有毒有害氣體檢測報警器在污水處理廠的應(yīng)用

曹國建

（上海度標(biāo)檢測技術(shù)有限公司，上海 201100）

隨著新建污水廠日益增多，污水處理廠作業(yè)人員的安全越發(fā)受到重視。污水處理廠的設(shè)備主要有格柵間、泵房、沉淀池、曝氣池、調(diào)節(jié)池、加藥間、污泥脫水以及控制系統(tǒng)等，在對污水進行凈化處理時會生成一些氣體，主要為：有毒氣體、易燃易爆氣體。

1）污水處理中產(chǎn)生有毒氣體主要成分就是硫化氫，H2S是一種無機物，是一種無色有臭雞蛋氣味的氣體。當(dāng)H2S在空氣中的濃度超過一定的限度時就會使人嗅覺鈍化，這時就不會聞到臭雞蛋味，當(dāng)人處于含有H2S濃度較高的環(huán)境中的時候就會在短時間之內(nèi)死亡。當(dāng)空氣中H2S濃度較低的時候也會對人的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。污水處理廠通常需要定時監(jiān)測，所以直接暴露于含H2S環(huán)境中的時間較多，如果在較小的空間內(nèi)翻動污泥，就會在一定的空間范圍內(nèi)短暫積聚高濃度的H2S，若作業(yè)人員沒有防護措施，就特別容易造成人員中毒事件的發(fā)生。

2）污水處理中產(chǎn)生可燃可爆性氣體主要是在污水凈化處理的過程當(dāng)中存在著許多微生物，產(chǎn)生大量的沼氣，在污水處理的曝氣和污泥消化階段較為常見。產(chǎn)生的這種可燃可爆性氣體的主要成分就是甲烷，甲烷極易燃燒還能夠造成窒息死亡。

污水處理廠關(guān)于氣體報警器的行業(yè)規(guī)范較少，本文依據(jù)國內(nèi)外污水處理廠現(xiàn)有的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及其他行業(yè)氣體報警器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，探討污水處理廠氣體探頭的設(shè)計、安裝及使用。

1 氣體報警器分類

目前，用于監(jiān)測氣體的報警器主要有兩大類：固定式和便攜式。

1）固定式氣體報警器，在選擇好安裝位置后，不會發(fā)生位置變動。這種報警器主要由控制器和探測器兩部分構(gòu)成，報警器的控制部分主要位于有人的值班室內(nèi)，探測器就位于污水處理過程中易發(fā)生氣體泄漏的位置，最為關(guān)鍵的部分就是氣體傳感器，主要負(fù)責(zé)的就是監(jiān)測空氣中氣體的濃度。傳感器將探測器檢測到空氣中氣體的濃度變換成電流信號，再發(fā)送到控制器，當(dāng)空氣中的氣體濃度超過一定的濃度范圍時（該值可根據(jù)接觸限值設(shè)定）就會觸發(fā)報警器，值班室就會收到警報。

2）便攜式報警器，污水處理廠的工作人員可以在工作時隨身攜帶，工作人員可以較為靈活地監(jiān)測各個工作地點的氣體濃度。這種便攜式的報警器方便攜帶，隨時可測。

2 污水處理過程中易產(chǎn)生氣體的階段

污水處理廠產(chǎn)生有毒物質(zhì)的場所在AQ 4209《城鎮(zhèn)污水處理廠防毒技術(shù)規(guī)范》中明確：產(chǎn)生有毒物質(zhì)的下列工作場所，應(yīng)采取技術(shù)和管理措施進行有效的控制：

1）格柵間

2）泵房設(shè)備間、管道間

3）沉砂池

4）曝氣池

5）沉淀池及沉淀池附屬泄空井、閥門井

6）回流污泥泵房

7）加氯間

8）沼氣鍋爐房

9）污泥厭氧消化池及附屬設(shè)施

10）污泥脫水機房及附屬儲泥池、沖洗水池

11）沼氣柜

12）化驗室

13）其他作業(yè)空間受限的設(shè)備內(nèi)或作業(yè)場所

以上6處與污水處理相關(guān)（即格柵間；泵房設(shè)備間、管道間；沉砂池；曝氣池；淀池及沉淀池附屬泄空井、閥門井；加氯間）。5處與污泥處理相關(guān)（即回流污泥泵房；沼氣鍋爐房；污泥厭氧消化池及附屬設(shè)施；污泥脫水機房及附屬儲泥池、沖洗水池；沼氣柜）?；炇壹捌渌鳂I(yè)空間受限的設(shè)備內(nèi)或作業(yè)場所也有可能存在有毒氣體產(chǎn)生的場所。

