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污水处理设施的安全运行管理

文章来源:海西给排水 发布时间:2011-06-13 08:25:11 阅读次数:5890 次 [关闭]

侯瑞琴 王守中

(总装备部工程设计研究总院,北京. 100028)

摘要:污水处理是防止水污染、改善区域水环境质量的重要技术手段,污水处理设施的安全运行管理不仅可避免环境污染、有效提高水资源的综合利用,而且对操作人员的人身安全至关重要。本文通过剖析近年来发生的污水处理设施人员伤亡事故,分析了污水处理设施常见的安全事故隐患,提出了可行的应对措施,为避免和减缓污水处理设施运行安全事故提供了技术保障。

关键词:污水处理;运行管理;安全事故;防范措施

近年来,随着我国环境污染治理力度的加大和国家政策对环境行业的支持,全国各地相继建成了大量的规模不等的污水处理设施,规模大的可达到100万m3/d,规模小的仅为几十m3/d, 2010年我国污水处理率将达到60%,大量的操作管理人员工作在污水处理设施的一线, 保证了污水的达标排放,美化了环境,而操作员工在日常工作中的人身安全也是不容忽视的。

污水处理是将不同类型的污染水经过适宜工艺处理后达到排放标准或回用标准的过程,污水在处理过程中经过了各种物理、化学、生物处理单元,每一种单元均存在不同程度的安全隐患,国内近年来频发污水处理设施运行管理过程中人员伤亡的事故。因此,分析污水处理设施的常用工艺及其可能的运行管理安全事故隐患,提出可行的解决措施,避免或杜绝安全事故的发生显得尤为重要。

一、典型安全事故

仅2009年6~7月两个月发生的两起和污水处理有关的事故就造成12人死亡,教训是惨痛的。

2009年7月3日下午,北京通州区发生一起污水井中毒事故,造成6名物业人员和1名消防队员死亡。当日14时,通州区新华联家园一污水井排污不畅,小区物业服务公司先后派出3人下井作业。作业人员出现中毒情况后,又有多人下井救援, 14名工作人员中最终10人中毒,其中3人经抢救脱离危险,其余身亡。这是一起严重缺乏安全生产意识、操作规程不当、岗前培训不到位、安全事故处理应急预案未落实的重大人员伤亡事故,在此次事故中,因盲目施救造成事故扩大尤为突出, 14人中有7人因盲目施救死亡。

某部队污水处理设施于2006年9月建成并投入正式运行,处理规模9000m3/d,中水回用量8500m3/d,处理工艺主要有水解酸化、接触氧化和人工湿地单元,通过厌氧、好氧相结合的生物处理方法,实现污水的达标排放或中水回用。主要设施有2个水解酸化池、3个生物接触氧化池、2个二沉池、控制系统、检修放全系统、污泥回流及排放系统等。按照操作规程要求,操作管理人员在运行过程中需定期对各设施设备进行维护和检修,至2009年6月设施设备已运行3年需要进行一次大修。6月上旬操作人员发现1号、2号沉淀池污泥同流不畅,分别对1号和2号二沉池设备、污泥回流泵进行检修,在顺利对1号系统检修完毕后,采用同样的程序对2号系统实施检修工作。6月9日下午操作人员下井进行污泥回流泵开启工作时,发生了人员中毒晕倒事故,井外操作人员迅速展开营救工作,但是由于营救措施不当,造成多人中毒,其中5名工作人员身亡,其余人员抢救后脱离危险。分析事故原因:在对2号系统检修时,由于室外气温较高,操作人员对污泥排入封闭空间可能产生的危害认识不足,污泥在封闭井内长时间高温闷晒后发生厌氧反应,产生硫化氢、甲烷和一氧化碳等有毒有害气体,导致人员下井后迅速晕倒,而施救人员在未找到事故原因的情况下,盲目施救是后期人员伤亡的主要原因。

污水处理设施除造成人员伤亡事故外,还存在其它安全运行管理问题。如某部队污水处理设施为全地下式布置,处理规模为150m3/d,采用膜生物处理工艺, 2008年建成后运行良好, 2009年7月该部队400 m3的游泳池水通过污水处理设施外排,由于当日污水处理站处于无人值守、自动运行状态,游泳池管理人员在未经过协调前提下,实施操作,致使地下设备间全部被淹,控制系统瘫痪,处理设施停止运行,所有设备及控制软件经过两个月检修更换后,污水处理系统才恢复正常。

