污水處理廠工藝安全設施設計

劉巧紅

(天津華廈建筑設計有限公司 天津300384)

污水處理廠工藝安全設施設計

劉巧紅

(天津華廈建筑設計有限公司 天津300384)

以天津市某污水處理廠為例，從總圖、生產構筑物、設備間、設備、廠區物品及化學品的儲存和安全標志6個方面闡述了工藝安全設計內容，以應對污水廠在運行過程中存在的多種危險和有害因素，保障污水廠的生產安全和勞動衛生安全。

污水處理廠 工藝安全 設計

污水處理廠在運行過程中存在多種危險和有害因素，包括機械傷害、物體打擊、電氣火災、觸電和電灼燒、雷擊、噪聲傷害、高處墜落、淹溺傷害、化學灼傷、起重傷害、中毒、車輛傷害、火災和爆炸等。安全設施設計涉及工藝、總圖、建筑、結構、電氣、儀表和給排水等多個專業。為貫徹國家關于“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產方針，落實《中華人民共和國安全生產法》、《建設項目安全設施“三同時”監督管理辦法》等相關法律法規，污水處理廠應依據國家法律、法規和行業標準，以及安全預評價內涉及項目危險、有害因素種類和危險、危害程度和相關的安全措施及建議等內容，對可能出現的事故進行預防并制定應急救援措施，編制污水處理廠工程安全設施設計專篇。

本文以天津某污水處理廠為例，重點介紹工藝專業的安全設施設計。

1 工藝流程

天津某污水處理廠的污水處理工藝流程為：集水井→粗格柵→進水泵池→細格柵→調節池→旋流沉砂器→生化池→二沉池→混凝反應池→沉淀池→濾池→接觸消毒池→標準化排水池。該項目生產過程中使用的主要原輔材料如表1所示。

表1 主要原輔材料種類Tab.1 Main raw and auxiliary materials used in the study

2 安全設計

2.1 總圖

①污水處理廠按流程布置，并考慮同類設備相對集中，便于安全生產操作和檢修管理。②加氯加藥間有爆炸危險，變配電間有火災危險，所以加氯加藥間和變配電間設置于水廠的邊緣。③污水處理廠內建構筑物的布置充分考慮防火和防爆間距的要求，確保安全距離符合《建筑設計防火規范》。④污水處理廠內設有環行消防車道，車道凈寬不小于 4,m，轉彎半徑不小于12,m，保證消防作業實施。⑤室外消火栓沿建筑周圍均勻布置，保護半徑不超過 150,m，間距不大于120,m。

2.2 生產構筑物

①生產構筑物設置便于操作和行車的操作平臺、走道、安全護欄、扶手；高架構筑物設置防滑梯、地溝和水井設置蓋板；有危險的吊裝口、安裝孔等處設安全圍欄。一般平臺和走道的寬度不宜小于 1.0,m，主要通道的寬度不宜小于 1.5,m；通向高架構筑物的防滑梯傾角不宜大于45 °；安全護欄和扶手的高度不應小于 1.05,m。②在頂部無蓋的水池邊設置防落水救生裝置和“當心落水”安全標志。③為確保夜間生產的安全，室外構筑物設置庭院燈照明。④對粗細格柵、進水泵池、沉砂器和生化池這些產生臭氣的主要構筑物進行加蓋除臭處理。⑤粗細格柵、旋流沉砂器和污泥脫水機房產生的固體廢棄物應按要求堆放，外運時采用封閉自卸車輛。