3 污水處理廠氣體的報警器安全設(shè)計

依據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)國家的處理污水的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)規(guī)定，對于涉及污水處理廠產(chǎn)生的有毒有害可燃性氣體，主要匯總情況見表1。

4 污水處理廠氣體報警器的安裝

4.1 安裝選擇

根據(jù)不同檢測器的技術(shù)規(guī)格以及需要檢測氣體性質(zhì)選擇不同類型的氣體報警器，而且還要結(jié)合污水處理廠周邊的環(huán)境特點。對于選用的檢測器應(yīng)當(dāng)滿足GB 12358、GB 15322.1、GB 15322.2的規(guī)定。

（1）如果發(fā)生有毒氣體或者是可燃?xì)怏w的泄漏，對于有毒氣體來說，它的濃度允許達到最高的允許濃度，對于可燃?xì)怏w來說，濃度不能超過25%。

（2）如果一個場所內(nèi)同時安裝兩種報警器，對于可燃?xì)怏w允許達到最高濃度的25%，有毒氣體的濃度允許達到最高濃度35%。

4.2 安裝形式

根據(jù)GBZ/T 223《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設(shè)置規(guī)范》的規(guī)定，對于一些特殊的場所，如果有毒氣體的濃度始終不超過報警設(shè)置的濃度，可以不用設(shè)置固定的毒氣檢測，但是如果有工作人員進入現(xiàn)場進行操作時，操作人員應(yīng)該攜帶便攜式有毒報警檢測器，并且要做好相應(yīng)的防護工作。

對于一些安裝有毒氣報警器的場所，選用的報警器應(yīng)該采用固定式，如果不方便或者是沒有必要采用固定式報警器，應(yīng)該配備便攜式的報警檢測裝置。對于一般的巡邏和檢測，選用便攜式的報警儀。對于污水處理廠來說，涉及有毒氣體產(chǎn)生的區(qū)域應(yīng)該安裝固定式的毒氣報警裝置，如果沒有人員經(jīng)常進出，需要配備便攜式的有毒氣報警裝置。

4.3 覆蓋范圍及安裝數(shù)量

目前對于污水處理廠的氣體報警裝置的安裝要求以及數(shù)量要求沒有具體的規(guī)定。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 12358《作業(yè)場所環(huán)境檢測報警儀通用技術(shù)要求》的要求，對于一些可燃性的氣體要在30s內(nèi)進行響應(yīng)；對于一些有毒氣體，例如氨氣、臭氧等氣體應(yīng)該在160s內(nèi)做出響應(yīng)，其他的有毒氣體需要在60s內(nèi)做出相應(yīng)。對于污水處理廠的臭氣氣體來說，這些氣體不屬于壓力氣體，一些擴散速率的實驗暫無相關(guān)數(shù)據(jù)，所以無法計算出氣體的有效半徑，但設(shè)置的報警器需要在60s內(nèi)響應(yīng)。

GB 50493《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了檢（探）測點的確認(rèn)，但該標(biāo)準(zhǔn)適用范圍明確指出：石油化工企業(yè)新建、擴建及改建工程中可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警的設(shè)計。且該標(biāo)準(zhǔn)中可燃?xì)怏w有效覆蓋范圍室內(nèi)7.5m，室外15m，依據(jù)液化石油氣擴散速率實驗及日本《一般高壓氣體安全規(guī)則》；有毒氣體有效覆蓋范圍室內(nèi)1m，室外2m，依據(jù)對石化企業(yè)調(diào)查結(jié)果。

污水處理廠相關(guān)規(guī)范中對覆蓋范圍無詳細(xì)要求，氣體報警器設(shè)計的覆蓋范圍可參考該報警器的性能說明（一般出廠有相關(guān)技術(shù)說明書明確覆蓋范圍、檢測空間大?。?，從而確認(rèn)安裝數(shù)量。污水處理廠氣體報警器的安裝高度、安裝形式有相關(guān)規(guī)范要求見表2。