所有事故分析表明污水处理设施的运行管理需要一定的专业知识和严格的管理操作程序。

二、污水处理设施安全隐患分析

为了避免污水处理设施在运行管理中发生安全事故甚至是人员伤亡事故,有必要对处理系统进行详细分析,以便制定相应的措施。

污水处理设施是将小区或城镇污水收集后统一处理,达到排放标准排入可接纳水体的过程,包括了污水收集和输送系统、污水处理系统、控制系统和必要的办公后勤保障系统。从程序上分析一套污水处理设施的建设经历了论证、设计、建设和运行管理等阶段。在污水的收集、输送及每一个设备、处理单元均有可能发生安全事故。

表1分别从污水的收集输送、处理、控制系统四个方面进行了可能的安全事故分析。

污水的收集系统主要包括收集管道、检查井、化粪池,输送系统包括输送泵及泵站。多次人员伤亡事故均发生在污水收集输送系统,工业废水在输送中会由于环境条件变化发生反应,产生易燃易爆气体或有毒气体,这些气体聚集在管道内爆炸导致人员伤亡或财产损失的事故时有发生;生活污水在输送过程中会发生厌氧反应产生有毒气体,由于管道密闭,有毒气体不易排出,当操作人员进入检查井等封闭空间检修作业时,易发生人员中毒事故。

                       表l    常见的污水处理设施安全事故分析                                 

处理系统             处理单元                            常见事故                            

污水收集输送系统       管道               有毒气体爆炸,人员中毒,常发生于工业废水

检查井、化粪池     夏季有毒有害气体浓度较高,常发生人员中毒身亡事故有机格栅间、污泥处理单元 物浓度较高,若送风、排风不畅,易发生人员慢性中毒事件。

污水处理系统

各类处理池           处理池水较深,操作不当,易发生跌落溺水事故。

加药单元            化学药剂性能不同,可能会发生燃爆、中毒事故

系统控制          各用电点和控制单元      常发生潮湿环境中电路短路引起系统瘫痪或人员触电伤亡

                                          事故 。                                            

污水处理设施可能发生的环节有:格栅问、处理池、污泥处理系统、加药系统。

格栅间和污泥处理系统是污水处理中环境条件最差的单元,格栅间主要有格栅除污机和栅渣输送设备,格栅拦截去除污水中的漂浮物,这些拦截物通过压缩打包外运。

污泥处理系统主要设备有污泥浓缩罐及污泥脱水机、污泥输送机,这些设备的作用是将污水处理过程产生的初沉污泥和二沉污泥浓缩、脱水形成泥饼,以便污泥外运至填埋场或用于土壤改良。

加药系统包括污水处理设施各种药剂的贮存仓库、药剂溶解槽、药剂投加计量泵等,其中有促进污泥絮凝的絮凝剂、用于除鳞的药剂、用于消毒的二氧化氯、臭氧、用于调节污水中各种元素比例的药剂,如用作外加碳源的甲醇。格栅间、污泥处理系统、加药系统是产生各种有毒有害气体最多的地方,易发生的事故以人员中毒、窒息为主,偶有药剂贮存不当引起的爆炸事故发生,主要原因为未按照操作规程要求作业,或未穿戴防护用具,一般与气体浓度监测及送排风作业有关。

污水处理池是污水处理设施中的主要单元,包括厌氧池、好氧池、沉淀池等,般为敞口式,大量的处理设备置于处理池中,需要经常检修和不定期更换,发生事故的类型主要为人员跌落、溺水,主要原因为操作不当引起。

控制系统常发生的事故有:误操作或电器设备漏电致人死亡。污水处理设施的控制系统如同人的大脑,所有设备的运行状况和操作管理均通过控制系统发出指令而完成。因此正确操作至关重要,误操作主要是由于操作人员不熟练或操作时精力不集中导致的,可以通过强化培训和避免疲劳作业减少事故的发生。

