污水处理事故风险分析与防控.docx

污水处理事故风险分析与防控目录弓I言21 .废水处理设施特殊作业环节典型事故案例21.1. 案例一：废水池边动火作业引发火灾事故21.2. 案例二：废水罐顶动火作业引发爆燃事故31.3. 案例三：废水调节池上方动火作业引发爆炸事故31.4. 案例四：废水罐隔油沉淀池上方动火作业引发爆燃事故31.5. 案例五：废水罐顶作业引发爆燃事故31.6. 案例六：废水收集池棚盖内作业引发爆炸事故42 .废水处理企业废水处理设施火灾爆炸风险分析42.1. 1.可燃气体来源42.2. 形成爆炸性气体环境42.3. 点火源52.4. 其他引发爆炸的风险53 .污水厂内的甲烷是怎样产生的？ 53.1. 污水处理厂甲烷排放的原因53.2. 污水处理厂甲烷排放的影响73.3. 3.可持续解决方案74 .废水处理企业废水处理设施火灾爆炸事故原因分析84.1. 思想上麻痹大意，对废水处理设施存在风险辨识不足84.2. 特殊作业风险管控不到位84.3. 作业工器具不符合防爆要求84.4. 4.可燃气体检测报警设置不足85 .废水处理企业废水处理设施火灾爆炸事故防范措施95.1. 从思想上正确认识废水处理设施的安全风险95.2. 准确分析废水处理设施的火灾危险性95.3. 废水处理区域特殊作业应严格履行作业许可手续95.4. 在废水处理区域进行检维修、特殊作业时，应严格控制人员数量95.5. 废水处理设施区域应设置符合要求的安全设施95.6. 6.必要时对废水所含成分开展热稳定性测试105.7. 7.采取中毒窒息防范措施105.8. 8.重视废水处理设施受限空间作业风险105.9. 企业应加大对环保设施的投入10引言厦门金达威维生素有限公司厂内污水处理池空间1月11日发生的闪爆事故 已造成4人死亡、2人受伤。据福建省应急管理厅1月18日发布的消息，福建 省人民政府安全生产委员会1月16日已决定对该起较大生产安全事故查处挂牌 督办。福建安委会的通知显示，2024年1月11日8： 50许，厦门金达威维生素 公司正在其厂区生产区东南角污水调节池池面上安装遮阳顶棚，在电焊作业中 发生闪爆，造成4人死亡、2人受伤。根据福建省人民政府关于进一步加强企业安全生产工作的意见（闽政2010） 22号）和福建省较大生产安全事故查处挂牌督办办法（闽安委2019） 3号）的有关规定，福建省政府安委会决定对该起较大事故查处实行挂牌督办。福建安委会要求厦门市政府严格依照生产安全事故报告和调查处理条例 （国务院令第493号）等有关法律法规及规章规定，组织有关部门抓紧开展事故 调查，查明事故原因，提出处理意见和防范整改措施建议。事故调查报告（初稿） 以市政府安委会文件上报省安办审核，经由厦门市政府批复后，依法及时向社 会公布。事故结案后，事故调查报告及责任单位、人员处理意见要及时报福建省安 办备案。厦门市在结案后一年内要组织开展评估，评估情况要及时报省安办并 向社会公开，接受社会监督。据“今日海沧”微信公号1月11日下午发布的消息、，1月11日上午9时 许，位于厦门市海沧区的厦门金达威维生素有限公司厂内污水处理池空间发生 一起闪爆事件。经初步调查，系该公司在污水处理池上方施工安装遮阳棚过程 中突发池内空间可燃气体闪爆，导致污水处理池及上方遮阳棚坍塌。事故造成 现场施工人员3人死亡，3人受伤送医救治。事故具体原因正在进一步调查中。1 .废水处理设施特殊作业环节典型事故案例1.1. 案例一：废水池边动火作业引发火灾事故2023年8月29日，湖南某企业废水处理设施发生火灾，造成企业设备维 修人员1人死亡、1人受伤。事故原因：承包商2名员工在距离废水处理池大约1米的地方违规开展电 焊作业（未按要求开具动火作业票、进行风险辨识）进行设备消缺，电焊焊渣将废 水处理池内油污点燃，进而旁边5台油水分离罐（玻璃钢材质）相继超压烧毁，火 势进一步扩大，并迅速蔓延至2乙基慈醛和磷酸三辛酯联合生产装置。