污水处理池为什么会发生爆炸？

2020年7月11日晚8：40左右，辽宁阜新氟产业开发区污水处理厂水解酸化车间发生爆炸事故。

那么污水处理池为什么会发生爆炸？

　　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，三者缺一不可。

　　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、引火温度

　　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。

　　3、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。

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。简单的说，沼气爆炸必须要有引火源，只要隔绝火源，就不会发生爆炸。

　　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、如果沼气不逸出地面，始终在处理池里面，也不会发生爆炸。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。我认为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。另外还有一方面要注意，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，沼气有比较轻，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。

有条件可以设置甲烷气体探测器、氧气探测器实时监测现场气体浓度，且可通过气体探测器联动现场排气换气设备。

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