2022年7月25日23時06分,湖南省永州市中醫醫院內部污水處理站房發生爆炸,1人輕微皮膚裂傷。
永州市、區主要負責同志第一時間趕赴現場,組織應急、消防、公安、衛健、環保等部門,在有關專家的指導下,開展科學專業的處置。目前,附近人員已及時疏散,相關區域進行有效管控,受影響人員得到妥善安置。事故發生原因正在進一步調查中。
污水池內有機物在厭氧過程中會釋放的甲烷等(沼氣)爆炸氣體,由于生化池在修建過程中很多地方密閉不嚴,特別是檢查井井蓋周圍和井蓋上的小孔,會逸出一定的沼氣,還有一部分沿著從進出水管,從管路中間的檢查井逸出出來,這部分逸出的沼氣在一定條件下,遇到火星就會迅速燃燒,同時引燃池體內的沼氣,從而引發爆炸。
爆炸有三個必備條件:①沼氣達到爆炸極限,②一定的引火溫度,③足夠的氧濃度,三者缺一不可。
1、沼氣濃度
在新鮮空氣中甲烷的爆炸極限一般為5-15%,5%稱為爆炸下限,15%稱為爆炸上限,當甲烷濃度低于5%時,遇火不爆炸,但能在火焰外圍形成燃燒層。濃度高于15%時,在混合氣體內遇有火源,不爆炸也不燃燒。甲烷的爆炸極限并不是固定不變的,它受許多因素的影響。沼氣混合氣體中,混入惰性氣體,可能降低沼氣爆炸的危險性,增加1%的CO2時,甲烷的爆炸下限提高0.033%,上限降低0.26%;當達到22.8%時,即失去爆炸性。
2、引火溫度
沼氣爆炸的第二個條件是高溫火源的存在。點燃沼氣所需要的最低溫度叫引火溫度。沼氣的 引火溫度一般在650-750℃,明火、電氣火花、吸煙,甚至撞擊或磨擦產生的火花等,都足以引燃沼氣。沼氣濃度不同,引火溫度也不同,沼氣濃度在6.5-8%時最易引燃。
3、氧濃度
甲烷的爆炸極限與氧濃度有密切關系,甲烷的爆炸極限將 隨著混合氣體中氧濃度的降低而縮小,當氧濃度降低時,甲烷的爆炸下限緩慢增高,上限則迅速下降。氧濃度降低12%時,沼氣混合氣體即失去爆炸性,遇火也不爆炸。
如何預防污水處理設施爆炸?
污水處理系統在工業企業中是普遍存在而又不可缺少的非生產設施。它將企業生產過程中排出的廢水經過污水凈化處理,達到國家規定的污水排放標準后進行排放或回收利用。因廢 水中含有易燃易爆的液體、氣體,固體物質形成爆炸性氣體混合物,火災危險性極大,如果忽視了防火安全管理,防范措施不到位,一旦遇到各種點火源,就會產生爆炸。因此,污水處理系統和防火工作應引起有關部門和企業領導的高度重視。
一、污水處理系統的危險性
1、存在爆炸性氣體混合物
化工企業排放的污水中常常存在可溶性與可燃氣體,在一定的環境下,這些氣體與液體很容易形成爆炸性混合物,這表現在幾個方面:第一,若設備系統出現密閉性損壞或者由于違反操作出現溢料時,易燃、易爆氣體很容易進入到污水中,這就給系統的安全生產帶來了不良反應。第二,在高溫蒸汽與污水進入到下水道之后,會導致污水溫度上升,蒸發出的可燃性液體可能引起保障。第三,在氣體吸收以及解吸時,若遇到易燃液體或者可燃氣體,在溫度升高時,這些氣體就會被解析出來,此時,易燃液體就會源源不斷的從出口中溢出。
2、會生成危險物質
排入下水道的各類物質會發生相互反應,這就很可能產生易燃、易爆甚至自燃性物質。
3、火災蔓延擴大
污水管道是遍布企業區的,出現的爆炸或者火災常常會沿污水處理系統進行傳播,如未及時阻止,就很可能發生連鎖性破壞。
4、引火源
污水處理源中的引火源是多種多樣的,有機械膨脹、摩擦火花、焊接火花、點燃的煙頭、車輛排氣管中出現的火星。
二、污水處理系統的安全措施
1、設置好污水管道
企業水道嚴禁從居住區、罐組、生產裝置中穿過,車間污水下道必須要設置好明溝與管道,在明溝敞開進行處理時,需要用凈水,防止出現二次污染。對于室外下水道的管線,需要封閉處理,并采用覆土與暗管進行覆蓋。
對于生活下水道,嚴禁直接與其他水道連接,如果無法避免將生活污水與化學污水混合在一起時,可以使用泵站進行輸送,但是要避免易燃易爆氣體進入其中。
2、防止由于混觸帶來的安全隱患
在實際操作過程中,嚴禁將會分解出易燃、易爆的物質混合在一次,同時,對于車間地面與清洗設備的管道與水井,必須要采用干凈的水清洗,防止易燃、易爆物質堆積在管道中。在清理危險品設備出現的污水時,需要先進行凈化處理,將其中的有害物質、易燃與易爆物質排出,在排放物符合標準要求后才能夠進行排放。
3、避免出現爆炸性氣體混合物
對于工藝設備中排放出來的廢水,嚴禁直接排放到下水管道中,在進行排放前,需要將其中的易燃氣體與液體完全除去,這可以在車間中設置好局部脫氣以及蒸出系統,并安裝好全廠性污水脫氣系統。此外,還要注意到,超過40攝氏度的污水應該避免直接排放,在工藝設備到下水道排水管線中需要設置好法蘭與液封設備。
4、避免燃燒、爆炸沿管道擴展
對于污水處理系統,需要設置好水封井,避免燃燒與爆炸沿著管道擴展,在設置水封時,需要注意到如下的問題:
每一個生產污水排放系統都需要設置好相應的水封,如果兩個水封經間管道長度超過300m,那么就需要增加水封井。對于工藝裝置中的爐、泵、塔以及換熱設備位置需要設置水封。在隔油池的進出水管中需要增加水封,檢查井需要使用密閉式模式,如果生產設施需要設計明溝排水,就需要采用水封井隔開明溝,長度需要控制在20m之內。
5、防止污水處理系統受到損壞
為了防止水井、下水道管線與水室受到腐蝕,就需要選擇耐腐蝕性高的材料,對于大直徑水管,可以采用鋼筋混凝土管,對于中、小直徑管線可以使用耐酸陶瓷管。建筑物可以采用瀝青進行涂抹,對于轉運以及處理污水的設備,以合金鋼材料為宜,也可以使用碳鋼材料或者碳鋼材料。
為了防止沉淀物堵塞管線、水管與設施,在污水排放前需要使用沉砂槽與澄清槽進行凈化,消除其中的懸浮顆粒,同時,為了避免固體顆粒積沉在下水道管線中,就需要采用傾斜設計的方法防止下水道管線,具體的傾斜度可以采用公式進行計算。
6、消除引火源
對于積存有蒸汽與可燃氣體的下水道,在未將危險排除以前嚴禁作業,在距離散發火花與明火位置的15m之內,嚴禁設置排氣管,對于污水處理廠的建筑物與設備,需要根據《石油化工企業設計防火規范》來設置防火間距。若生產過程中可燃氣體與可燃液體無法正常排出需要維修時,必須要提升進行事故警報,防止排出的可燃氣體與可燃液體引爆火源。
(來源于環保工程師)