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1、 大型废水生化处理工程危险源分析及评价专 业：安全工程摘要IABSTRACT随着科技的发展,发展与环境的矛盾日益突出。而要实现可持续发展，必须重视环保工作，因此环保问题受到社会各界越来越多的关注。其中水源不足，水体污染和生态环境恶化已经成为发展的主要制约因素。啤酒行业废水作为水体污染的一部分，其废水处理技术引起环保工组人员的高度重视。特别是在我国加入WTO以后，对污染物的排放也有越来越严格的要求。而对工业生产的安全评价，防止各种灾害的发生，减少经济损失也被摆上了重要的位置。本文针对啤酒生产过程中产生的废水，采用厌氧，好氧结合的方法处理，经济实用可行。但采用生物处理安全隐患较多。进行废水生物处理
2、工程的安全评价多工程设计有重要的指导意义。本文采用预先危险性分析法和安全检查表法对啤酒厂废水处理系统进行系统的安全评价。通过评价，发现生产过程中的隐患和不足，提高废水处理系统的安全程度和管理水平，控制水处理过程中的危险、有害因素，降低安全风险，并提出可行的安全对策措施和建议。实现生产和安全的同步发展，使安全生产真正转移到以“预防为主”的轨道上来。关键字：啤酒生产废水,工艺流程,危险源辨识,安全评价ABSTRACTWith the development of the technology, the antinomy of the development and environment is i
3、ncreasingly outstanding.IF we want to carry out to keep on a development,we have to value the environmental protection, so the environmental protection problem be subjected to social public more and more concerns. the shortage of water,thepollution of water,the deterioration of water environment rco
4、system have become restrict factors for development. The beer wastewater as a part of the water pollution,its treatment has been paid more attention.As our country has entered into WTO,the requirements for the stands of contamintion become more and more strictly.And to the safety assessment of the i
5、ndustrial production, prevent from various disaster of occurrence, reduce the economy loss also is put up important position.In this paper, beer production process in the wastewater generated by anaerobic and aerobic combination of handling, economical and practical feasibility. However, use of biol
6、ogical treatment more security risks. Biological waste water treatment project for the safety evaluation of engineering design is more important guiding significance. In this paper, pre-risk analysis and security checks on the table brewery wastewater treatment system for the safety evaluation syste
7、m. Through the evaluation and found a hidden danger in production process and inadequate wastewater treatment system increased the degree of safety and management level, the water treatment process control in dangerous and harmful factors, reduce security risks and practical safety measures and coun
8、termeasures proposed. Production and security of synchronous development, production safety really shifted to the prevention first track. Keyword: Beer Wastewater , Process,Identification of risk sources,Safety AssessmentII目录摘要.IABSTRACT.II1 绪论.11.1 引言.11.2 安全评价.11.2.1 安全评价概念及其分类.11.2.2 安全评价的目的.21.2
9、.3 安全评价的内容和程序.31.2.4 几种重要的安全评价方法简介.42 啤酒生产过程中废水概况.92.1我国啤酒生产及废水处理的现状.92.2 评价单位概况.92.3 啤酒生产的原辅料.92.4 啤酒生产工艺及废水来源.103 污水处理工艺流程.123.1设计水质及处理要求.123.2 污水处理工艺流程.123.2.1 工艺流程.123.2.2 工艺流程说明.123.3 工艺设计说明.123.3.1 UASB反应器.133.3.2 生物接触氧化池.133.3.3 二沉池.133.3.4 其他设施.133.4 主体工艺参数及主要污染物去除情况分析.143.4.1 工艺参数的确定.143.4.
