化工企業污水處理系統的防火防爆

 　　化工企業生產往往要消耗大量工業用水，需排放或凈化處理的污水量很大，污水中經常混雜有易燃易爆或有毒的物質，在污水處理系統中，火災爆炸事故時有發生，并且污水管網遍及廠區，一旦著火，易蔓延成災。污水處理系統是化工企業防火工作不可忽視的重點部位。

　　一、化工企業污水處理系統火災爆炸危險性分析

　　1.形成爆炸性氣體混合物

　　化工企業的生產廢水或其他排水難以避免地含有易燃液體或可溶性的可燃氣體。在一定條件下，這些易燃液體或氣體因汽化在下水道系統和凈化設施內與空氣形成爆炸性混合物。

　　如果生產設備系統的密閉性損壞或違反操作規程造成溢料時，泄漏的易燃、易爆的液體或氣體常易混入污水而進入下水道系統。某廠由于違反生產工藝規程，污水中混入大量烴類蒸氣，并排入下水道，使下水道水中溢出的烴類蒸氣在廠區內聚集，遇火源發生了爆炸。

　　高溫污水和蒸汽排入下水道，造成污水系統溫度升高，可燃液體蒸發，形成爆炸性混合物。某公司合成橡膠廠的廠外排水管道爆炸，11個下水井蓋飛起，事故原因是排水中帶有可燃液體，遇食堂排出的熱水，油氣加速揮發，遇明火引起爆炸。

　　在氣體吸收和解吸過程中，如果吸收有可燃氣體或含易燃液體(吸收劑)的污水排人下水道，當溫度升高時，這些可燃氣體會解吸出來，易燃液體會汽化逸出。某氯堿廠在吸收氯化氫的過程中，由于吸收塔液體出口處的液封層厚度不夠，易爆氣體與鹽酸一起進入酸水的下水道系統，在該系統中，解吸出的氣體與空氣形成易爆混合物，而發生了爆炸。

　　洗滌、沖刷的污水，往往含有多種火災危險性物質。這類污水也是下水道系統中形成蒸氣(或氣體)與空氣的爆炸性混合物的來源。

　　2.混觸反應生成危險物質

　　排人下水道的各種物質互相作用，可能產生其他易燃、易爆產物。例如，從工藝設備排出的洗滌液和沖洗地面的污水中往往含有化學活性較高，性質相互抵觸的物質;當它們在下水道中混合后，會形成爆炸性物質，甚至自燃性物質。這些物質常積聚在井壁和管壁上成為干料而構成潛在危險。硫化堿廢液同酸性污水流人下水道，會產生硫化氫易燃氣體。某廠過氧化氫和丙酮同時排入下水道，而生成丙酮過氧化物，以致在下水道中發生丙酮過氧化物爆炸事件。含亞硝酸銨、硝酸銨等鹽類的沖洗污水排入下水道后，也潛伏有很大的爆炸危險，因為結晶亞硝酸銨的化學性質極不穩定。

　　3.引起火災的蔓延擴大

　　污水管道貫通整個企業區，發生的火災或爆炸往往會沿著污水處理系統傳播，導致連鎖式的破壞o 2001年10月30日17時42分，安徽省滁州市某加油站在卸油時，汽油從量油孔大量外溢，滲入站內下水道，流人市政下水管道，油蒸氣與空氣形成爆炸性混合氣體，遇火源引起持續5h連環爆炸，并燃起大火。此起彼伏的爆炸延續到當日23時才完全停止，而大火至次日凌晨4時才被完全撲滅。1985年6月27日，重慶市一下水道發生爆炸，爆炸范圍波及1 x106m2，大片住宅成為廢墟，事故中有26人喪生，幾百人受傷，重傷91人，如此嚴重的事故為建國以來所罕見。

　　4.常見的引火源

　　在污水處理系統常見的引火源有：清理和檢修時的機械撞擊和摩擦火花;在下水道水井、澄清池設施附近進行焊接作業時產生的火花;燃著的煙頭;車輛排氣管的火星等。

　　二、污水處理系統的防火防爆措施

　　1.安全合理設置污水管道

　　①全廠性下水道不得從生產裝置、罐組、居住區等內部穿越;

　　②易燃和可燃液體罐組內的下水道(包括雨水管或涵管)穿越防火堤時，應在防火堤外設置封閉設施;

　　③車間內的污水下水道應采用管道和封閉的明溝。敞開的明溝只允許接受用凈水沖洗地面、設備和管道所產生的污水;

　　④室外下水道管線應該是封閉的，采用暗管或覆土厚度不小于200mm的暗溝。只有在露天場地為排走雨水和洗滌用水，才允許明溝設置;

　　⑤下水管道不應沿道路敷設在路肩上下;

　　⑥生活—下水道不應與其他下水道接通。對于生活污水和化學污水合在一起凈化的工廠，允許通過泵站將生活污水傳送到化學污水下水道中，但要設置防止易燃易爆氣體進入泵站的裝置。

　　2.防止形成爆炸性氣體混合物

　　從洗滌、萃取、吸收、解吸、蒸發等工藝設備中排出的廢水，不應直接與下水道系統連接，應在排入下水道之前除去易燃液體和氣體。為此，應在車間中設置局部脫氣和蒸出系統，并設置全廠性污水脫氣設施。與排水點管道中的污水混合后，溫度超過40℃的水不得直接排人生產污水管道，防止污水升溫逸出可燃蒸氣。

