11月20日9时30分左右,浙江某公司污水调节池发生爆燃。目前,造成2人死亡,5人受伤,伤者已送医院全力抢救,事故原因正在调查中。据初步监测,未对周围环境产生影响。
一、污水处理池为何会发生爆炸?
污水处理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:
①沼气达到爆炸极限
②一定的引火温度
③足够的氧浓度
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。
3可燃温度
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。
二、如何预防污水处理爆炸?
从上面的分析看,我们只要打破沼气燃烧的3个必要条件的任何一个条件就可以防止爆炸。显然,3个条件中最好控制的就是隔绝火源。
通过大量的工作实践和对爆炸事故的细致分析,我们对无动力污水处理池防爆提出如下几点措施:
1沼气不出地面
前面说过:一般的污水池的沼气都是通过2条途径逸出,那么,我们就应想办法堵路。
首先,应该把污水池的进出水管做成90。弯管,进出水口都淹没在池内水位线以下,使其形成水封,阻止沼气外逸。
其次,污水处理池的检查井应该设计2层井盖。我们常用的井盖为了方便使用,都留有2个小孔,而现场预制的井盖尺寸误差比较大,和井圈的结合不够严密。
因此,我们可以在上层井盖下500mm左右的地方设计1个比较轻的密封隔板,与井壁结合的地方用柔性填充料密封。这样也能阻止沼气逸出。
另外,在处理池高称设计时,应尽量把井盖的标高设计在地表下500mm处,让浮在上面的泥土阻止气体外逸,同时还能满足种植土的需求。
2有沼气组织排气
前面讲的是“堵”,但池内的沼气是在不断大产生,因此我们还必须“排”。排出沼气必须是有组织的排气,要让他按照我们设计的方向和位置排放。
我们先用坚固耐用管子将各个检查井(最容易积累沼气的地方)连通,然后一起用套管排向高空稀释掉。如果受环境限制,至少也得将气体引到地表2米以上排放。
甲烷的化学式为CH4,C-H键非常稳定,除了用燃烧的方式,其它方法很难处理,而高空气体流动速度快,沼气比较轻,稀释很快,因此直接排放高空最为安全。
3加强安全管理。
污水处理现场杜绝火种,动火作业时必须按照规章制度,保证作业现场无爆炸性气体或者通风后满足动火条件的才予以作业。
4经常检查。
由于受到人为破坏、地理沉降等因素的影响,有可能导致池体变形、导气管断裂堵死等情况,所以我们经常检查池体周围是否漏气、导气管是否通畅,发现问题及时处理。
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