10、2 污染物去除情况分析.144 废水处理系统危险源分析.154.1 生产过程中常见危险源分析.154.1.1 电气事故.154.1.2 火灾.164.1.3 高处坠落.164.1.4 机械伤害.164.1.5 噪声与振动.174.1.6 其他有害,危险因素.174.2 建构筑物危险源分析及安全对策.174.2.1 格栅.174.2.2 调节池.174.2.3 生物接触氧化池.185 评价单元的划分和评价方法的选择.195.1 评价单元的确定原则.195.2 评价方法的选择.195.2.1 评价方法.195.2.2 评价方法的选择.196 评价.206.1预先危险性分析.206.2 安全检查表发
11、.227 安全对策措施及建议.298 全文总结.319 参考文献.32V1 绪论1.1 引言人类进入工业社会以后，生产过程中的危险成为威胁人类安全和健康的主要因素之一。随着工业的发展，大量易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀性等危险化学品不断问世，它们作为工业生产的原料或产品出现在生产、加工、处理、储存、运输、经营过程中。化学品的危险特性给人类的生产活动和生活带来了极大的威胁。20世纪70年代后期发生了许多举世震惊的火灾、爆炸、有毒物质泄漏的重大事故。如1974年英国夫利克斯保罗化工厂发生的环己烷蒸气云爆炸事故，死亡28人，受伤89人、245栋房屋损坏，直接经济损失达7000万美元。1976年意大利
12、赛维索(Seveso)市一家化工厂的二恶英泄漏，造成450人急性中毒，迫使22万人紧急疏散。1984年印度博帕尔市郊农药厂发生甲基异氰酸盐泄露的恶性中毒事件,2500余人中毒死亡20余万人双目致残,60余万人受到残留毒气的影响。在我国，2003年重庆开县重庆川东北天然气矿井喷,造成200余人死亡,紧急疏散接近5万人；2004年4月重庆天原化工厂氯气泄露,紧急疏散15万余人；2006年7月31日上午安徽滁州来安县县城西面的一家“金邦医药化工有限公司”甲醇钠生产车间发生火灾，几百个平方的厂房燃起熊熊大火，浓烟遮蔽了附近方圆几公里的天空，历经7小时才将火势扑灭，被迫疏散了七八千群众一幕幕血的教训，一
13、件件惨痛的事故历历在目，一串串数字触目惊心，令人深思。重大、特大事故不断发生，使人们认识到，现代工业存在着巨大的潜在危险。一旦事故发生，不仅工厂内，而且相邻区域的人员生命，财产和环境都将遭受巨大损失，重特大事故的频繁发生，沉痛的的教训告诫我们：为了有效预防事故的发生，降低事故造成的损失，必须对重大危险源进行辨识和评价，迅速有效的控制事故的发生，减少它对人类的伤害及由此带来的重大损失。目前我国安全生产形势非常严峻，重大、特大事故不断发生，对重大危险源进行辨识、评价及控制已经成为当今公众和政府共同关心的问题，也成为我国经济技术发展的重要研究对象之一。1.2安全评价1.2.1安全评价的概念及其分类安
14、全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故、职业危害的可能性及其严重程度，提出工程、系统安全技术防范措施和管理对策措施的过程。安全评价是安全系统工程的一个重要组成部分，也是实施安全管理的一种重要的技术手段，它的最终目的是提出控制或消除危险，防止事故发生的对策，为确定系统安全目标，制定系统安全规划，实现最优化的系统安全奠定基础。(1)根据工程、系统生命周期和评价的目的将系统安全评价分为安全预评价、安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价。安全预评价是根据建设项目可行性研究报告内容，分析和预测该建设项目可能存在
15、的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施及建议。安全预评价是在项目建设前应用安全评价的原理和方法对系统的危险性进行预测性评价。安全验收评价是在建设项目竣工验收之前、试生产运行正常后，通过对建设项目设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价，查找出该建设项目投产后存在的危险、有害因素并确定其危险危害程度，提出合理可行的安全对策措施和建议。安全现状评价是针对某一生产经营单位总体或局部的生产经营活动的安全现状进行的系统安全评价。通过评价查找其存在的危险、有害因素，确定危险程度，提出合理的安全对策措施及建议。专项安全评价是针对某一特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等，
16、存在的危险、有害因素进行的安全评价，确定危险程度，提出合理的安全对策措施及建议。(2)根据评价结果类型可以分为定性评价和定量评价。定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性分析，安全评价结果是一些定性的指标，如是否达到了某项安全要求、危险程度分级、事故类别和导致事故发生的因素等。但定性安全评价方法往往依靠经验，带有一定的局限性，安全评价结果有时因参加评价人员的经验和经历等有一定的差异。定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型)，对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的
