合肥十五里河污水处理厂二期工程碳源投加系统安全性评价报告基础材料 目录1概述21.1简介21.2提标改造工程内容22火灾危险性分类42.1设计依据42.2火灾危险性分类对照43甲醇系统63.1工艺介绍63.2工艺流程63.3工艺流程中存在的危险和有害因素73.4建筑结构设计73.5系统安全设计73.5.1安全设计73.5.2紧急状态处理83.6运输信息83.7危险特性84臭氧系统及其消防设计94.1工艺介绍94.2工艺流程94.3工艺流程中存在的危险和有害因素94.4建筑结构设计104.5系统安全设计114.5.1液氧储罐114.5.2臭氧制备间114.5.3臭氧尾气破坏间124.5.4紧急状态处理124.6操作处置与储存124.6.1液氧124.6.2臭氧134.7运输信息134.7.1液氧134.8消防措施134.8.1液氧134.8.2臭氧13 1概述1.1简介十五里河污水处理厂二期工程设计规模5万吨/日，出水水质指标要求稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准（其中TN指标≤10mg/L，TP指标≤0.4mg/L）。因十五里河污水厂进水氮磷含量较高，且出水指标对总氮总磷要求很高，需要采用脱氮除磷工艺进行处理。十五里河污水厂二期工程采用的主体工艺为改良SBR工艺，分为预缺氧池、泥水分离池、厌氧区、缺氧池、主曝气池和序批池，进厂污水经预处理工序后直接进入改良SBR反应池的厌氧池与预缺氧池的回流污泥混合，富含磷污泥在厌氧池进行释磷反应后进入缺氧池，缺氧池主要用于强化整个系统的反硝化效果，由主曝气池至缺氧池的回流系统提供硝态氮。缺氧池出水进入主曝气池经曝气反应后再进入序批池I或序批池II。如果序批池I作为沉淀池出水，则序批池II首先进行缺氧反应，再进行好氧反应，或交替进行缺氧、好氧反应。在缺氧、好氧反应阶段或预沉阶段，序批池的混合液通过回流泵回流到泥水分离池，分离池上清液进入主曝气池，沉淀污泥进入预缺氧池，经缺氧反硝化脱氮后提升进入厌氧池与进厂污水混合释磷，依次循环，达到脱氮除磷的目的。脱氮除磷需要一定的碳源条件，一般认为，当反硝化反应器污水的BOD5 /TKN值大于4~6时，可以认为碳源充足；TP/COD值应小于0.025，方能达到除磷要求。从十五里河污水厂一期运行水质来看，多数时段，有机物浓度普遍偏低，氨氮与总氮浓度偏高，污水进水水质碳源不足，无法满足脱氮的要求，碳源的短缺，阻碍反硝化的进程，部分时段将导致总氮无法达标。需采取外加碳源的方式补充污水生化处理过程中需要的碳源。1.2碳源投加系统工程内容十五里河污水厂二期工程设置一套碳源投加系统，碳源投加系统由碳源储罐、碳源加药泵及加药管路三部分组成。碳源储罐两座，为卧式圆柱结构，长7380mm，直径2500mm，有效容积25m3，采用不锈钢S304材质，耐腐蚀，放置在混凝土池体中，上部盖板，每只罐体上部设置两个DN600人孔，一个DN50碳源储罐通气孔，一个DN50进料孔，进料孔连接管路接至路边，设置阀门，以连接进料槽车，罐体上设置两台搅拌机，采用防爆电机，电机功率1.5kw，以均匀物料。储罐保护混凝土池设置集水坑，坑中设两台排水泵，排水泵流量15m3/hr，扬程4.5m，功率1.0kW，不锈钢泵体。碳源储罐储存介质为30%浓度以下的甲醇溶液。碳源加药泵两台，流量100～750L/h，扬程0.3Mpa，采用防爆电机，电机功率≤0.75kW，电源380V/3ph/50Hz，配套供应变频器，变频无级调速，防护等级/绝缘等级IP55/F，噪音?80dB(A)。随泵配套Y型过滤器、阻尼器、背压阀等。泵体为铸铁，转子为ANSI316不锈钢，定子为合成橡胶，泵和机座有底漆和面漆保护。配套加药管路包括电磁流量计、电磁阀、减压阀等配件及不锈钢管路。碳源投加装置设置在两座改良SBR池之间，靠路边埋设，便于进料槽车进料。根据2011年十五里河污水厂一期进水水质，全年平均进水BOD为76.9mg/L，TN为38.0mg/L，TN出水标准为10mg/L。根据测算，甲醇投加量为30mg/L，需配置到30%以下浓度进行投加，则30%甲醇溶液投加量为100ml/m3。2火灾危险性分类根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中相关内容，对本工程中生产的火灾危险性分类分析对照如下表。