2.3 設備間

①為防止機械傷害及墜落事故的發生，設備的布置留有足夠的安全操作距離及空間。②對污水進行消毒的二氧化氯通過稀鹽酸和氯酸鈉溶液制取。二氧化氯發生器間、鹽酸間和氯酸鈉間設計成單獨房間，相鄰但不能相通(含室外排水)，且氯酸鈉間位于外側以保證足夠的泄爆面積。③在二氧化氯發生器間設置二氧化氯泄露的檢測儀和報警設施，在污泥脫水機房設置 H2S報警器，并將報警系統和軸流風機聯動，通過泄露氣體濃度值控制軸流風機的運行。④在二氧化氯發生器間、污泥脫水機房、加藥間設置機械通風裝置，排出有害氣體；化驗室內設通風柜。⑤在二氧化氯發生器間外部配備防毒面具、搶救設施和工具箱。⑥在二氧化氯發生器間和氯酸鈉間設置快速沖洗設施，在鹽酸間和加藥間設置洗眼器，在加氯加藥間值班室設置快速洗浴設施。⑦在二氧化氯發生器間和加藥間設有室內排水溝，收集地面排水。排水溝必須單獨設置，嚴禁共用。⑧二氧化氯發生器間、鹽酸間和氯酸鈉間地面進行防腐處理，PAM加藥間地面進行防滑處理。⑨在氯酸鈉和鹽酸儲罐周圍設置圍堰以防止液體流散。⑩在鹽酸間配備卸酸泵和酸吸收裝置，在藥庫中儲備一定數量石灰粉。在設備間設置滅火器，一個計算單元內的滅火器數量不少于2具，不多于5具。對污泥脫水機房和泥棚的臭氣進行收集除臭處理。

2.4 設備

①以操作人員的操作位置所在平面為準，凡高度在2,m以內的所有傳動帶、轉軸、傳動鏈、聯軸節、帶輪、齒輪、飛輪、鏈輪等危險零部件及危險部件，都應設置防護裝置。②工藝生產中的關鍵部位設置必要的在線分析和報警聯鎖設施。③水泵、鼓風機和空壓機均設備用機，以確保裝置安全生產。④旋流沉砂器自帶欄桿、爬梯、保溫和密封裝置。⑤二氧化氯發生器自帶安全閥，并設置防爆通風管。⑥加氯加藥間管道間的連接及設備間的連接應嚴密，防滲漏，管道安裝應執行《給水排水管道施工及驗收規范》(GB 50268—2012)。⑦鼓風機在設備選型上考慮低噪，在基礎上設置隔震墊，在設備和管道上裝有進氣口、出風管和放空閥消音器，把室內外噪音都降到最低。⑧空氣壓縮機自帶隔音罩和減震墊，聯軸器和皮帶傳動部分自帶防護罩。冷干機前后均設置精密過濾器。儲氣罐自帶安全閥，儲氣罐與供氣總管之間設置切斷閥。⑨鋼管內外壁應做防腐，之前進行表面除銹處理，達到Sa2.5級。⑩與污水接觸(含不可分割的延伸段)的設備材料采用鉻鎳不銹鋼或鑄鐵等耐腐蝕材料，平臺以上部分為碳鋼(鍍鋅或涂刷環氧漆)。廠區配備一定數量的正壓自給式空氣呼吸器、便攜式硫化氫檢測報警儀和救護帶或繩子。

2.5 廠區物品及化學品的儲存

①氯酸鈉和鹽酸分別貯存在分類的庫房內，儲量不大于最大 10,d的用量。②氯酸鈉嚴防粉末散落在地上，運輸中防雨淋和日曬，裝卸時輕拿輕放，防止摩擦。③鹽酸間操作人員工作時要穿耐酸工作服，帶橡皮手套，以保護皮膚；通風較差時，操作人員應帶防護口罩，以保護呼吸器官。

2.6 安全標志

①凡容易發生事故危及生命安全的場所和設備設安全警示標志，配置聲光或聲光組合的報警裝置。②生產場所、作業場所的緊急通道和出入口，設置醒目的標志和指示箭頭。③對閥門布置比較集中，易因誤操作而引發事故的地方，在閥門附近標明輸送介質的名稱、符號等標志。④對需要迅速發現并引起注意，以防發生事故的設備和管道涂有安全色。

3 結 語

安全設施設計是為實現“三同時”目的進行的必要環節，是施工設計、建設、驗收的依據，有效保證了污水處理廠工作人員的勞動衛生安全，從而保障了污水處理廠的生產安全。

［1］ 室外排水設計規范[M]. 3版，北京：中國計劃出版社，2014.

［2］ 生產設備安全衛生設計總則[M]. 北京：中國標準出版社，1999.

［3］ 污水處理設備安全技術規范[M]. 北京：中國標準出版社，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