近年來,隨著我國環(huán)境污染治理力度的加大和國家政策對環(huán)境行業(yè)的支持,全國各地相繼建成了大量的規(guī)模不等的污水處理設(shè)施,規(guī)模大的可達(dá)到100萬m3/d,規(guī)模小的僅為幾十m3/d, 2010年我國污水處理率將達(dá)到60%,大量的操作管理人員工作在污水處理設(shè)施的一線, 保證了污水的達(dá)標(biāo)排放,美化了環(huán)境,而操作員工在日常工作中的人身安全也是不容忽視的。
污水處理是將不同類型的污染水經(jīng)過適宜工藝處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)的過程,污水在處理過程中經(jīng)過了各種物理、化學(xué)、生物處理單元,每一種單元均存在不同程度的安全隱患,國內(nèi)近年來頻發(fā)污水處理設(shè)施運行管理過程中人員傷亡的事故。因此,分析污水處理設(shè)施的常用工藝及其可能的運行管理安全事故隱患,提出可行的解決措施,避免或杜絕安全事故的發(fā)生顯得尤為重要。
一、典型安全事故
僅2009年6~7月兩個月發(fā)生的兩起和污水處理有關(guān)的事故就造成12人死亡,教訓(xùn)是慘痛的。
2009年7月3日下午,北京通州區(qū)發(fā)生一起污水井中毒事故,造成6名物業(yè)人員和1名消防隊員死亡。當(dāng)日14時,通州區(qū)新華聯(lián)家園一污水井排污不暢,小區(qū)物業(yè)服務(wù)公司先后派出3人下井作業(yè)。作業(yè)人員出現(xiàn)中毒情況后,又有多人下井救援, 14名工作人員中最終10人中毒,其中3人經(jīng)搶救脫離危險,其余身亡。這是一起嚴(yán)重缺乏安全生產(chǎn)意識、操作規(guī)程不當(dāng)、崗前培訓(xùn)不到位、安全事故處理應(yīng)急預(yù)案未落實的重大人員傷亡事故,在此次事故中,因盲目施救造成事故擴大尤為突出, 14人中有7人因盲目施救死亡。
某部隊污水處理設(shè)施于2006年9月建成并投入正式運行,處理規(guī)模9000m3/d,中水回用量8500m3/d,處理工藝主要有水解酸化、接觸氧化和人工濕地單元,通過厭氧、好氧相結(jié)合的生物處理方法,實現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放或中水回用。主要設(shè)施有2個水解酸化池、3個生物接觸氧化池、2個二沉池、控制系統(tǒng)、檢修放全系統(tǒng)、污泥回流及排放系統(tǒng)等。按照操作規(guī)程要求,操作管理人員在運行過程中需定期對各設(shè)施設(shè)備進行維護和檢修,至2009年6月設(shè)施設(shè)備已運行3年需要進行一次大修。6月上旬操作人員發(fā)現(xiàn)1號、2號沉淀池污泥同流不暢,分別對1 號和2號二沉池設(shè)備、污泥回流泵進行檢修,在順利對1號系統(tǒng)檢修完畢后,采用同樣的程序?qū)?號系統(tǒng)實施檢修工作。6月9日下午操作人員下井進行污泥回流泵開啟工作時,發(fā)生了人員中毒暈倒事故,井外操作人員迅速展開營救工作,但是由于營救措施不當(dāng),造成多人中毒,其中5名工作人員身亡,其余人員搶救后脫離危險。分析事故原因:在對2號系統(tǒng)檢修時,由于室外氣溫較高,操作人員對污泥排入封閉空間可能產(chǎn)生的危害認(rèn)識不足,污泥在封閉井內(nèi)長時間高溫悶曬后發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生硫化氫、甲烷和一氧化碳等有毒有害氣體,導(dǎo)致人員下井后迅速暈倒,而施救人員在未找到事故原因的情況下,盲目施救是后期人員傷亡的主要原因。