17、状况进行定量的计算，安全评价结果是一些定量的指标，如事故发生概率、事故伤害(或破坏)范围、危险性指数、事故致因因素的事故关联度或重要度等。定量安全评价方法获得的评价结果具有可比性，但往往需要大量的计算，并且对基础数据的依赖性很大。1.2.2安全评价的目的安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统中存在的危险危害因素及可能导致的危险危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少事故损失和最优安全投资效益。其主要目的包括以下几个方面:(1)实现全过程的安全控制在设计之前进行安全评价，其目的是避免选用不安全的工艺流程、危险的原材料以及不合格的设备、设施:
18、或当必须采用时，提出降低或消除危险的有效方法。设计之后进行安全评价，其目的是查出设计中的缺陷和不足，及早采取改进和预防措施。系统建成后运行阶段进行安全评价，其目的是了解系统的现实危险性，为进一步采取降低危险性的措施提供依据。(2)为选择系统安全的最优方案提供依据通过分析系统存在的危险源的数量及分布、事故的概率、事故严重程度，预测并提出应采取的安全对策措施等，为决策者和管理者根据评价结果选择系统安全最优方案提供依据。(3)为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件通过对设备、设施或系统在安全过程中的安全性是否符合有关技术标准和规范规定的评价，对照技术标准、规范找出存在的问题和不足，以实现安
19、全技术和安全管理的标准化、科学化。(4)促进实现生产经营单位本质安全化系统地从工程规划、设计、建设、运行等过程，对事故和事故隐患进行科学分析，针对事故和事故隐患发生的各种原因事件和条件，提出消除危险的最佳技术措施方案。特别是从设计上采取相应措施，实现生产过程的本质安全化，做到即使发生误操作或设备故障时，系统存在的危险因素也不会导致重大事故发生。1.2.3安全评价的内容和程序(1)安全评价的内容安全评价的内容包括危险有害因素辨识与分析、危险性评价、确定可接受风险和制定安全对策措施。通过危险有害因素辨识与分析，找出可能存在的危险源，分析他们可能导致的事故类型，以及目前采取的安全对策措施的有效性和实
20、用性;危险性评价是采用定量或定性安全评价方法，预测危险源导致事故的可能性和严重程度，进行危险性的分级;确定可接受风险是根据识别出的危险有害因素和可能导致事故的危险性以及企业自身的条件，建立可接受风险指标，并确定哪些是可接受风险，哪些是不可接受风险;根据风险的分级和确定的不可接受风险以及企业的经济条件，制定安全对策措施，有效地控制各类风险。在实际的安全评价过程中，上述四个方面的工作不能截然分开，孤立进行，而是相互交叉，相互重叠于整个管理工作中的。(2)安全评价的程序安全评价的程序包括:准备阶段;危险、有害因素识别与分析；定性定量评价；安全对策措施及建议;评价结论及建议;编制安全评价报告。准备阶段
21、明确被评价对象和范围，收集国内外相关法律法规、技术标准及工程、系统的技术资料。危险、有害因素辨识与分析根据被评价的工程、系统的情况，辨识和分析危险、有害因素，确定危险、有害因素存在的部位、存在的方式、事故发生的途径及其变化的规律。定性、定量评价在危险、有害因素辨识和分析的基础上，划分评价单元，选择合理的评价方法，对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性、定量评价。安全对策措施根据定性、定量评价结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。安全评价结论及建议简要地列出主要危险、有害因素的评价结果，指出工程、系统应重点防范的重大危险因素，明确生产经营者应重视的重要安全措施。 安全
22、评价报告的编制依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。安全评价的一般程序如图所示：1.2.4几种重要的安全评价方法简介(l)定性安全评价方法安全检查表法安全检查表法(SCA)是为了查找工程、系统中各种设备设施、物料、工件、操作、管理和组织措施中的危险有害因素，事先把检查对象加以分解，将大系统分割成若干小的子系统，以提问或打分的形式，将检查项目列表逐项检查。安全检查表分析法简单、经济、有效，因而被经常使用。但因为它是以经验为主的方法，用于安全评价时，成功与否很大程度上取决于检查表编制人员的专业知识和经验水平，如果检查表不完整，评价人员就很难对危险性状况作有效的分析。安全检查表简单、经济、有效，
23、可用于安全生产管理和熟知的工艺设计、物料、设备或操作规程的分析，也可用于新工艺过程的早期开发阶段，来识别和消除在类似系统多年操作中所发现的危险，用于作定性分析，不能提供事故后果及危险性分析。预先危险分析预先危险分析(PHA)又称初步危险分析，是一项为实现系统安全进行危害分析的初始工作。常用于对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中，或用于对危险物质和项目装置的主要工艺区域等在开发初期阶段(包括设计、施工和生产前)对物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致事故的后果，做宏观的概略分析。完成危险预先分析的过程中应考虑以下因素:
24、第一，物料和危险设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质;爆炸、高压系统、其他储能系统。第二，设备与物料之间的与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾/爆炸产生和发展、控制/停车系统。第三，影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、极端环境温度、湿度等。第四，操作、测试、维修及紧急处置规程。如人为失误的重要性、操作人员的作用、设备布置/可接近性，人员的安全保护。第五，辅助设施。如储槽、测试设备、培训、公用工程。第六，与安全有关的设备。如调节系统、备用、灭火及人员保护设备。对工艺过程的每一个区域，都要识别危险并分析这些危险的可能原因及导致事故的可能后果。通常，列出足够数量的原因以判断事故的可靠性
25、或可能性，然后分析每种事故所造成的后果，这些后果表示可能事故的最坏结果，最后列出消除或减少危险的建议。 (2)概率危险性评价方法事故树事故树分析(FTA)是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果关系及逻辑关系的分析方法。用图形的方式表明系统是怎样发生故障的，包括人和环境的影响对系统故障的作用，有层次的分别描述了在系统故障中，各中间事件的相互关系。事故树的分析分为以下几个步骤:第一步，详细了解系统状态及各种参数，给出工艺流程图或平面布置图。第二步，收集事故案例(国内外同行业、同类装置曾经发生的)，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶事件。根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故
26、发生的概率，确定要控制的事故目标值。然后从顶事件起按其逻辑关系，构建事故树。第三步，作定性分析，写出顶上事件的结构函数，通过布尔代数化简，可得出最小割集，确定个基本事件的结构重要度。第四步，定量分析，根据基本事件的概率，定量的计算出顶上事件发生的概率。事故树能识别导致事故的基本事件(基本的设备故障)与人为失误的组合，可为人提供设法避免或减少导致事故基本原因的途径，从而降低事故发生的可能性:对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系作出全面、简洁和形象的描述;便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素，为设计、施工和管理提供科学依据。但是事故树的步骤较多，计算比较复杂，在国内数据较少，进行定量分析还需要做
27、大量的工作。事件树事件树(ETA)是在给定一个初始事件(该初始事件来自于系统内的失效或外部事件)的情况下，交替考虑成功和失败的两种可能性，然后再以这两种可能性作为新的初始事件，继续分析，直到找到此初始事件可能导致的各种事件序列的结果，从而定性或定量的评价系统的特性，并帮助分析人员获得正确的决策，它常用于安全系统的事故分析和系统的可靠性分析。事件树的分析分为以下几个步骤:第一步，确定初始事件，一般指系统故障、设备失效、工艺异常、人的事故等，它们都是由事先设想或估计的。同时也设定为防止它们继续发展的安全措施、操作人员处理措施和程序等，安全措施通常包括:能自动对初始事件作出反应的安全系统、如自动停车
28、系统;初始事件发生时的报警装置;供操作人员作出正确处理的操作规程;防止事故进一步扩大的措施。第二步，编制事件树图，将初始事件写在左边，各种设定的安全措施按先后写在顶端横栏内。第三步，阐明事故结果，通过事件树分析，可得出初始事件导致的各种事故结果。第四步，定量计算、分级，如果已知各步事件的发生概率，即可进行定量计算(设个歧点的失败概率为Pt，则成功概率为1-Pt)，根据定量计算的结果，作为事故严重程度的分级。事件树是一种图解形式，从原因到结果，可将严重事故的动态发展过程全部揭示出来。其优点是:概率可以按照路径为基础分到结点;整个结果的范围可以在整个树中得到改善:事件树是依赖于时间的，在检查系统和
29、人的响应造成潜在事故时是理想的.但是事件树成长很快，为了保持合理的大小，往往使分析必须非常粗，缺少像事故树中的数学混合应用。(3)危险指数评价方法道化学火灾爆炸危险指数法道化学公司于1964年提出了火灾爆炸指数的第一版，之后又经过了7次的更新。起初的三个版本主要是对指数的确定做了改进和精确。第四版时描述了简单一致的指数，并提出两个全新的概念:最大预计损失和毒性指数。第五版形成了一个危险评价体系。它包括指数计算方法的改进，增加了对新的折扣系数的考虑和根据最大可能停产日数来计算停产损失。第六版对评估背景中做了补充，包括增加商业因素的间歇的影响和物质毒性预防措施折扣系数的简化。第七版没有实质性的改变，只是在第六版的基础上做了些小的修改，使方法的应用可以变得更加方便。ICI蒙德法1974年英国帝国化学公司(ICI)蒙德(MOND)部在对现有装置及计划建设装置的危险性研究中，以道化学方法思想为基础，发展了一套对具有火灾、爆炸、毒性危险性的装置进行安全评价的方法，即蒙德法。该方法对道