1.2. 案例二：废水罐顶动火作业引发爆燃事故2023年3月8日，河北某企业发生了一起废水储罐闪爆事故，造成4人死 亡，直接经济损失约1415.3万元。事故原因：作业人员在废水储罐罐顶使用角磨机作业过程中产生火花，引 发罐内浮油燃烧。1.3. 案例三：废水调节池上方动火作业引发爆炸事故2021年11月20日，浙江某企业发生一起废水调节池动火作业引发的爆燃 事故，造成3人死亡、4人受伤，直接经济损失约650万元。事故原因：企业未有效辨识进入废水调节池的废水成分，未将调节池评定 为易燃易爆场所，废水调节池上方动火作业时按二级动火作业对待。电焊工在 位于废水调节池西北角上方的混凝土框架平台进行电焊作业时，溅落的火花引 燃下方观察井口外逸的易燃气体，继而引发调节池内部达到爆炸极限的可燃气 体爆炸。1.4. 案例四：废水罐隔油沉淀池上方动火作业引发爆燃事故2014年5月2日，四川某企业隔油沉淀池盖板上方管道开展焊接作业时发 生爆炸，造成3人死亡，事故直接经济损失约260万余元。事故原因：企业对隔油沉淀池内含油废水中挥发出的气体缺少监测监控， 对废水残油中挥发出的可燃蒸气形成爆炸性混合物风险性认识不足。作业人员 违章冒险操作，在未取得动火作业许可和采取必要的安全措施情况下，使用电 弧焊焊接管道，产生火花引燃管道及隔油沉淀池内爆炸性混合物。1.5. 案例五：废水罐顶作业引发爆燃事故2018年3月1日，某机电安装公司在河北一废水处理企业苯加氢车间酸性 废水暂存罐管道开展改造作业过程中，引发火灾发生爆燃事故，造成4人死亡、1人受伤，直接经济损失约537.25万元。事故原因：作业人员拆除酸性废水暂存罐罐顶备用口盲板后，未采取封闭 措施，因工具碰撞产生火花，引起从备用口逸出的和罐内的爆炸性气体爆燃发 生着火。1.6. 案例六：废水收集池棚盖内作业引发爆炸事故2021年8月5日，宁夏某企业发生废水收集池爆炸事故，造成1人死亡， 直接经济损失120万元。事故原因：涉事工人使用铁制工具作业时产生机械火花，引发泄漏并聚集 在废水收集池周边的爆炸性混合气体闪爆；废水收集池建设为全封闭，未设置 气体放散排空设施，未采取有效防渗漏技术措施，未设置废气回收装置和可燃 有毒气体监测报警设施。2 .废水处理企业废水处理设施火灾爆炸风险分析废水处理企业各生产装置产生的废水中正常情况下或异常工况时，往往会 夹带很多挥发性的易燃易爆、有毒有害物质，这些易燃易爆物质挥发后在废水 池等设施中积聚，遇点火源会引发火灾爆炸事故。针对“111”事故，本文主 要讨论如何防控废水处理设施的火灾爆炸风险。2.1. 可燃气体来源废水处理企业废水处理设施中可燃气体的来源主要有两方面：一是在废水 处理过程中，厌氧处理阶段会产生甲烷、硫化氢等可燃气体；二是废水中本就 含有各类可燃气体或可燃液体。废水处理企业废水的成分往往非常复杂，尤其是精细废水处理企业的产品 工艺复杂，废水中究竟会有哪些可燃、有毒物质，往往企业自己都不是全部清 楚。同时，废水处理设施中废水的来源多，不同装置产生的废水汇集到一起还 可能会发生一些不易觉察的化学反应，释放出可燃有毒物质。这就导致废水池、 废水罐等设施中的废水会含有各类可燃气体或可燃液体。2. 2.形成爆炸性气体环境废水中的可燃气体与可燃液体蒸气从废水中挥发，在废水池、废水罐等空 间内聚焦，可与空气形成爆炸性混合气体，遇点火源非常容易引发爆炸事故。对于加棚盖密闭的废水池，棚盖内空气流动、气相扩散受限，极易形成爆炸性 受限空间。也有一些废水池、废水罐等设施是非密闭的形式，爆炸性混合气体 从设施内散发出来或通过通气孔等部位散发，在设备周边同样会形成爆炸性混 合气体。