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污水處理廠為什么會發生爆炸？什么物質引起的？

2020年7月11日晚8點40左右，遼寧省阜新市氟產業開發區污水處理廠水解酸化車間發生爆炸。事故發生后，阜新市委、市政府和阜蒙縣委、縣政府主要領導、分管領導及應急管理、消防、公安、生態環境等相關部門第一時間趕赴救援。目前，現場已有效控制。

經了解，該污水處理廠及周邊部分廠房、居民住房玻璃震裂，事故未造成重大財產損失，未造成人員死亡、重傷，2名輕傷人員留醫院治療，15名輕傷人員留院觀察，其他送醫人員已經離院。事故原因正在調查中。

上圖為當晚的爆炸現場

污水處理廠發生爆炸已不是首次，以前也出現過類似事件。如2019年10月16日，吉林省琿春市合作區一污水處理廠發生爆炸。2018年5月9日，廣西南寧市一污水處理廠因化學物品氯片泄漏發生火災。2017年12月23日，云南畹町在建污水處理廠厭氧池突發爆炸，4名工人當場死亡。2016年5月22日，山東濱州高新區南城污水處理廠發生爆炸，輕傷3人。

那么，污水處理廠為何會發生爆炸呢？污水處理廠一般會有哪些措施，提前防范？

污水處理廠為何會爆炸？

資料顯示，要想發生爆炸，必須要滿足三個要素：一是要有易燃性物質，二是要達到爆炸極限，三是要達到著火點。在密閉的環境中，隨著易燃性氣體不斷積聚，并與空氣均勻混合，達到爆炸極限時，有時金屬碰撞產生的火花也能引發爆炸。

據介紹，不同可燃氣體的爆炸極限差異很大。可燃物質（可燃氣體、蒸氣和粉塵）與空氣（或氧氣）必須在一定的濃度范圍內均勻混合，形成預混氣，這個濃度范圍稱為爆炸極限。（氫與空氣混合物的爆炸極限為4%-75%。汽油與空氣混合物的爆炸極限為1.4%-7.6%。甲烷在空氣中的爆炸極限最低極限是4%-5%，最高極限是15%-17%。）

專家認為，此次阜新氟產業開發區污水處理廠水解酸化車間發生爆炸，很可能是密閉車間內可燃性廢氣集聚，濃度到達爆炸極限，同時遇見明火或電火花等引爆。

據介紹，水解酸化是利用微生物的發酵作用，將水中不溶性有機物水解為可溶性有機物，將難降解的大分子轉化為易降解的小分子的過程，從而改善污水的水質。在這個發酵過程中，會產生可燃性氣體（比如甲烷），如果處理不當，就有可能產生爆炸。

北京金控數據技術股份有限公司董事長楊斌介紹說，“污水處理廠處置過程中會產生很多氣體，各個工藝環節產生的主要成分可能有所區別，但大多數都是易燃的有機物，比如甲烷、一氧化碳和硫化氫。”

他解釋，污水處理廠沒有哪個工藝環節只產生一種氣體，實際上都是混合氣體。比如有些產生氣體以硫化氫為主的環節，也有一氧化碳、甲烷；有些以沼氣、甲烷為主，但也會有硫化氫。“污水處理廠一旦發生爆炸，比單一氣體爆炸程度可能更大。”

這種情況下，車間必須要有通風設施并且通風良好。楊斌指出，特別是有幾個工藝環節更需注意。“一是預處理車間，這個環節污水剛剛進來，有機物含量較高。二是污泥處置車間，這是污泥有機物含量最高的車間。三是厭氧處理車間，有些污水濃度較高的污水處理廠可能用到厭氧工藝，這個車間主要產生沼氣，沼氣最容易爆炸，很多先進的污水處理廠還收集利用沼氣，更加需要保證安全。這些都是工藝段中比較危險的地方。”

“另外，明火有時候不一定是人點了火，比如煙頭，因為污水處理廠還有很多電器設備，如果有些電器老化或者沒有檢修、質量不好，或者說稍微有些問題，也會產生火花點燃有機氣體。”他指出。

