污水处理厂工艺安全设施设计

刘巧红

(天津华厦建筑设计有限公司 天津300384)

污水处理厂工艺安全设施设计

刘巧红

(天津华厦建筑设计有限公司 天津300384)

以天津市某污水处理厂为例，从总图、生产构筑物、设备间、设备、厂区物品及化学品的储存和安全标志6个方面阐述了工艺安全设计内容，以应对污水厂在运行过程中存在的多种危险和有害因素，保障污水厂的生产安全和劳动卫生安全。

污水处理厂 工艺安全 设计

污水处理厂在运行过程中存在多种危险和有害因素，包括机械伤害、物体打击、电气火灾、触电和电灼烧、雷击、噪声伤害、高处坠落、淹溺伤害、化学灼伤、起重伤害、中毒、车辆伤害、火灾和爆炸等。安全设施设计涉及工艺、总图、建筑、结构、电气、仪表和给排水等多个专业。为贯彻国家关于“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，落实《中华人民共和国安全生产法》、《建设项目安全设施“三同时”监督管理办法》等相关法律法规，污水处理厂应依据国家法律、法规和行业标准，以及安全预评价内涉及项目危险、有害因素种类和危险、危害程度和相关的安全措施及建议等内容，对可能出现的事故进行预防并制定应急救援措施，编制污水处理厂工程安全设施设计专篇。

本文以天津某污水处理厂为例，重点介绍工艺专业的安全设施设计。

1 工艺流程

天津某污水处理厂的污水处理工艺流程为：集水井→粗格栅→进水泵池→细格栅→调节池→旋流沉砂器→生化池→二沉池→混凝反应池→沉淀池→滤池→接触消毒池→标准化排水池。该项目生产过程中使用的主要原辅材料如表1所示。

表1 主要原辅材料种类Tab.1 Main raw and auxiliary materials used in the study

2 安全设计

2.1 总图

①污水处理厂按流程布置，并考虑同类设备相对集中，便于安全生产操作和检修管理。②加氯加药间有爆炸危险，变配电间有火灾危险，所以加氯加药间和变配电间设置于水厂的边缘。③污水处理厂内建构筑物的布置充分考虑防火和防爆间距的要求，确保安全距离符合《建筑设计防火规范》。④污水处理厂内设有环行消防车道，车道净宽不小于 4,m，转弯半径不小于12,m，保证消防作业实施。⑤室外消火栓沿建筑周围均匀布置，保护半径不超过 150,m，间距不大于120,m。

2.2 生产构筑物

①生产构筑物设置便于操作和行车的操作平台、走道、安全护栏、扶手；高架构筑物设置防滑梯、地沟和水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏。一般平台和走道的宽度不宜小于 1.0,m，主要通道的宽度不宜小于 1.5,m；通向高架构筑物的防滑梯倾角不宜大于45 °；安全护栏和扶手的高度不应小于 1.05,m。②在顶部无盖的水池边设置防落水救生装置和“当心落水”安全标志。③为确保夜间生产的安全，室外构筑物设置庭院灯照明。④对粗细格栅、进水泵池、沉砂器和生化池这些产生臭气的主要构筑物进行加盖除臭处理。⑤粗细格栅、旋流沉砂器和污泥脱水机房产生的固体废弃物应按要求堆放，外运时采用封闭自卸车辆。

2.3 设备间

①为防止机械伤害及坠落事故的发生，设备的布置留有足够的安全操作距离及空间。②对污水进行消毒的二氧化氯通过稀盐酸和氯酸钠溶液制取。二氧化氯发生器间、盐酸间和氯酸钠间设计成单独房间，相邻但不能相通(含室外排水)，且氯酸钠间位于外侧以保证足够的泄爆面积。③在二氧化氯发生器间设置二氧化氯泄露的检测仪和报警设施，在污泥脱水机房设置 H2S报警器，并将报警系统和轴流风机联动，通过泄露气体浓度值控制轴流风机的运行。④在二氧化氯发生器间、污泥脱水机房、加药间设置机械通风装置，排出有害气体；化验室内设通风柜。⑤在二氧化氯发生器间外部配备防毒面具、抢救设施和工具箱。⑥在二氧化氯发生器间和氯酸钠间设置快速冲洗设施，在盐酸间和加药间设置洗眼器，在加氯加药间值班室设置快速洗浴设施。⑦在二氧化氯发生器间和加药间设有室内排水沟，收集地面排水。排水沟必须单独设置，严禁共用。⑧二氧化氯发生器间、盐酸间和氯酸钠间地面进行防腐处理，PAM加药间地面进行防滑处理。⑨在氯酸钠和盐酸储罐周围设置围堰以防止液体流散。⑩在盐酸间配备卸酸泵和酸吸收装置，在药库中储备一定数量石灰粉。在设备间设置灭火器，一个计算单元内的灭火器数量不少于2具，不多于5具。对污泥脱水机房和泥棚的臭气进行收集除臭处理。