爆炸性混合气体还可以通过地沟等设施扩散到其他区域，遇点火源非 常容易引发爆燃，并进一步引发废水设施内部爆炸。2. 3.点火源引发废水设施爆炸性混合气体爆炸的点火源一般为明火或高温焊渣（动火 作业等）、火花（使用非防爆电气设备产生电气火花、使用非防爆工具产生机械火 花等）、静电等。还有闪电造成火灾：闪电的瞬间功率可以达到数十万千伏，相当一个小型 发电站的输出功率，尤其是球状闪电，温度高达上千摄氏度，居民家中的电器、 充电设备，极易因雷击而意外起火。2. 4.其他引发爆炸的风险部分企业的废水中介质具有爆炸性，在废水处理过程中，爆炸性介质遇高 温可发生分解爆炸。2022年6月16日，兰州新区某企业固体废料处理车间（污泥处理工段）发 生爆炸事故，造成6人死亡、8人受伤，直接经济损失419045万元。事故原 因就是企业污泥处理工段母液固废在干燥机真空干燥过程中，干燥机未按规程 要求的时间出料，母液固废在干燥机中长时间加热，导致母液固废所含的氯酸 钠与有机物反应放热，进一步引起有机物的分解放热，引发爆炸。3.污水厂内的甲烷是怎样产生的？3.1. 污水处理厂甲烷排放的原因污水厂是城市生活污水处理的重要设施，在城市污染防治中发挥着重要作 用。然而，污水处理过程中也会产生温室气体排放，其中甲烷是主要的温室气 体。城镇居民日常生活所排放的废弃物中中含有大量有机物，这些有机物大部 分进入到家庭的生活污水中，并通过生活污水的排放的方式带离家庭，城镇家 庭产生的生活污水通过城镇地下的污水管网汇流到城镇污水处理厂中去。城镇 污水处理厂的将这些污染后的水进行生物化学物理等处理后，达到相关的水质 标准后再排入到自然水体中，为自然创造一个洁净的水环境。从城镇污水汇流的途径来看，在城市地下管网就是一个完全的厌氧环境， 这个环境中，城镇污水中的有机物在污水管底部的厌氧污泥中的产甲烷菌的作 用下分解生成甲烷，这部分甲烷一部分会在各个检查井处溢出进入大气，一部 分会随着污水进入到污水厂中，污水厂的对污水进行提升，预处理过程中形成 的跌水和扬水的过程中，这部分甲烷会释放到空气中，这是城镇污水所排放的 甲烷的一个来源。这部分甲烷气体的监测非常难以实施，受到多种现场因素的 影响，地下管网，雨污合流，化粪池的使用等等，因此也没有确切的计算方法 来对其进行统计。作为处理污水过程中，城镇居民家庭所产生的有机污染物质中的碳是被微 生物所消耗和转化的，在厌氧条件这些有机物质就会转化为甲烷，这就是城镇 污水厂中甲烷的来源。污水厂中甲烷的生成过程可能发生在处理流程中的不同 环节。它可以是调节池，水解酸化池、初沉池、可以是污泥储池，也可以是消 化池等。污水厂中这些具备污水的厌氧条件的环节或者构筑物，在运行的状态 下，都会不同程度在处理过程中释放出甲烷，如果这些构筑物中存在底部有污 泥淤积的情况，产生甲烷的几率会更大。从现有的工艺来说，污水厂中甲烷排放主要来源于以下几个方面：1、进水调节池，进水井，污水提升泵房等。城镇污水厂采用的合流制体系, 污水厂为了应对政府部门要求的不同天气下的污水井水位的控制要求，一般会 维持污水厂的恒定水位运行，来保证市政管网内的水位稳定。这样会在进水井, 或者污水提升泵房内形成长期稳定的液位，在井内或者污水提升泵房内形成水 力死区，生成了厌氧环境，这导致了产甲烷菌的分解有机物的过程。建有调节 池的污水厂，调节池是一个天然的厌氧环境，污水管网内的产甲烷菌进入到调 节池中，会在这个环境中进行甲烷的生成，因此在污水厂中要对前端预处理构 筑物的进水井，污水提升泵房，调节池的甲烷要进行监测，可以通过现场实际 收集监测进行预处理段构筑物内甲烷气体的排放情况。2、厌氧区。污水厂的生物处理采用了脱氮除磷工艺中设置了厌氧，缺氧， 好氧阶段，其中厌氧区域是生物除磷反应进行释磷的过程，在这个过程中是严 格厌氧的环境，在这个环境中，