　　在工藝設備至下水道的排水管線上，應安裝液封和設備停車檢修時裝盲板的法蘭。

　　含油污水的下水道系統，應設置集中或分散的隔油池及相應的污油回收設施。隔油池實際上是一個沉降池，利用油和水的比重不同，使水沉降到池的下部排出，油浮在水面上定期排除，可燃氣體及氣體揮發物懸浮在上部空間，飄散和強制排除。隔油池的保護高度不應小于400mm，防止隔油池超負荷運行時污油外溢，導致發生火災或造成環境污染。某石油化工廠由于下大雨致使隔油池負荷過大，油品自頂溢出，遇電火花引起大火，蔓延1500m2，火災持續2h。隔油池應設非燃燒材料的蓋板，并應設蒸汽滅火設施。

　　在裝置區內的下水系統管道上設置排氣豎管，其作用是使下水管網內的可燃氣體或蒸氣排空，以防止積累形成爆炸性混合氣體。排氣豎管管徑不宜小于100mm，宜安裝在車間污水排放處的水井上和管線轉彎處，排氣管的出口應高出地面2.5m以上，并應高出距排氣管3m范圍內的操作平臺，且上面應安裝專用的排氣罩，甲、乙類工藝生產區內的排氣管末端應裝設阻火器，每隔500m應安裝1個排氣豎管。

　　3.杜絕混觸可能造成的危險

　　應禁止將混合時可能產生和分解出爆炸性物質的各種污水排入下水道。

　　清洗設備和車間骯臟地面的洗滌水排人下水道的水井和管道后，一定要用凈水沖洗，以防形成和積聚易燃易爆物質。

　　清洗危險物品設備產生的污水，在排入下水道主管前，要在一些設備內進行初步凈化處理，脫除其中的易燃、易爆物質及其他有害物質，中和酸堿，當符合排放要求時才允許排放。

　　4.防止燃燒、爆炸沿污水管網蔓延擴展

　　污水處理系統設置水封井，可防止燃燒、爆炸沿污水管網蔓延。水封的設置應能滿足如下要求：生產的污水排放系統必須設置水封，當2個水封井之間的管道長度超過300m時，管道上應增設水封井，水封的高度不得小于250mm水柱;工藝裝置內的塔、爐、泵、換熱設備區等圍堰的排水口應設水封;容易發生可燃氣體，液體泄漏的工藝裝置、罐組或其他設施及建(構)筑物、管溝等的排水口應設水封;全廠性的支干管與總干管交會處的支干管上應設水封;重力流循環回水管道在工藝裝置總出口處應設水封;一幢建筑物用防火墻分隔成多個房間時，每個房間的生產污水管道應有獨立排出口，并設水封;隔油池的進出水管道應設水封，并要求距隔油池5m以內的水封井、檢查井要采用密閉式，甲、乙類工藝生產區內的水封井也要求為密閉式;生產設施內部必須采用明溝排水時，應利用水封井將明溝隔成數段，每段長度不宜超過20m。

　　污水處理系統爆炸案例表明，一旦下水道系統發生爆炸，往往造成若干個水封井蓋被炸開，因此，可在井內污水管進口處增設溢水槽，從而減弱爆炸波的擴大蔓延。

　　5.預防污水處理系統損壞

　　為了防止下水道管線、水井、水室等設施受腐蝕破壞，必須用耐污水腐蝕的材料建筑，通常大直徑的下水道集管采用內襯各種耐腐蝕層的鋼筋混凝土管，中、小直徑的管線采用耐酸陶瓷管鋪設，建造下水道、水井、水室及其他類似設施，采用耐酸磚、耐酸水泥和耐酸灰泥，建筑物結構則用瀝青涂抹，用酸溶液粉刷。處理污水和轉送污水的設備如泵、分離器、收集槽、熱交換器等，應用合金鋼制造，或用襯適當耐腐層的碳鋼制造，如襯耐酸板、耐酸磚、鋁、聚乙烯、聚氯乙烯塑料等，也可采用防腐涂層或橡膠襯里的碳鋼材料。

　　為了防止污水帶人的沉淀物堵塞下水道、管線和設施，應在污水進入下水道之前采用澄清槽、沉砂槽等局部凈化裝置，清除懸浮顆粒。同時，為了防止固體顆粒積沉在自流下水道管線的內表面，下水道管線應傾斜敷設，管線的傾斜度根據可以保證將沉積物從管線內帶走的最佳速度計算。

　　為了防止管道內表面由于污水中各種雜質相互作用形成沉淀附著物，必須嚴格控制污水組成，或加入某種溶解劑、分散劑等，將雜質除掉或清除附著的沉淀物。

　　污水管線要定期清除沉淀物，可采用大量凈水沖洗，也可采用專門的可移動裝置進行水力清洗的方法，該法是用特別的噴嘴，高速噴水而將沉淀物層沖刷掉。

　　6.控制和消除引火源

　　控制和消除污水處理系統的各種引火源。在積存有可燃氣體或蒸氣的下水道內及其附近，沒有消除危險之前不能進行動火作業。距明火、散發火花地點15m半徑范圍內不應設排氣管。污水處理場內的設備、建(構)筑物與火源地點的防火間距，不應小于《石油化工企業設計防火規范》gb50160—92的規定。

　　如果生產中易燃液體和可燃氣體不正常地排人下水道，或排人專用的事故排出液收集槽，必須發出事故警報，停止明火、檢修等操作，以免為排出的易燃液體和可燃氣體提供點火源。

　　7.加強防火安全管理

　　污水處理系統屬于非生產設施，消防安全管理上極易被忽視，要求必須將其作為重點火災危險部位來管理。排污崗位要有嚴格的安全制度，尤其是停產后再次恢復生產時，必須加強檢查，認真操作，防止違章作業，超正常排污而引起事故。