污水处理工程运营期污水管网系统和污水处理系统可能出现的突发性和非突发性的事故将对环境产生较大影响。事故风险分析的目的就是通过分析运营期可能发生的事故及其影响程度和范围,为工程设计提供反馈意见。
通过对污水处理厂所选用的工艺及整个污水处理系统中所建设施的分析,风险污染事故的类型主要反映在污水处理厂非正常运行状况可能发生的原污水排放、污泥膨胀及臭气物质排放引起的环境问题。风险污染事故发生的主要环节有以下几方面:
(1)污水管网系统由于管道堵塞、破裂和接头处的破损,会造成大量污水外溢,污染水体。
(2)污水处理厂由于停电、设备损坏、原水水质超标、污水处理设施运行不正常、停车检修等造成大量污水未经处理直接排入兴武沟,造成事故污染。
(3)活性污泥变质,发生污泥膨胀或污泥解体等异常情况,使污泥流失,处理效果降低。
(4)由于发生地震等自然灾害致使污水管道、处理构筑物损坏,污水溢流于厂区及附近地区和水域,造成严重的局部污染。
(5)臭气气体处理装置运行不正常。
针对风险污染事故发生的各类环节,分析风险污染事故发生后,对环境的影响方式。污水处理厂一旦发生事故,对周围环境及工作人员人身安全、健康均可能造成影响。
污水处理厂发生事故的原因较多,设计、设备、管理等原因都可能导致污水处理厂运转不正常。但一般发生污水直排事故的可能性较小且容易处理和恢复。
(1) 电力及机械故障
污水处理厂建成运行后,一旦出现机械设施或电力故障即会造成污水处理设施不能正常运行,污水事故排放。
污水处理过程中的活性污泥是经过长时间培养驯化而成的,长时间停电,活性污泥会因缺氧窒息死亡,从而导致工艺过程遭到破坏,恢复污水处理的工艺过程,重新培养驯化活性污泥需很长时间。
(2) 污水处理厂停车检修
一般污水处理厂年大修时间为三天至一星期,停车时污水由超越管直接排放到水体,对水体会造成较为严重的污染。
在维护污水系统正常运行过程中产生的维修风险,可能会给维护系统的工作人员带来较大的健康损害。当污水系统某一构筑物出现运行异常,必须立即予以排除,此时需操作人员进入井下操作,污水中的各类以气体形式存在的有毒污染物质会产生劳动安全上的危害风险。
(3) 污泥膨胀、污泥解体
正常活性污泥沉降性能良好,含水率在99%左右,当污泥变质时,污泥不易沉淀,污泥指数增高,污泥结构松散,体积膨胀,含水率上升,澄清液稀少,颜色异变。这就是“污泥膨胀”,主要是丝状菌大量繁殖所引起,也有由于污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。一般污水中碳水化合物较多,缺乏N、P、Fe等养料,溶解氧不足,水温高或pH较低都容易引起丝状菌大量繁殖,导致污泥膨胀。此外,超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等,也会引起污泥膨胀,排泥不畅易引起结合水污泥膨胀。
处理水质浑浊,污泥絮凝体微细化,处理效果变坏是污泥解体的现象。导致该异常现象的原因有运行中的问题,有污水中混入了有毒物质。运行不当,如曝气过量会使活性污泥生物—营养的平衡遭到破坏,使微生物减少而失去活性,吸附能力降低,絮凝体缩小质密。一部分则成为不易沉淀的羽毛状污泥,处理水质浑浊,污泥指数降低等。当污水中存在有毒物质时,微生物会受到抑制或伤害,净化能力下降或停止,从而使污泥失去活性。
(4) 工业废水预处理未达要求
城市污水处理厂的处理效果受进厂原污水水量、COD与BOD5负荷、pH值、毒物含量等参数变化影响较大。
