没有任何防护、也没有考虑任何的安全方面的东西。结合这次事故，笔者认为这次爆炸从报道的情况来看闪爆的可能性是比较大的 ，（ 1 ）可能是原来溶解于污水的有机物以气体的方式出来了，这种废水气味很大，在污水提升、混合等工序都可能把里面的气体给弄出来，形成爆炸性气体；（ 2 ）化学反应和生物化学反应生成了新的可燃、爆炸性气体；（ 3 ）我们当时做的课题项目时池子都是开放性，没有进行封闭和加盖子，后来国家加大了无组织排放的管控，把所有的这些设备、设施、池子都加了盖子，并进行了封闭，后来又加上了处理处置措施，通常用的工艺就是光氧 + 催化氧化、 RTO 、 RCO 等工艺，这些处理工艺无一不是有能量的；（ 4 ）污水处理厂的设计标准一般都是按照建规设计的，很少有人按照石化规（石化厂里的可能按照石化规），因此也没什么防爆设备的说法。基于上面这四点，这种污水站发生爆炸的风险还是很大的。
      这些原因只是笔者自己的分析，不一定对啊，一切以官方调查为准。本文顺便说一下污水处理方面的一些爆炸风险吧！
       一、废水处理单元的爆炸风险
      废水处理按照处理原理可以分为物理法、化学法、生物化学法等，其实这些方法和我们工厂的生产工艺差不多，为什么大家容易忽视呢？ 笔者认为最主要的原因就是大家觉得废水中化学品的浓度很低，所以危险性较小，所以就很自然的认为污水是水而不是化学品！ 一般来说确实是这样子的，但这里面有个量的问题，超过一定的量废水的化学品性质就显现出来了。并且这个量随着处理过程的进行中还是不断的变化的，本文不去细说那些普遍的风险了，那些网上可以找到的，就简单谈一点自己的理解吧！
     （ 1 ）物理法的爆炸风险
      废水物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜、油珠）的方法。处理过程中，污染物的化学性质不发生变化，方法有：①重力分离法，其处理单元有沉淀、上浮（气浮）等，使用的处理设备是沉淀池、沉砂池、隔油池、气浮池及其附属装置等。②离心分离法，其本身是一种处理单元，使用设备有离心分离机、水旋分离器等。③筛滤截留法，有栅筛截留和过滤两种处理单元，前者使用格栅、筛网，后者使用砂滤池、微孔滤机等。此外，还有废水蒸发处理法、废水气液交换处理法、废水高梯度磁分离处理法、废水吸附处理法等。
       爆炸风险：这个过程会将溶于废水的物质（化学品）进行释放和浓缩，只要条件成熟就会发生爆炸事故。
      （ 2 ）化学法的爆炸风险
废水化学处理法是指通过化学反应改变废水中污染物的化学性质或物理性质，使它或从溶解、胶体或悬浮状态转变为沉淀或漂浮状态，或从固态转变为气态，进而从水中除去的废水处理方法。废水化学处理法可分为：废水中和处理法、废水的混凝处理法、废水的化学沉淀处理法、废水氧化处理法、废水萃取处理法等。有时为了有效地处理含有多种不同性质的污染物的废水，将上述两种以上处理法组合起来。如处理小流量和低浓度的含酚废水，就把化学混凝处理法 ( 除悬浮物等 ) 和化学氧化处理法 ( 除酚 ) 组合起来。主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、萃取等。
爆炸风险：（ 1 ）反应本身的风险；（ 2 ）反应生成物质的爆炸风险。
   
（ 3 ）生物化学法爆炸风险
生化处理根据微生物生长对氧环境的要求的不同，可分为好氧生化处理与缺氧生化处理两大类，缺氧生化处理又可分为兼氧生化处理和厌氧生化处理。在好氧生化处理过程中，好氧微生物必须在大量氧的存在下生长繁殖，并降低废水中的有机物质；而兼氧生化处理过程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生长繁殖并对废水中的有机物质进行降解处理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生长不好从而影响它对有机物质的处理效率。
兼氧微生物可适应 COD 浓度较高的废水，进水 COD 浓度可提高到 2000mg/L 以上， COD 去除率一般在 50-80% ；而好氧微生物只能适应于 COD 浓度较低的废水，进水 COD 浓度一般控制在 1000-1500mg/L 以下， COD 去除率一般在 50-80% ，兼氧生化处理和好氧生化处理的时间都不太长，一般都在 12-24 小时。人们利用兼氧生化和好氧生化之间的差别和相同之长，将兼氧生化处理和好氧生化处理组合起来，让 COD 浓度较高的废水先进行兼氧生化处理，再让兼氧池的处理出水作为好氧池的进水，这样的组合处理可以减少生化池的容积，既节省了环保投资又减少了日常的运行费用。
厌氧生化处理与兼氧生化处理的原理和作用是一样的。厌氧生化处理与兼氧生化处理的不同之处是：厌氧微生物繁殖生长及其对有机物质降解处理的过程中不需要任何氧，而且厌氧微生物可适应更高 COD 浓度的废水（ 4000-10000mg/L ）。厌氧生化处理的缺点是生化处理时间很长，废水在厌氧生化池内的停留时间一般需要 40 小时以上。
       爆炸风险：生化反应是一个缓慢的过程中，本身一般很少会发生爆炸反应，但反应产生的燃烧爆炸性物质如果聚集起来就会发生爆炸了，因此这个处理方法和设施很重要！
     二、风险的管控措施
      1 、全生命周期的风险管控。很多污水处理设备在试验阶段、设计阶段就没有考虑安全的事情，无论风险分析、设备、仪表、电气等都没有考虑爆炸风险的事情，笔者曾参与项目的安全方面评审，结果里面专门说：环保设施除外！根本不再这里面，其实如果环保设施按照安全三同时走一遍，还会有什么问题呢？
2 、在生产操作过程中，杜绝将会分解出有毒有害、易燃、易爆物质的污水混合在一起；同时，禁止将混合时可能产生和分解出爆炸性物质的各种污水排入污水管网。清洗危险物品产生的污水，在排入污水管网主管前，要进行初步净化处理，脱除其中的易燃、易爆物质及其他有害物质。清洗设备和车间地面的洗涤水排入污水管网管道或水井，一定要用清洁水冲洗，以防形成和积聚易燃易爆物质。
3 、对于工艺设备排放出来的废水，严禁直接排放到污水管网中，在进行排放前，需要将其中的易燃气体与液体通过局部脱气以及蒸出装置完全除去。温度超过 40℃ 的污水，应该避免直接排放，在工艺设备到污水管网段设置液封设备。
4. 、含油污水的管网系统，应设置集中或分散的隔油池及相应的污油回收设施。隔油池的保护高度不应小于 400mm ，防止隔油池超负荷运行时污油外溢，导致发生火灾或造成环境污染。隔油池应设非燃烧材料的盖板，并应设蒸汽灭火设施。
三、小结
本来想好好写一下的，后来发现想泛泛的说清楚太难了，先这样简单说一下吧！其实就一句话：不要忽视污水处理厂的风险，做好风险分析，管控好风险就行了！

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