厭氧罐工藝系統(tǒng)構(gòu)成、原理及防火防爆措施

XXX市XXX有限公司安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化文件厭氧罐工藝系統(tǒng)構(gòu)成、原理及防火防爆措施厭氧罐是污水處理站常用的生物處理設(shè)備，它能夠?qū)⒂袡C(jī)廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和有機(jī)肥料，沼氣可用作作燃料或發(fā)電，有機(jī)肥料可作為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)液或植物肥料。由于許多人對(duì)厭氧罐接觸較少，對(duì)其危險(xiǎn)性知之較少，為此在此匯總了部分有關(guān)厭氧罐的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)各位有所幫助。一、厭氧罐工藝系統(tǒng)構(gòu)成及原理1、厭氧罐工藝系統(tǒng)構(gòu)成及作用厭氧罐，也叫厭氧反應(yīng)器，是一種高效的多級(jí)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)罐。其主要組成部分包括反應(yīng)器本體、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、氣體收集系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。反應(yīng)器本體，即厭氧罐，是設(shè)備的核心部分，它通常采用圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置有填料和微生物群落。填料的作用是增加反應(yīng)器內(nèi)的表面積，提高微生物的附著率，從而促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和代謝。微生物群落則是反應(yīng)器內(nèi)的關(guān)鍵組成部分，它們能夠利用有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣和有機(jī)肥料。

內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是反應(yīng)器的重要組成部分，它能夠?qū)⒎磻?yīng)器內(nèi)的廢水不斷循環(huán)流動(dòng)，從而提高微生物的代謝效率。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)通常由泵、管道和噴頭組成，泵將反應(yīng)器內(nèi)的廢水抽出，經(jīng)過(guò)管道輸送到噴頭處再噴回反應(yīng)器內(nèi)。這樣，廢水就能夠在反應(yīng)器內(nèi)不斷循環(huán)，從而提高微生物的代謝效率。氣體收集系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)為厭氧罐配套設(shè)施，在厭氧罐外進(jìn)行。2、厭氧罐產(chǎn)氣（沼氣）原理在厭氧處理過(guò)程中，廢水中的有機(jī)物經(jīng)大量微生物的共同作用，被最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨等。在此過(guò)程中，不同微生物的代謝過(guò)程相互影響，相互制約，形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)程可以被分為四個(gè)階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。也有些研究人員把厭氧消化過(guò)程分為三個(gè)階段，把第一、第二階段合成為一個(gè)階段，稱為水解酸化階段。在這里以四個(gè)階段介紹厭氧反應(yīng)過(guò)程。（1）水解階段：復(fù)雜的非溶解性的高分子有機(jī)物由于其大分子體積,不能直接通過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁,不可能為細(xì)菌直接利用，需要在微生物作用下分解成小分子。例如:纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)厭氧菌細(xì)胞膜進(jìn)行下一步的分解。此過(guò)程受多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等影響。

（2）發(fā)酵(或酸化)階段：在這一階段，上述小分子的化合物發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，具體產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。此過(guò)程受pH影響較大。（3）產(chǎn)乙酸階段：此階段,在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段,甲烷細(xì)菌可將乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。二、厭氧罐防火防爆措施1、防腐防泄漏厭氧罐處理的廢水成分比較復(fù)雜，酸堿度不等，同時(shí)可能還含一定的氧化性的重金屬離子，因此有一定的腐蝕性，需做好罐體的防腐工作。做好防腐工作既能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，又是防泄漏的有限途徑之一。防腐工作最常見(jiàn)的就是涂刷防腐涂料，選擇恰當(dāng)?shù)姆栏苛鲜谴_保金屬基體免受腐蝕的關(guān)鍵。另外應(yīng)采購(gòu)專業(yè)廠家生產(chǎn)的設(shè)備，專業(yè)廠家生產(chǎn)的設(shè)備可從材質(zhì)、強(qiáng)度、制作工藝等專業(yè)方面最大限度滿足防腐要求。

