文章来源：生态环境图书馆

一般环境保护设施按治理物质的形态分类有：

废水治理设施、废气治理设施、废渣治理设施、粉尘治理设施、噪声治理设施和放射性治理设施等。

根据《环境保护综合名录（2017年版）》，环境保护重点设备包括72项设备。主要分为五类：环境监测设备、大气污染防治设备、固体废物污染防治设备、废水处理设备、噪声与振动污染控制（材料）设备。

主要针对废气、废水、固废这三类容易发生安全事故的环境要素，针对企业常见的几种环保设备的安全问题，结合案例进行分析，提出安全对策措施，为企业环保设施的风险评估和隐患排查治理提供思路。

常见环保设施安全事故案例

废气环保设施安全事故

低温等离子体处理VOCs事故案例

事故案例

2017年6月20日，天津某树脂有限公司在安装调试环保设备过程中，发生一起爆炸事故，造成环保设备安装调试人员2人当场死亡、2人受伤。

事故原因

合成树脂生产废气的排放环节主要有：

①原料投加及投料孔(处)若密闭性不好，原料投加过程将会发生逸漏，逸漏出来的物质无组织挥发、扩散；

②聚合反应过程中未参与反应的原料和有机溶剂将以废气形式排出反应釜，未参与反应的原料以及有机溶剂将从废气排放口处排出，有组织挥发、扩散；

③产品及中间产品卸放时，若密闭性不好，或卸放过程自动化水平不高，将会发生逸漏，逸漏出来的物质无组织挥发、扩散；

④原料和有机溶剂储存过程中发生泄漏，以及原料和溶剂储罐发生大、小呼吸排气，作无组织挥发和扩散。由此可见未聚合的物料、溶剂的不凝气及树脂粉尘均可能引起爆炸。

该树脂有限公司使用的低温等离子体废气处理设备，属于电晕放电，其原理是当气体击穿后绝缘破坏，其内阻降低，放电迅速越过自持电流区后便立即出现电极间电压减小的现象，并同时在电极周围产生昏暗辉光。

从事故调查结论可以看出，低温等离子体废气处理设备未采取浓度高高联锁，当入口废气浓度达到爆炸下限时，设备尚可启动运行。从事故现场照片可以看出，低温等离子体废气处理设备为常压设备，在爆炸后顶盖完全掀起，侧门全部顶开，设备本体不能承受内部有机气体或粉尘爆炸的超压，发生爆炸时设备本体严重破坏，伤及旁边正在调试的工作人员，导致2人当场死亡、2人受伤。

安全建议

①在低温等离子体设备联锁方面，应设置入口总烃浓度高低报警和高高联锁等措施；

②在低温等离子体装置运行操作方面，放电之前必须对反应器内的气体用空气或惰性气体置换足够时间，待反应器内气体浓度低于爆炸下限的25％时方可启动；

③在运行过程中必须对入口废气浓度进行在线监测，当进入反应器的气体浓度达到或超过爆炸下限的25％时必须进行配风稀释。

RTO焚烧炉及事故案例

事故案例

江苏某化工企业RTO净化系统在2015年3月初和3月末两次发生爆炸。事故没有造成人员伤亡，聚合物多元醇车间引风机损坏，现场仪表烧毁，RTO 部分装置损毁严重，直接经济损失达100余万元。

根据相关资料，该企业生产方式为间歇性生产，事故发生时仅POP、PL1/PL2产品的工艺废气通过DN50~DN350不等的金属管道进行了收集(主要污染物为环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等)，废气收集后通过引风机进入RTO焚烧，该RTO为R-RTO(旋转式蓄热焚烧炉)。废气收集、处理的详细流程如图所示。

事故原因

直接原因：真空泵出口尾气排放温度过高，而有机物沸点较低，导致污染物排放浓度过高，同时相应的入口空气补气不足，外加环氧丙烷、环氧乙烷的化学性质活泼，最终导致接入焚烧炉中的废气达到相应爆炸极限，从而造成爆炸事故的发生。

间接原因：

①收集系统设计不合理。调查过程发现对于真空泵高浓度有机废气，企业均未进行冷凝回收预处理，且目前企业对 PL 系统真空泵出口废气所设计的收集方式极不合理，真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限，废气收集总管仅DN50，正常运行时系统稀释风量难以保证。