三、污水处理设施安全运行应对措施

污水处理设施的安全事故虽发生于运行管理阶段,却与设计及建设过程有着不可分割的关系。因此应重视设计、建设和运行管理,在各个阶段把好质量关,防微杜渐,尽可能减少安全事故的发生。针对常见的安全事故,提出了应对措施,见表2。

在设计阶段应从细微处着手,以人为本,不但要考虑设计和建设施工方便,更要考虑到污水处理设施长期运行的人性化管理。如在小型污水处理设施设计中通常会省略了格栅间的通风设施,但在设施的长期运行管理中需经常在格栅问清渣作业,并适时进行检修,操作不慎常会发生人员中毒事故,所以应设计在线气体浓度监测装置和通风设施,首先检测场地有毒有害气体浓度,确保安全后方可进入作业。又如小型污水处理设施常设计为地埋式,若将通风开关设置在地下控制柜上,则操作人员无法在进入地下设备间前进行通风换气作业,极易引起安全事故。

2预防常见污水处理设施安全事故措施汇总

 

项目阶段

 

安全事故预阳措施

安全事故预阳措施

 

工艺

科学选择处理效率高、操作管理简单、运行可靠的处理设备,设计必要的气体检测系统,从设计细微处杜绝安全隐患。

 

结构

合理计算污水处理设施的地基安全。

 

设计阶段

 

 

电器

设计可靠的事故报警、绝缘接地和控制连锁系统,电器控制设施应置于

干燥区域和方便人员操作的区域

 

 

暖通

在易产生有毒有害气体的场所,设计应有的排风换气量

严格按照设计图纸施工,把好施工质量和单体及系统的验收关

主要从管理入手,强化业务培训和管理培训,提高人员的事故应急处理能力,建立健全各种自事故的规章制度。

 

建设阶段

 

运行阶段

 

 

污水处理设施在建设阶段应严格把好质量关,杜绝任何安全隐患。如某处理设施设计为全地埋式,建设过程中施工人员在处理池壁上错开了一个管道预留口,项目验收时未发现,运行中处理池液位计出现了故障,水位超过了设计水位,并上升到错开的预留口处,致使污水通过该预留口漫溢进入地下设备间,淹没了大量的设备,导致控制系统瘫痪。

在运行管理阶段主要可以从以下三方面加强管理,杜绝安全事故发生:

一是加强运行管理人员的安全操作培训,牢固树立安全意识。建立健全各种规章制度,组织员工认真学习《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程»、《安全生产制度》、《设备安全操作手册》及《电器安全防护手册»,必要时可以通过培训考试的方式让员工掌握一定的污水处理基础知识和安全管理的工作程序,要求员工牢固树立安全意识,确保设备的安全、稳定运行。

二是健全应急处理机制,严防安全事故发生。根据污水处理设施的复杂程度,健全应急

处理机制,并将应急处理事故的程序张贴于可能发生事故的现场,使员工确知各类事故的处置方式和应急联系汇报方式,确保一旦发生事故,快速处置,尽可能将事故危害降低到最小程度。

三是定期深入排查安全隐患,穷实安全运行基础。按照要求定期检修设备,在冬季即将来临前要按照《设备维护保养手册》的要求对污水处理设施的各类设备进行冬季润滑和防冻维护,对部分设备进行紧固、更换、调整和除尘,必要时对某些设备进行彻底的除锈防腐,确保污水处理设施冬季正常运行;季即将来临时要重点检查各类通风设施的运转是否正常,确保应急通风系统可以随时投入使用。

四、结论

通过分析事故原因,发现大多数事故是由于忽视安全、违规操作造成的。由于污水处理工艺复杂,构筑物多采用地下或半地下形式,处理设施多处于封闭、半封闭的操作环境,容易积累有毒有害气体,容易发生溺水、中毒、爆炸等安全事故。此外,污水处理专业性强、技术要求高,要做到污水处理设施安全、稳定运行,预防和减少事故发生,必须制定科学的安全操作及运行管理规程,加强教育培训,提高防范意识,使管理人员养成良好的操作管理习惯。严格把好污水处理设施的设计、建设和运行质量关,使造福于民的污水处理设施发挥其最大的社会效益和环境效益。

 



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