化工企业污水处理系统的防火防爆

化工企业污水处理系统的防火防爆

化工企业生产往往要消耗大量工业用水，需排放或净化处理的污水量很大，污水中经常混杂有易燃易爆或有毒的物质，在污水处理系统中，火灾爆炸事故时有发生，并且污水管网遍及厂区，一旦着火，易蔓延成灾。污水处理系统是化工企业防火工作不可忽视的重点部位。

一、化工企业污水处理系统火灾爆炸危险性分析

1．形成爆炸性气体混合物

化工企业的生产废水或其他排水难以避免地含有易燃液体或可溶性的可燃气体。在一定条件下，这些易燃液体或气体因汽化在下水道系统和净化设施内与空气形成爆炸性混合物。如果生产设备系统的密闭性损坏或违反操作规程造成溢料时，泄漏的易燃、易爆的液体或气体常易混入污水而进入下水道系统。

某厂由于违反生产工艺规程，污水中混入大量烃类蒸气，并排入下水道，使下水道水中溢出的烃类蒸气在厂区内聚集，遇火源发生了爆炸。高温污水和蒸汽排入下水道，造成污水系统温度升高，可燃液体蒸发，形成爆炸性混合物。

某公司合成橡胶厂的厂外排水管道爆炸，11个下水井盖飞起，事故原因是排水中带有可燃液体，遇食堂排出的热水，油气加速挥发，遇明火引起爆炸。在气体吸收和解吸过程中，如果吸收有可燃气体或含易燃液体(吸收剂)的污水排入下水道，当温度升高时，这些可燃气体会解吸出来，易燃液体会汽化逸出。

某氯碱厂在吸收氯化氢的过程中，由于吸收塔液体出口处的液封层厚度不够，易爆气体与盐酸一起进入酸水的下水道系统，在该系统中，解吸出的气体与空气形成易爆混合物，而发生了爆炸。洗涤、冲刷的污水，往往含有多种火灾危险性物质。这类污水也是下水道系统中形成蒸气(或气体)与空气的爆炸性混合物的来源。

2．混触反应生成危险物质

排入下水道的各种物质互相作用，可能产生其他易燃、易爆产物。例如，从工艺设备排出的洗涤液和冲洗地面的污水中往往含有化学活性较高，性质相互抵触的物质；当它们在下水道中混合后，会形成爆炸性物质，甚至自燃性物质。这些物质常积聚在井壁和管壁上成为干料而构成潜在危险。硫化碱废液同酸性污水流入下水道，会产生硫化氢易燃气体。

某厂过氧化氢和丙酮同时排入下水道，而生成丙酮过氧化物，以致在下水道中发生丙酮过氧化物爆炸事件。含亚硝酸铵、硝酸铵等盐类的冲洗污水排入下水道后，也潜伏有很大的爆炸危险，因为结晶亚硝酸铵的化学性质极不稳定。

3．引起火灾的蔓延

扩大污水管道贯通整个企业区，发生的火灾或爆炸往往会沿着污水处理系统传播，导致连锁式的破坏。

2001年10月30日17时42分，安徽省滁州市某加油站在卸油时，汽油从量油孔大量外溢，渗入站内下水道，流入市政下水管道，油蒸气与空气形成爆炸性混合气体，遇火源引起持续5h连环爆炸，并燃起大火。此起彼伏的爆炸延续到当日23时才完全停止，而大火至次日凌晨4时才被完全扑灭。

1985年6月27日，重庆市一下水道发生爆炸，爆炸范围波及10106m2，大片住宅成为废墟，事故中有26入丧生，几百入受伤，重伤91入，如此严重的事故为建国以来所罕见。常见的引火源在污水处理系统常见的引火源有：清理和检修时的机械撞击和摩擦火花；在下水道水井、澄清池设施附近进行焊接作业时产生的火花；燃着的烟头；车辆排气管的火星等。