②预处理措施不到位。该企业POP、PL1、PL2车间对有机废气所采用的活性炭吸附未配备脱附再生系统，基本无效，末端所配置的不锈钢高压风机无变频系统，导致废气收集管路系统中负压值过高，能耗较高且不利于有机物的冷凝回收，所采用的金属材质水洗塔强度较高，当系统发生爆炸等意外事故时无法起到有效泄爆的效果（无泄爆措施），导致爆炸产生的冲击波沿着管道进一步往生产车间传导，加剧了爆炸的次生危害。

③RTO炉本体存在问题。本项目中部分产品含有氯元素，诸多案例表明，蓄热陶瓷体由于质量较大，支撑件通常要承受较大的应力腐蚀，当体系含氯时(如环氧氯丙烷)高温焚烧处理过程中将产生HCl等污染物，对设备本体、RTO 炉旋转阀易产生较大腐蚀，系统难以稳定、有效运行。

④废气中存在化学品自聚现象。项目废气中含有部分丙烯腈、苯乙烯等有机物，上述物料在温度较高时极易发生自聚合，导致RTO炉蓄热陶瓷体在使用一段时间后设备阻力变大，同时底部有高沸点有机物粘附现象，易引起火灾等安全事故。

安全建议

RTO在正常工况下不易发生火灾、爆炸事故。但由于废气成份复杂多变、浓度波动大，易造成焚烧炉运行稳定性较差，存在一定的安全隐患。为了防范RTO火灾、爆炸事故可以采取如下安全措施：

①全面识别风险。对不同废气混合集中收集时，应对各种废气间的相互影响开展风险分析，弄清废气的危险特性。对废气的组分，危险性、爆炸极限、闪点、燃点等进行检定和检测，全面掌握废气的安全风险，避免发生反应。对于废气成分复杂的，应进行安全性分析，例如HAZOP分析，并采取相应的安全措施。

②优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计，同时废气收集管线需统筹规划，形成支管→主管→处理装置→总排口的收集处理系统，确保废气收集效果。合理选择相关设备和材料，可通过设置缓冲罐、调整风量等预处理设施，严格控制RTO炉入口有机物浓度和流速，保证相对平稳、安全运行。

③渐进化科学调试。RTO炉调试时理应先进行空载调试，待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气，如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等，最终再逐步接入高浓度废气，同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测。

④安装在线监控系统，设置电控系统操作间。RTO 炉净化处理系统是一项人机高度结合的设备，虽然其自动化程度较高，但必须安排专人进行维护与管理，如 RTO 炉在发生爆炸前有机物浓度常会在短时间内迅速升高，此时系统若有人值守则可提前发出预警并采取必要的措施，避免事故的发生;同时对 RTO 各系统尾气安装 TVOC 浓度在线监控系统，为企业管理提供必要的数据支撑。

活性炭处理技术及案例

事故案例

事故①：某公司塑料PP材质的废气缓冲罐（利旧，内有活性炭，未识别到变更风险）发生爆炸事故。爆炸导致缓冲罐整体被炸碎，，部分碎片飞至周边路面。冲击波导致冷却塔塔体剥离脱落、碱洗塔碱液管路泄漏；所幸当时周边没有行人通过，未造成人员伤害。

事故②：某公司2车间楼顶的活性炭吸附罐（废气预处理）发生着火。所幸发现及时，未造成严重的蔓延，消防队前来将大火扑灭。

事故③：某公司1车间楼顶活性炭吸附罐（废气预处理）发生着火。因车间人员及时发现火情，火势在初期被扑灭。

事故原因

结合事故发生时的现场调查、生产情况、以往异常情况分析，推测这几起活性炭吸附罐着火和爆炸的直接原因：气温较高的情况下，工况复杂的废气经过活性炭处理（吸附）过程中发热（物理和化学）。由于活性炭长时间未更换，灰分较高，床层散热较差，不利于对流散热。致使热量在床层中积聚，在其中形成局部热点。导致其温度达到活性炭的自燃点或温度达到了混合有机物气体的闪点。同时部分空气进入废气中与可燃物形成爆炸性混合气体，最终导致了事故的发生。 