污水處理設(shè)施除造成人員傷亡事故外,還存在其它安全運行管理問題。如某部隊污水處理設(shè)施為全地下式布置,處理規(guī)模為150m3/d,采用膜生物處理工藝, 2008年建成后運行良好, 2009年7月該部隊400 m3的游泳池水通過污水處理設(shè)施外排,由于當(dāng)日污水處理站處于無人值守、自動運行狀態(tài),游泳池管理人員在未經(jīng)過協(xié)調(diào)前提下,實施操作,致使地下設(shè)備間全部被淹,控制系統(tǒng)癱瘓,處理設(shè)施停止運行,所有設(shè)備及控制軟件經(jīng)過兩個月檢修更換后,污水處理系統(tǒng)才恢復(fù)正常。
所有事故分析表明污水處理設(shè)施的運行管理需要一定的專業(yè)知識和嚴(yán)格的管理操作程序。
二、污水處理設(shè)施安全隱患分析
為了避免污水處理設(shè)施在運行管理中發(fā)生安全事故甚至是人員傷亡事故,有必要對處理系統(tǒng)進行詳細(xì)分析,以便制定相應(yīng)的措施。
污水處理設(shè)施是將小區(qū)或城鎮(zhèn)污水收集后統(tǒng)一處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排入可接納水體的過程,包括了污水收集和輸送系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和必要的辦公后勤保障系統(tǒng)。從程序上分析一套污水處理設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了論證、設(shè)計、建設(shè)和運行管理等階段。在污水的收集、輸送及每一個設(shè)備、處理單元均有可能發(fā)生安全事故。
表1分別從污水的收集輸送、處理、控制系統(tǒng)四個方面進行了可能的安全事故分析。
污水的收集系統(tǒng)主要包括收集管道、檢查井、化糞池,輸送系統(tǒng)包括輸送泵及泵站。多次人員傷亡事故均發(fā)生在污水收集輸送系統(tǒng),工業(yè)廢水在輸送中會由于環(huán)境條件變化發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生易燃易爆氣體或有毒氣體,這些氣體聚集在管道內(nèi)爆炸導(dǎo)致人員傷亡或財產(chǎn)損失的事故時有發(fā)生;生活污水在輸送過程中會發(fā)生厭氧反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體,由于管道密閉,有毒氣體不易排出,當(dāng)操作人員進入檢查井等封閉空間檢修作業(yè)時,易發(fā)生人員中毒事故。
表l 常見的污水處理設(shè)施安全事故分析
處理系統(tǒng) 處理單元 常見事故
污水收集輸送系統(tǒng) 管道 有毒氣體爆炸,人員中毒,常發(fā)生于工業(yè)廢水
檢查井、化糞池 夏季有毒有害氣體濃度較高,常發(fā)生人員中毒身亡事故有機格柵間、污泥處理單元 物濃度較高,若送風(fēng)、排風(fēng)不暢,易發(fā)生人員慢性中毒事件。
污水處理系統(tǒng)
各類處理池 處理池水較深,操作不當(dāng),易發(fā)生跌落溺水事故。
加藥單元 化學(xué)藥劑性能不同,可能會發(fā)生燃爆、中毒事故
系統(tǒng)控制 各用電點和控制單元 常發(fā)生潮濕環(huán)境中電路短路引起系統(tǒng)癱瘓或人員觸電傷亡
事故 。
污水處理設(shè)施可能發(fā)生的環(huán)節(jié)有:格柵問、處理池、污泥處理系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)。
格柵間和污泥處理系統(tǒng)是污水處理中環(huán)境條件最差的單元,格柵間主要有格柵除污機和柵渣輸送設(shè)備,格柵攔截去除污水中的漂浮物,這些攔截物通過壓縮打包外運。