二、污水处理系统的防火防爆措施

安全合理设置污水管道

①全厂性下水道不得从生产装置、罐组、居住区等内部穿越；

②易燃和可燃液体罐组内的下水道(包括雨水管或涵管)穿越防火堤时，应在防火堤外设置封闭设施；

③车间内的污水下水道应采用管道和封闭的明沟。敞开的明沟只允许接受用净水冲洗地面、设备和管道所产生的污水；

④室外下水道管线应该是封闭的，采用暗管或覆土厚度不小于200mm的暗沟。只有在露天场地为排走雨水和洗涤用水，才允许明沟设置；

⑤下水管道不应沿道路敷设在路肩上下；

⑥生活—下水道不应与其他下水道接通。对于生活污水和化学污水合在一起净化的工厂，允许通过泵站将生活污水传送到化学污水下水道中，但要设置防止易燃易爆气体进入泵站的装置。

2．防止形成爆炸性气体混合物

从洗涤、萃取、吸收、解吸、蒸发等工艺设备中排出的废水，不应直接与下水道系统连接，应在排入下水道之前除去易燃液体和气体。为此，应在车间中设置局部脱气和蒸出系统，并设置全厂性污水脱气设施。与排水点管道中的污水混合后，温度超过40℃的水不得直接排入生产污水管道，防止污水升温逸出可燃蒸气。在工艺设备至下水道的排水管线上，应安装液封和设备停车检修时装盲板的法兰。含油污水的下水道系统，应设置集中或分散的隔油池及相应的污油回收设施。隔油池实际上是一个沉降池，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，可燃气体及气体挥发物悬浮在上部空间，飘散和强制排除。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。

某石油化工厂由于下大雨致使隔油池负荷过大，油品自顶溢出，遇电火花引起大火，蔓延1500m2，火灾持续2h。隔油池应设非燃烧材料的盖板，并应设蒸汽灭火设施。在装置区内的下水系统管道上设置排气竖管，其作用是使下水管网内的可燃气体或蒸气排空，以防止积累形成爆炸性混合气体。排气竖管管径不宜小于100mm，宜安装在车间污水排放处的水井上和管线转弯处，排气管的出口应高出地面2．5m以上，并应高出距排气管3m范围内的操作平台，且上面应安装专用的排气罩，甲、乙类工艺生产区内的排气管末端应装设阻火器，每隔500m应安装1个排气竖管。

3．杜绝混触可能造成的危险应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下水道。清洗设备和车间肮脏地面的洗涤水排入下水道的水井和管道后，一定要用净水冲洗，以防形成和积聚易燃易爆物质。清洗危险物品设备产生的污水，在排入下水道主管前，要在一些设备内进行初步净化处理，脱除其中的易燃、易爆物质及其他有害物质，中和酸碱，当符合排放要求时才允许排放。

4．防止燃烧、爆炸沿污水管网蔓延扩展污水处理系统设置水封井，可防止燃烧、爆炸沿污水管网蔓延。水封的设置应能满足如下要求：生产的污水排放系统必须设置水封，当2个水封井之间的管道长度超过300m时，管道上应增设水封井，水封的高度不得小于250mm水柱；工艺装置内的塔、炉、泵、换热设备区等围堰的排水口应设水封；容易发生可燃气体，液体泄漏的工艺装置、罐组或其他设施及建(构)筑物、管沟等的排水口应设水封；全厂性的支干管与总干管交会处的支干管上应设水封；重力流循环回水管道在工艺装置总出口处应设水封；一幢建筑物用防火墙分隔成多个房间时，每个房间的生产污水管道应有独立排出口，并设水封；隔油池的进出水管道应设水封，并要求距隔油池5m以内的水封井、检查井要采用密闭式，甲、乙类工艺生产区内的水封井也要求为密闭式；生产设施内部必须采用明沟排水时，应利用水封井将明沟隔成数段，每段长度不宜超过20m。污水处理系统爆炸案例表明，一旦下水道系统发生爆炸，往往造成若干个水封井盖被炸开，因此，可在井内污水管进口处增设溢水槽，从而减弱爆炸波的扩大蔓延。