依据国家环保法规要求,各企业排放工业废水必须经过预处理,达到进管标准要求,方可排放入管。对于区域内化工企业,其废水仍需利用厂内现有的污水处理设施进行处理。如在出现进厂废水冲击负荷过大(主要因截污范围内工厂不正常排污引起),pH值超出6~9的范围、难降解有机毒物超标等异常情况,将会造成污水处理厂生化微生物活性下降,甚至生物相破坏、污泥膨胀,最终导致出水水质恶化,超过国家规定的排放标准要求,并对水环境与生态系统带来较大的不利影响。
(5) 污泥处置不恰当
本公司每天产生污泥由于数量大,且其中含一定有机物、病原体及其它污染物质,如不进行及时、恰当的处置,将可能散发臭气,或随径流进入地表水体,对环境造成二次污染,对人体健康产生危害。
(6) 臭气处理设施运行不正常
本公司臭气污染物经抽风收集后,通过生物滤池排放。如果吸收装置运行不正常,易造成臭气污染物的局部污染。
根据以上事故类型分析,选择事故时对原污水排放预测对受纳水体的影响。根据第三章预测结果,在事故排放情况下,本公司尾水排放对张家港河水质有一定的影响,但影响有限。
本公司臭气污染物经抽风收集后,通过生物滤池排放。臭气污染物去除率在85%以上,如果吸收装置运行不正常,易造成臭气污染物的局部污染。臭气处理设施不正常时,所排放的臭气污染物对大气环境质量影响较大。
根据风险分析,提出防止风险事故的措施对策及发生风险污染事故后的应急措施。
污水处理厂的事故来源于设备故障、检修或由于工艺参数改变而使处理效果变差,其防治措施为:
(1)为使在事故状态下污水处理厂能够迅速恢复正常运行,应在主要水工建筑物的容积上留有相应的缓冲能力,并配有相应的设备(如回流泵、回流管道、阀门及仪表等),同时应设置事故水池用于储存未达标污水。此外,污水处理厂应储备适量活性炭,事故状态时投加到各处理构筑物。
(2)选用优质设备,对污水处理厂各种机械电器、仪表等设备,必须选择质量优良、事故率低、便于维修的产品。关键设备应一备一用,易损部件要有备用件,在出现事故时能及时更换。
(3)加强事故苗头监控,定期巡检、调节、保养、维修。及时发现有可能引起事故的异常运行苗头,消除事故隐患。
(4)严格控制处理单元的水量、水质、停留时间、负荷强度等工艺参数,确保处理效果的稳定性。配备流量、水质自动分析监控仪器,定期取样监测。操作人员及时调整,使设备处于最佳工况。如发现不正常现象,就需立即采取预防措施。
(5)建立污水处理厂运行管理和操作责任制度,加强污水处理厂人员的理论知识和操作技能的培训。
(6)加强运行管理和进出水的监测工作,未经处理达标的污水严禁外排。
(7)加强工业污染源管理,建立和健全排放污染物许可证管理制度,严格按照国家排放标准和总量控制要求,控制并监督各工业企业的预处理与正常排污。
(8)污水泵房等处设置毒气体监测仪,并配备必要的通风装置。
(9)对产生的污泥做到及时、妥善处置。
(10)在事故发生及处理期间,应在排放口附近水(江)域悬挂标志示警,提醒各有关方面采取防范措施。
(11)臭气气体处理装置应加强维护管理,同时为防止处理装置事故发生,应增设一套应急处理装置。
污水处理厂一旦发生事故,应采取以下措施:
(1)力争保证格栅和沉砂池正常运行,使进水中的SS和COD得到一定的削减。
(2)同时从汇水系统的主要污染源查找原因,由有关企业采取应急措施,控制对微生物有毒害物质的排放量。
(3)如一旦出现不可抗拒的外部原因,如双回路停电,突发性自然灾害等情况将导致污水未处理外排时,应要求部分排水企业或全部停止向管道排污,以确保水体功能安全。
(4)在事故发生期间,应利用事故水池用于储存未达标污水。此外,污水处理厂应储备适量活性炭,事故状态时投加到各处理构筑物。
(5)在事故发生及处理期间,应在排放口附近水域悬挂标志示警,提醒各有关方面采取防范措施。