“爆炸是第一個危險，第二個危險是中毒。”楊斌說，無論是一氧化碳還是硫化氫氣體，中毒的情況每年全國都有很多，“而且曝光的事故中，很多情況是一個人中毒以后，其他人參與救援，但安全意識不夠，直接進去，也跟著倒下。”

2020年6月13日，浙江湖州市吳興區浙江美欣達紡織印染科技有限公司污水處理站，1名工人在檢修作業時吸入硫化氫暈倒墜入初沉池內，另外8名工人施救時相繼中毒，造成4人死亡、5人受傷。

“此外還有個危害就是腐蝕。污水處理廠產生的有機氣體腐蝕性都很強，這個腐蝕主要是對設備。即使氣體的腐蝕性在當時沒有對人身安全產生影響，平時處理不好的話，對設備產生影響同樣會導致生產安全上的事故或損失。”楊斌說。

污水處理廠如何防范爆炸事故發生？

我們知道，污水一般要經過沉淀、曝氣（曝氣是一種使空氣與水強烈接觸的手段，在于將空氣中的氧氣溶解于水中，或將水體中不需要的氣體和揮發性物質釋放到空氣中）等操作，經由活性污泥和微生物處理，逐級清理水體中的污染物，加氯氣消毒殺菌，達到標準后方能排入正常水體中。

而污水在處理過程中，會產生有毒、腐蝕性、易燃易爆這三類氣體，因此污水處理廠也必須要注意通風換氣及防火。此外，對于那些有毒有害氣體，不能直接排到大氣中，必須要收集處理。

對于這類化工企業，一定要時常監督，查缺補漏，尋找安全隱患，以避免安全事故的發生。

楊斌認為，污水處理廠都有一系列的規定和規范，但是有些規范在一些污水處理廠執行不是特別到位。“從爆炸源頭來說，污水處理廠產生的有機氣體必須要有監測，需要定期巡檢、提前發現或預測到這類事故。有些水廠做得比較好，安裝了氣體傳感器，如果氣體泄漏或達到一定濃度，就會報警。污水處理廠有沒有安裝這些設備，氣體傳感器有沒有發揮作用，這都屬于非常基礎的工作，像發生爆炸，大多數這種建設就存在問題或不完善。”

“另外就是操作的規范性。”楊斌指出，進入密閉空間，規范的做法是先拿氣體檢測儀器測試一下，是不是濃度很高。如果濃度不高，也要敞開一定的時間，工人才能進去進行作業。

他認為，一是加大對環保設施的投入。“目前有些污水處理廠的投入可能不夠，投入水平比較低。有些化工企業自己建有污水處理廠，把污水處理設施當成本，能少花錢就少花錢，能不裝就不裝。”

二是讓管理更加規范。一些污水處理廠存在不規范的情況，這也和投入有關，因為不愿投入，缺乏專業人員，沒有人去抓管理。

三是國家的標準沒有真正執行下去。“從標準來講，我國和國際上比一點也不落后。化工行業、鋼鐵行業印染行業，以及市政行業都有標準，專門有污水處理規范和具體的主工藝要求，關鍵是執行上一些污水處理廠打的折扣比較多。”

“污水處理廠應該把監測、處理和處置當做一個工作重點來抓。可能短期來講看不到什么經濟效益，但長期來講還是很有必要投入。”楊斌表示。

“現在還有一類污水處理廠存在較大的氣體排放危險，就是地埋式污水處理廠。”楊斌指出，地下污水處理廠整個工藝段都在地下，密閉性更強，不像建在地上的污水處理廠，污水處理池是露天的，因此危險程度比較高。

另一方面，污水處理廠規劃建設一般在比較偏遠的地方，如郊區，但是這些年隨著城市的建設，很多污水處理廠已經被包圍在城區里面。所以很多污水處理廠和居民區離的很近，對居民的危險比較大。

“阜新這個污水處理廠是在工業園區，特別是化工園區，里面有很多化工廠，那么一旦爆炸，隔壁如果有其他化工企業，危險就會很大。”楊斌表示，阜新污水處理廠事故涉及傷者人數達17個人，一般污水處理廠不會整個廠爆炸，通常是在某個車間或者工藝段出現危險情況，以前看到爆炸情況都是兩三個人，但這一次有這么多人受傷，是不是有別的情況，還有待進一步調查。