2.4 设备

①以操作人员的操作位置所在平面为准，凡高度在2,m以内的所有传动带、转轴、传动链、联轴节、带轮、齿轮、飞轮、链轮等危险零部件及危险部件，都应设置防护装置。②工艺生产中的关键部位设置必要的在线分析和报警联锁设施。③水泵、鼓风机和空压机均设备用机，以确保装置安全生产。④旋流沉砂器自带栏杆、爬梯、保温和密封装置。⑤二氧化氯发生器自带安全阀，并设置防爆通风管。⑥加氯加药间管道间的连接及设备间的连接应严密，防渗漏，管道安装应执行《给水排水管道施工及验收规范》(GB 50268—2012)。⑦鼓风机在设备选型上考虑低噪，在基础上设置隔震垫，在设备和管道上装有进气口、出风管和放空阀消音器，把室内外噪音都降到最低。⑧空气压缩机自带隔音罩和减震垫，联轴器和皮带传动部分自带防护罩。冷干机前后均设置精密过滤器。储气罐自带安全阀，储气罐与供气总管之间设置切断阀。⑨钢管内外壁应做防腐，之前进行表面除锈处理，达到Sa2.5级。⑩与污水接触(含不可分割的延伸段)的设备材料采用铬镍不锈钢或铸铁等耐腐蚀材料，平台以上部分为碳钢(镀锌或涂刷环氧漆)。厂区配备一定数量的正压自给式空气呼吸器、便携式硫化氢检测报警仪和救护带或绳子。

2.5 厂区物品及化学品的储存

①氯酸钠和盐酸分别贮存在分类的库房内，储量不大于最大 10,d的用量。②氯酸钠严防粉末散落在地上，运输中防雨淋和日晒，装卸时轻拿轻放，防止摩擦。③盐酸间操作人员工作时要穿耐酸工作服，带橡皮手套，以保护皮肤；通风较差时，操作人员应带防护口罩，以保护呼吸器官。

2.6 安全标志

①凡容易发生事故危及生命安全的场所和设备设安全警示标志，配置声光或声光组合的报警装置。②生产场所、作业场所的紧急通道和出入口，设置醒目的标志和指示箭头。③对阀门布置比较集中，易因误操作而引发事故的地方，在阀门附近标明输送介质的名称、符号等标志。④对需要迅速发现并引起注意，以防发生事故的设备和管道涂有安全色。

3 结 语

安全设施设计是为实现“三同时”目的进行的必要环节，是施工设计、建设、验收的依据，有效保证了污水处理厂工作人员的劳动卫生安全，从而保障了污水处理厂的生产安全。

［1］ 室外排水设计规范[M]. 3版，北京：中国计划出版社，2014.

［2］ 生产设备安全卫生设计总则[M]. 北京：中国标准出版社，1999.

［3］ 污水处理设备安全技术规范[M]. 北京：中国标准出版社，2013.

Design of Process Safety Facilities in a Wastewater Treatment Plant

LIU Qiaohong
(Tianjin Huaxia Architecture Design Limited Company，Tianjin 300384，China)

Taking a wastewater treatment plant in Tianjin as an example，this paper elaborates details of process safety design from the aspects of general drawing，treatment structure，device room，storage of materials and chemicals and safety signs．This prospective study was designed to settle various dangerous and harmful factors in the operation process of waste water treatment，furthermore，assuring production safety and labor health.

waste water treatment；process safety；design

TU99

A

1006-8945(2016)01-0013-02

2015-12-09