2、防火防爆防火防爆主要是控制危險(xiǎn)源、消除點(diǎn)火源。主要措施如下：（1）控制沼氣泄漏、聚集防止沼氣泄漏和積聚，使其不能達(dá)到爆炸極限，這是防止爆炸的最重要措施。主要措施如下：①生產(chǎn)設(shè)備在投入生產(chǎn)前和定期檢修時(shí)，應(yīng)檢查其密閉性和耐壓程度。所有管道、閥門(mén)、法蘭、管件及接頭等易漏部位，應(yīng)經(jīng)常檢查，避免產(chǎn)生“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。②厭氧罐在檢修時(shí)，必須用惰性氣體(如氮?dú)狻⒄羝?進(jìn)行充分的置換，并經(jīng)徹底清洗分析合格，并嚴(yán)格按照受限空間作業(yè)管理。與外部相連的管道，應(yīng)用盲板隔開(kāi)。③加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)防厭氧罐和附屬管道的沼氣逸出形成爆炸混合氣體，同時(shí)應(yīng)防止空氣侵入而使罐頂部形成爆炸性氣體環(huán)境。（2）消除點(diǎn)火源1)控制明火①厭氧罐所在場(chǎng)所加強(qiáng)明火管理，嚴(yán)禁吸煙和攜帶火種，并應(yīng)在明顯處設(shè)立警示標(biāo)志。②爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)必須使用防爆型電器設(shè)施和照明。③進(jìn)行檢修動(dòng)火時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火制度。④新建項(xiàng)目必須嚴(yán)格按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，確保厭氧罐周邊安全間距滿足要求。2)防靜電沼氣在生產(chǎn)、傳輸過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電，靜電積聚到一定程度，就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象。若放電火花的能量大于點(diǎn)燃沼氣所需最小點(diǎn)火能量，便可引起著火或爆炸。因此，厭氧罐體、輸送管道、閥門(mén)等，必須嚴(yán)格按照《防止靜電事故通用導(dǎo)則》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求設(shè)置可靠的靜電接地。3)防雷電如果雷電通過(guò)厭氧罐，不僅能引起沼氣燃燒，甚至能引起罐體爆炸。因?yàn)槔纂娏鞲邏盒?yīng)會(huì)產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏甚至數(shù)十萬(wàn)伏的沖擊電壓，足以擊穿罐體，導(dǎo)致燃燒、爆炸等直接災(zāi)害；同時(shí)強(qiáng)大的雷電流可產(chǎn)生大量熱能，可導(dǎo)致金屬熔化，引發(fā)火災(zāi)和爆炸。雷電流靜電感應(yīng)可使罐體感生出與雷電性質(zhì)相反的大量電荷，當(dāng)雷電消失來(lái)不及流散時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生很高電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導(dǎo)致火災(zāi)等。因此，為避免雷電引起的危害，需對(duì)厭氧罐安裝避雷設(shè)備和防雷接地。建議參照《石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50650-2011）、《防止靜電、雷電和雜散電流引燃的措施》（SY/T6319-2016）的有關(guān)要求，裝設(shè)防止直接雷擊和感應(yīng)雷擊的避雷設(shè)施。放空管道應(yīng)設(shè)置阻火器。3、防毒防窒息沼氣具有一定的毒性，濃度過(guò)高可導(dǎo)致缺氧性窒息，其中的硫化氫可直接導(dǎo)致人員中毒。因此設(shè)備檢修，特別是進(jìn)罐作業(yè)必須先通氣置換，待有毒氣體、氧濃度檢測(cè)合格后方可進(jìn)罐作業(yè)，隨身配戴空氣呼吸器，佩戴便攜式氣體報(bào)警儀。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置固定式可燃和有毒氣體報(bào)警儀，報(bào)警信號(hào)傳至24小時(shí)有人值守的值班室。

4、沼氣安全管理(1)操作人員必須嚴(yán)格檢維修規(guī)程和安全操作規(guī)程進(jìn)行操作及維護(hù)，保證沼氣設(shè)備的正常運(yùn)行。(2)嚴(yán)格配套管道、閥門(mén)、法蘭、泄放閥、阻火閥、控制閥的選型，并正確安裝投用。(3)按規(guī)定配置防雷防靜電設(shè)施，并定期檢測(cè)。(4)定期檢查沼氣管路系統(tǒng)及設(shè)備的嚴(yán)密性，如發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)迅速停氣修復(fù)。新購(gòu)管道、閥門(mén)使用時(shí)必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，