污泥處理系統(tǒng)主要設(shè)備有污泥濃縮罐及污泥脫水機、污泥輸送機,這些設(shè)備的作用是將污水處理過程產(chǎn)生的初沉污泥和二沉污泥濃縮、脫水形成泥餅,以便污泥外運至填埋場或用于土壤改良。
加藥系統(tǒng)包括污水處理設(shè)施各種藥劑的貯存?zhèn)}庫、藥劑溶解槽、藥劑投加計量泵等,其中有促進污泥絮凝的絮凝劑、用于除鱗的藥劑、用于消毒的二氧化氯、臭氧、用于調(diào)節(jié)污水中各種元素比例的藥劑,如用作外加碳源的甲醇。格柵間、污泥處理系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)是產(chǎn)生各種有毒有害氣體最多的地方,易發(fā)生的事故以人員中毒、窒息為主,偶有藥劑貯存不當(dāng)引起的爆炸事故發(fā)生,主要原因為未按照操作規(guī)程要求作業(yè),或未穿戴防護用具,一般與氣體濃度監(jiān)測及送排風(fēng)作業(yè)有關(guān)。
污水處理池是污水處理設(shè)施中的主要單元,包括厭氧池、好氧池、沉淀池等,般為敞口式,大量的處理設(shè)備置于處理池中,需要經(jīng)常檢修和不定期更換,發(fā)生事故的類型主要為人員跌落、溺水,主要原因為操作不當(dāng)引起。
控制系統(tǒng)常發(fā)生的事故有:誤操作或電器設(shè)備漏電致人死亡。污水處理設(shè)施的控制系統(tǒng)如同人的大腦,所有設(shè)備的運行狀況和操作管理均通過控制系統(tǒng)發(fā)出指令而完成。因此正確操作至關(guān)重要,誤操作主要是由于操作人員不熟練或操作時精力不集中導(dǎo)致的,可以通過強化培訓(xùn)和避免疲勞作業(yè)減少事故的發(fā)生。
三、污水處理設(shè)施安全運行應(yīng)對措施
污水處理設(shè)施的安全事故雖發(fā)生于運行管理階段,卻與設(shè)計及建設(shè)過程有著不可分割的關(guān)系。因此應(yīng)重視設(shè)計、建設(shè)和運行管理,在各個階段把好質(zhì)量關(guān),防微杜漸,盡可能減少安全事故的發(fā)生。針對常見的安全事故,提出了應(yīng)對措施,見表2。
在設(shè)計階段應(yīng)從細(xì)微處著手,以人為本,不但要考慮設(shè)計和建設(shè)施工方便,更要考慮到污水處理設(shè)施長期運行的人性化管理。如在小型污水處理設(shè)施設(shè)計中通常會省略了格柵間的通風(fēng)設(shè)施,但在設(shè)施的長期運行管理中需經(jīng)常在格柵問清渣作業(yè),并適時進行檢修,操作不慎常會發(fā)生人員中毒事故,所以應(yīng)設(shè)計在線氣體濃度監(jiān)測裝置和通風(fēng)設(shè)施,首先檢測場地有毒有害氣體濃度,確保安全后方可進入作業(yè)。又如小型污水處理設(shè)施常設(shè)計為地埋式,若將通風(fēng)開關(guān)設(shè)置在地下控制柜上,則操作人員無法在進入地下設(shè)備間前進行通風(fēng)換氣作業(yè),極易引起安全事故。
表2預(yù)防常見污水處理設(shè)施安全事故措施匯總
項目階段 |
|
安全事故預(yù)陽措施 |
安全事故預(yù)陽措施
|
工藝 |
科學(xué)選擇處理效率高、操作管理簡單、運行可靠的處理設(shè)備,設(shè)計必要的氣體檢測系統(tǒng),從設(shè)計細(xì)微處杜絕安全隱患。 |
|
結(jié)構(gòu) |
合理計算污水處理設(shè)施的地基安全。
|
設(shè)計階段 |
|
|
|
電器 |
設(shè)計可靠的事故報警、絕緣接地和控制連鎖系統(tǒng),電器控制設(shè)施應(yīng)置于 干燥區(qū)域和方便人員操作的區(qū)域
|
|
暖通 |
