目前關(guān)于污水處理池爆炸的報(bào)道越來越多，在全國范圍內(nèi)已經(jīng)有好幾十例，就是我們重慶最近也發(fā)生了好幾起。渝中區(qū)南區(qū)路147號(hào)，先后在2002年、2003年發(fā)生過3次沼氣爆炸，2004年8月，觀音橋農(nóng)貿(mào)市場發(fā)生爆炸，死1人；2004年12月沙坪壩燕渝苑生化池爆炸，死1人；2005年2月，高新區(qū)人和康居還建房也發(fā)生爆炸，傷1小孩；2005年4月，菜元壩水果批發(fā)市場1生化池發(fā)生爆炸，傷數(shù)人……在物質(zhì)文明越來越高的今天，人們越來越重視生活質(zhì)量，而埋在我們身邊的污水處理池，就成了威脅我們生命財(cái)產(chǎn)的定時(shí)炸彈。
如何避免生化池爆炸？成為我們要討論的主要問題。
首先，我們分析一下爆炸的原因。污水處理池內(nèi)有機(jī)物在厭氧硝化過程中會(huì)釋放的甲烷和硫化氫，甲烷和硫化氫的混合氣體也就叫沼氣。由于生化池在修建過程中很多地方密閉不嚴(yán)，特別是檢查井井蓋周圍和井蓋上的小孔，會(huì)逸出一定的沼氣，還有一部分沿著從進(jìn)出水管，從管路中間的檢查井逸出出來，這部分逸出的沼氣在一定條件下，遇到火星就會(huì)迅速燃燒，同時(shí)引燃池體內(nèi)的沼氣，從而引發(fā)爆炸。接著，我們再來分析一下沼氣爆炸的條件。沼氣爆炸有三個(gè)必備條件：①一定的甲烷濃度，②一定的引火溫度，③足夠的氧濃度，三者缺一不可。
⑴甲烷濃度：在新鮮空氣中甲烷的爆炸極限一般為5-15%，5%稱為爆炸下限，15%稱為爆炸上限，當(dāng)甲烷濃 度低于5%時(shí)，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層。濃度高于15%時(shí)，在混合氣體內(nèi)遇有火源，不爆炸也不燃燒。甲烷的爆炸極限并不是固定不變的，它受許多因素的影響。沼氣混合氣體中，混入惰性氣體，可能降低沼氣爆炸的危險(xiǎn)性，增加1%的CO2時(shí)，甲烷的爆炸下限提高0.033%，上限降低0.26%；當(dāng)達(dá)到22.8%時(shí)，即失去爆炸性。
⑵引火溫度
沼氣爆炸的第二個(gè)條件是高溫火源的存在。點(diǎn)燃沼氣所需要的最低溫度叫引火溫度。沼氣的 引火溫度一般在650-750℃，明火、電氣火花、吸煙，甚至撞擊或磨擦產(chǎn)生的火花等，都足以引燃沼氣。沼氣濃度不同，引火溫度也不同，沼氣濃度在6.5-8%時(shí)最易引燃。
⑶氧濃度
甲烷的爆炸極限與氧濃度有密切關(guān)系，甲烷的爆炸極限將 隨著混合氣體中氧濃度的降低而縮小，當(dāng)氧濃度降低時(shí)，甲烷的爆炸下限緩慢增高，上限則迅速下降。氧濃度降低12%時(shí)，沼氣混合氣體即失去爆炸性，遇火也不爆炸。
從上面的分析看，我們只要打破沼氣燃燒的3個(gè)必要條件的任何一個(gè)就可以防止爆炸。顯然，3個(gè)條件中最好控制的就是隔絕火源。簡單的說，沼氣爆炸必須要有引火源，只要隔絕火源，就不會(huì)發(fā)生爆炸。因此我們的污水處理設(shè)計(jì)必須考慮讓沼氣遠(yuǎn)離火源。通過大量的工作實(shí)踐和對(duì)爆炸事故的細(xì)致分析，我們對(duì)無動(dòng)力污水處理池防爆提出如下幾點(diǎn)措施：
⑴首先在污水處理池選址時(shí)，就應(yīng)注意盡量避開人群經(jīng)常活動(dòng)的地方，降低接觸火源的紀(jì)律，避免人為丟煙頭、小孩玩火，以及煙花爆竹等。
⑵如果沼氣不逸出地面，始終在處理池里面，也不會(huì)發(fā)生爆炸。前面說過：一般的污水池的沼氣都是通過2條途徑逸出，那么，我們就應(yīng)想辦法堵路。我認(rèn)為首先應(yīng)該把污水池的進(jìn)出水管做成90。彎管，進(jìn)出水口都淹沒在池內(nèi)水位線以下，使其形成水封，阻止沼氣外逸；其次，處理池的檢查井應(yīng)該設(shè)計(jì)2層井蓋。我們常用的井蓋為了方便使用，都留有2個(gè)小孔，而現(xiàn)場預(yù)制的井蓋尺寸誤差比較大，和井圈的結(jié)合不夠嚴(yán)密。因此我們可以在上層井蓋下500mm左右的地方設(shè)計(jì)1個(gè)比較輕的密封隔板，與井壁結(jié)合的地方用柔性填充料密封。這樣也能阻止沼氣逸出。另外還有一方面要注意，在處理池高稱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量把井蓋的標(biāo)高設(shè)計(jì)在地表下500mm處，讓浮在上面的泥土阻止氣體外逸，同時(shí)還能滿足種植土的需求。
⑶有沼氣組織排氣。前面講的是“堵”，但池內(nèi)的沼氣是在不斷大產(chǎn)生，因此我們還必須“排”。排出沼氣必須是有組織的排氣，要讓他按照我們設(shè)計(jì)的方向和位置排放。我們先用堅(jiān)固耐用管子將各個(gè)檢查井（最容易積累沼氣的地方）連通，然后一起用套管排向高空稀釋掉。如果受環(huán)境限制，至少也得將氣體引到地表2米以上排放。甲烷的化學(xué)式為CH4，C-H鍵非常穩(wěn)定，除了用燃燒的方式，其它方法很難處理，而高空氣體流動(dòng)速度快，沼氣有比較輕，稀釋很快，因此直接排放高空最為安全。
⑷注意宣傳。很多人知道沼氣，但并不了解它可能爆炸的后果。所以我們要向用戶宣傳，讓他們主觀的杜絕火種。特別是在工程交接時(shí)，應(yīng)該把使用污水處理池的注意事項(xiàng)制成守則交給用戶。
⑸經(jīng)常檢查。由于受到人為破壞、地理沉降等因素的影響，有可能導(dǎo)致池體變形、導(dǎo)氣管斷裂堵死等情況，所以我們經(jīng)常檢查池體周圍是否漏氣、導(dǎo)氣管是否通暢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
⑹經(jīng)常清掏。一般污水池1年內(nèi)至少要清掏1次，池內(nèi)的污泥沉積得越多，產(chǎn)生的沼氣量就越大，相應(yīng)爆炸的幾率也越高。
按照上面的措施設(shè)計(jì)使用污水池，基本上能滿足安全要求，但切記不能疏忽大意，萬事小心為妙。
為消除我們腳下的定時(shí)“炸彈”共同努力！