表2-1生产的火灾危险性分类对照表生产类别使用或产生下列物质生产的火灾危险性 特征本工程情况甲1、闪点小于28℃的液体；甲醇2、爆炸下限小于10％的气体；无3、常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质；无4、常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质；无5、遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物、极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；无6、受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；无7、在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产无乙1、闪点大于等于28℃，但小于60℃的液体；无2、爆炸下限大于等于10％的气体；无3、不属于甲类的氧化剂；无4、不属于甲类的化学易燃危险固体；无5、助燃气体；无6、能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点大于等于60℃的液体雾滴无丙1、闪点大于等于60℃的液体；无2、可燃固体无丁1、对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产；无2、利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产；无3、常温下使用或加工难燃烧物质的生产无戊常温下使用或加工不燃烧物质的生产其余部分厂房由上表分析，本工程碳源投加系统的火灾危险性分类为甲类。 3碳源投加系统3.1工艺概述碳源投加系统设计用来补充反硝化过程需要的碳源。在实际工程中，原污水中的可以生化降解的有机物（即通常表达为进水的BOD），被充分利用作为反硝化碳源是最经济合理的方式。目前污水二级生物工艺设计中通常均设计前置厌氧池/缺氧池，以充分利用污水中的碳源进行生物除磷和反硝化。而当原水中碳源不足以满足生物的需求以达到既定的反硝化效果时，则必须采用外投加碳源的方式，以确保达到既定的处理效果。3.2工艺介绍本工程采用甲醇作为生化池反硝化过程中的碳源。甲醇投加量为30mg/L，需配置到30%以下浓度进行投加，则30%甲醇溶液投加量为100ml/m3。直接购买30%以下浓度的甲醇溶液，槽罐车运输至污水厂区，在改良AAO生化池的路边卸料至碳源储罐，采用计量泵计量投加至生化池缺氧段。碳源储罐两座，为卧式圆柱结构，有效容积25m3，采用不锈钢S304材质，耐腐蚀，放置在混凝土池体中，上部盖板，每只罐体上部设置两个DN600人孔，一个DN50碳源储罐通气孔，一个DN50进料孔，进料孔连接管路接至路边，设置阀门，以连接进料槽车。储罐保护混凝土池设置集水坑，坑中设两台排水泵，排水泵流量15m3/hr，扬程4.5m，功率1.0kW，不锈钢泵体。碳源加药泵两台，流量100～750L/h，扬程0.3Mpa，采用防爆电机，电机功率≤0.75kW。3.3工艺流程中存在的危险和有害因素甲醇是易挥发性液体，属于甲类火灾危险性物质，贮存不好或发生泄漏都可能发生燃烧、爆炸。在装卸甲醇以及清罐等作业过程中，若违章操作或由于设备、管道腐蚀、制造缺陷、法兰未紧固等原因造成储罐、管道渗漏，甲醇暴露在空气中，形成爆炸性混合物，达到爆炸极限时，遇火源易发生爆炸燃烧事故。在生产装置中存在压力容器，这些压力容器如果本身设计、安装存在缺陷；安全附件或安全防护装置存在缺陷或不齐全；在使用过程中如发生侵蚀、腐蚀、疲劳、蠕变等现象；未按规定由有资质的质检单位检验或办理安全准用证；人员误操作等原因，均有可能发生容器爆炸事故。甲醇对人体有害，因此在操作过程中，如防护措施不到位或无防护，有可能对人体造成甲醇中毒事故。本工程采用30%以下浓度的甲醇溶液进行投加。3.4危险特性危险特性：易燃，甲醇蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。3.5建筑结构设计甲醇加药系统需要考虑防爆，储罐区需要和其他建筑保持安全距离。本工程甲醇投加系统位于两座改良AAO池之间的地面下，北侧临近道路，距离其他建筑物距离很远，满足安全距离的要求。本工程设甲醇储罐2座，每座储罐有效容积为25m3，放置在地下式钢筋混凝土保护池中，防治因储罐泄露甲醇溶液逸散。甲醇储罐设计检修孔、液位仪和高液位报警；设置DN50通气孔，防止由于温度变化而对罐体造成的破坏。3.6系统安全设计3.6.1安全设计甲醇加药系统放置在地下钢筋混凝土保护池内，地上设置有明显安全警示牌。3.6.2紧急状态处理?整个系统工艺流程简洁，控制简单；?整个系统处于封闭状态，无甲醇泄漏的风险。?本工程采用30%以下浓度的甲醇溶液进行投加，大大降低了甲醇燃烧爆炸的风险，可以有效的遏制危险的发生。3.7运输信息运输注意事项：本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。