在易產(chǎn)生有毒有害氣體的場所,設(shè)計應(yīng)有的排風(fēng)換氣量 嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工,把好施工質(zhì)量和單體及系統(tǒng)的驗收關(guān) 主要從管理入手,強化業(yè)務(wù)培訓(xùn)和管理培訓(xùn),提高人員的事故應(yīng)急處理能力,建立健全各種自事故的規(guī)章制度。
|
建設(shè)階段 |
|
|
運行階段 |
|
污水處理設(shè)施在建設(shè)階段應(yīng)嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān),杜絕任何安全隱患。如某處理設(shè)施設(shè)計為全地埋式,建設(shè)過程中施工人員在處理池壁上錯開了一個管道預(yù)留口,項目驗收時未發(fā)現(xiàn),運行中處理池液位計出現(xiàn)了故障,水位超過了設(shè)計水位,并上升到錯開的預(yù)留口處,致使污水通過該預(yù)留口漫溢進入地下設(shè)備間,淹沒了大量的設(shè)備,導(dǎo)致控制系統(tǒng)癱瘓。
在運行管理階段主要可以從以下三方面加強管理,杜絕安全事故發(fā)生:
一是加強運行管理人員的安全操作培訓(xùn),牢固樹立安全意識。建立健全各種規(guī)章制度,組織員工認(rèn)真學(xué)習(xí)《城市污水處理廠運行、維護及其安全技術(shù)規(guī)程»、《安全生產(chǎn)制度》、《設(shè)備安全操作手冊》及《電器安全防護手冊»,必要時可以通過培訓(xùn)考試的方式讓員工掌握一定的污水處理基礎(chǔ)知識和安全管理的工作程序,要求員工牢固樹立安全意識,確保設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。
二是健全應(yīng)急處理機制,嚴(yán)防安全事故發(fā)生。根據(jù)污水處理設(shè)施的復(fù)雜程度,健全應(yīng)急
處理機制,并將應(yīng)急處理事故的程序張貼于可能發(fā)生事故的現(xiàn)場,使員工確知各類事故的處置方式和應(yīng)急聯(lián)系匯報方式,確保一旦發(fā)生事故,快速處置,盡可能將事故危害降低到最小程度。
三是定期深入排查安全隱患,窮實安全運行基礎(chǔ)。按照要求定期檢修設(shè)備,在冬季即將來臨前要按照《設(shè)備維護保養(yǎng)手冊》的要求對污水處理設(shè)施的各類設(shè)備進行冬季潤滑和防凍維護,對部分設(shè)備進行緊固、更換、調(diào)整和除塵,必要時對某些設(shè)備進行徹底的除銹防腐,確保污水處理設(shè)施冬季正常運行;季即將來臨時要重點檢查各類通風(fēng)設(shè)施的運轉(zhuǎn)是否正常,確保應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)可以隨時投入使用。
四、結(jié)論
通過分析事故原因,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)事故是由于忽視安全、違規(guī)操作造成的。由于污水處理工藝復(fù)雜,構(gòu)筑物多采用地下或半地下形式,處理設(shè)施多處于封閉、半封閉的操作環(huán)境,容易積累有毒有害氣體,容易發(fā)生溺水、中毒、爆炸等安全事故。此外,污水處理專業(yè)性強、技術(shù)要求高,要做到污水處理設(shè)施安全、穩(wěn)定運行,預(yù)防和減少事故發(fā)生,必須制定科學(xué)的安全操作及運行管理規(guī)程,加強教育培訓(xùn),提高防范意識,使管理人員養(yǎng)成良好的操作管理習(xí)慣。嚴(yán)格把好污水處理設(shè)施的設(shè)計、建設(shè)和運行質(zhì)量關(guān),使造福于民的污水處理設(shè)施發(fā)揮其最大的社會效益和環(huán)境效益。