5 污水處理廠氣體報警器的使用

5.1 報警值設(shè)定

CJJ/T243《城鎮(zhèn)污水處理廠臭氣處理技術(shù)規(guī)程》中明確指出，對于污水處理廠的臭氣污染濃度應(yīng)當(dāng)進行時刻監(jiān)測，沒有準(zhǔn)確的數(shù)值，應(yīng)采用如表3所示方式進行數(shù)值的取值。

表3 污水處理廠臭氣主要含有的污染物濃度

GBZ/T 223《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設(shè)置規(guī)范》附表中硫化氫警報值（MAC）建議設(shè)置為10mg/m3，氨警報值（PC-STEL）建議設(shè)置為30mg/m3。

5.2 校準(zhǔn)校驗

氣體報警器校驗時長一般為12個月，見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)中涉及污水處理廠氣體報警器設(shè)置使用的要求

6 污水處理廠氣體報警器的設(shè)置

污水處理廠運行人員在以下幾個工作中會存在一些安全風(fēng)險：首先存在區(qū)域是巡檢，其次是具體崗位操作。城市污水處理廠因除臭升級改造，較多區(qū)域加蓋密閉，假如通風(fēng)或者除臭設(shè)備存在缺陷或失效，容易導(dǎo)致有毒氣體集聚，所以，應(yīng)當(dāng)在以下幾個區(qū)域設(shè)置一些固定式硫化氫、沼氣等氣體的在線監(jiān)測自動報警裝置：污水預(yù)處理階段、污泥處理階段、其他易產(chǎn)生有毒氣體的人員密集區(qū)域等，在對氣體報警裝置進行安裝的過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)區(qū)域的空間來選擇氣體報警器的類型和設(shè)置范圍，從而確定氣體報警器的具體數(shù)量。在對氣體報警器進行安裝時應(yīng)當(dāng)十分注意，將一些容易泄漏的泵、壓縮機、閥門、法蘭、取樣口等低位區(qū)域進行重點覆蓋。

地下污水處理廠作為一種高效、集約用地的新模式成為未來城市污水處理規(guī)劃的新方向。地下污水處理廠目前國內(nèi)缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。而在美國、日本、歐盟都有關(guān)于地下污水處理廠的相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是在我國由于地下污水處理廠發(fā)展時間較短，這方面還有所欠缺。因此，地下污水處理廠污水預(yù)處理階段、污泥處理階段、臭氣處理區(qū)域、易產(chǎn)生有毒氣體的人員密集區(qū)域等均應(yīng)設(shè)置帶有聲光報警的氣體監(jiān)測報警器。

在對污水處理廠進行有限空間檢測的過程中，應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則，即“先檢測、再通風(fēng)、后作業(yè)”，選擇的報警器為防爆便捷式氣體報警器。在對有限空間的氣體進行排序過程中，應(yīng)當(dāng)將有毒有害氣體放在首要位置，氧氣和可燃?xì)怏w次之，對有限空間中的氣體進行時刻的監(jiān)測時，一般間隔時間不應(yīng)超過30min，在對有毒氣體進行檢測的過程中，最主要的是要對硫化氫和一氧化碳進行檢測。

7 結(jié)語

在對污水處理廠的氣體報警器進行設(shè)計、安裝、使用的過程中，應(yīng)當(dāng)注意覆蓋區(qū)域面積、安裝高度等方面的具體要求，通過易產(chǎn)生有毒有害氣體所在區(qū)域的空間大小和氣體報警器出廠的檢測范圍來確定具體覆蓋半徑及安裝數(shù)量。在施工安裝投入運行中，應(yīng)當(dāng)考慮以下幾方面的因素：第一是具備聲光報警，第二是氣體響應(yīng)現(xiàn)場和有人的值班室需要同時響應(yīng)，第三是在對探頭型號選擇過程中應(yīng)當(dāng)考慮防爆型。氣體報警器安裝前一定要在采購過程中查驗合格證書、校驗證書等相關(guān)內(nèi)容，安裝之后應(yīng)當(dāng)有專業(yè)人員進行調(diào)試，運行后定期檢驗，保證報警器能夠正常工作。