安全建议

针对活性炭自燃的情况，为了防范活性炭火灾事故，具体有以下几点措施可以参考：

① 确保有机废气的预处理装置满足生产负荷，所有的废气组分必须经过有效的预处理，不相容的废气应单独预处理后再排入吸附罐中吸附处理；

② 活性炭选材：使用点火温度高，灰分低的活性炭作为吸附材料；

③ 条件允许的话对吸附装置进行降温；定期检查处理装置、废气管路是否有不完整漏风的情况，要保证管路不漏气，定期更换活性炭；

⑤ 吸附处理装置前的废气管路安装管路阻火器（阻爆轰型）；管路上(分段)安装泄爆片，废气缓冲罐上安装泄爆板，泄爆板要有固定装置；

⑥ 吸附装置内安装喷淋灭火装置，用来扑灭初期火灾；

⑦在吸附床层安装温度探头，监测活性炭层的温度发现异常时及时处置；

⑧应急反应与人员培训。培训人员发生火灾时的应急处置能力，要能及时扑灭吸附处理装置的火灾，防止火灾蔓延。

废水治理设施安全事故

山西污水处理中毒窒息事故

2020年6月16日上午10时许，山西省太原市某院，3名男子进行作业时被困于医院内地下封闭污水处理池中。接到报警后，太原市消防救援支队指战员迅速赶往现场，将3人救出。不幸的是，3人均没有了生命体征。经调查，下池人员未配戴相应的防护用品，作业时没有有现场安全员在场全程监督安全。

北京污水处理站中毒窒息事故

2020年8月26日上午10时许，北京市丰台区某污水处理站沉淀池在进行疏通作业过程中，发生有限空间作业窒息事故。调查发现，该小区内部有限空间场所根本没有相应的安全管理。

湖北污水清淤中毒窒息事故

2020年4月23日，湖北省随州市某公司在组织对污水沟进行清淤作业时发生事故，导致3人死亡。经调查，企业安全生产主体责任意识不强、有限空间作业等安全管理规定不落实、安全教育培训不到位是导致事故的原因。

河南污水泵站检修窒息中毒事故

2020年6月27日，河南省某公司3名维修工人在修理污水泵时晕倒。事故发生后，当地公安、消防等部门紧急救援，但3人最终不幸死亡。经调查，施工人员未在施工前对作业环境的氧含量、可燃气体含量、有毒气体含量进行分析；在施工时没有佩戴防护用具；并且在出现中毒前兆迹象时，未及时采取正确安全的自救措施。

广东污水处理厂溺亡事故

2020年5月23日，广东省东莞市某污水处理厂内，一名工人在管道维修过程中不幸发生了淹溺事故，造成该名维修工人死亡。经调查，工人临边作业未系好安全带。

甘肃污水处理装置闪爆事故

2020年7月22日，甘肃省兰州某公司炼油污水处理车间一装置调节池浮油闪爆起火。当地消防部门迅速调集前往现场将其扑灭，火灾未造成人员伤亡。

对于废水处理过程窒息和中毒事件的风险防控：

①加强现场和设备设施管理

加强现场6S和职业卫生安全管理，加强设备设施管理，尽可能选用安全高效的设备设施，完善安全操作规程，严禁违章作业。在充分分析危险源的基础上，在现场安装安全防护设施，并设立安全警示标志。完善密闭空间通风设施，配备安全器材和有害气体探测仪。通过定制看板、设置设备异常信号灯、安全提醒板、安全曝光台等多种形式，向作业人员充分传递安全信息，提高责任意识和风险识别能力。

②改进安全管理体系

建立明确的安全生产责任制，明确各级单位和负责人安全职责，定期进行检查，确保职责落实到位。完善隐患排查治理机制，定期对现场隐患进行检查，查出隐患及时治理，举一反三，避免重复隐患。开展安全生产标准化工作，通过对标管理，提高安全生产管理水平。

③突出安全管理重点

加强特殊时段、重点部位安全风险管控，尤其做好设备检修过程、受限空间的安全管理。凡涉及动火、受限空间、盲板抽堵、高空、断路、动土、吊装、用电、设备检修等作业必须按照相关作业规程办理票证方可作业，确保安全防护设施和现场监管到位。

④提高员工安全知识和安全技能

加强员工安全知识和安全技能培训，通过经常性的案例警示教育和应急预案演练，提高员工应急处置能力和风险防范能力，提高员工自救和施救能力。让作业安全成为员工发自内心的需求和追求，提高作业人员安全素养。

固废环保设施安全事故

烟台某公司硫化氢中毒事故

2017年12月，烟台某公司由于处置危险废物前未对其危险性进行分析，导致危险废物硫化氢中毒事故发生，造成5人死亡、1人受伤，直接经济损失约450万元。

响水事件

2019年3月，江苏盐城响水县某公司由于硝化废料长期贮存持续积热升温导致自燃，最终引发硝化废料爆炸，造成78人死亡、76人重伤、640人住院治疗，直接经济损失约19.86亿元。

昆山某公司危险废物爆炸事故

2019年昆山某公司在镁合金铸件机加工过程中，使用了含水较高的乳化切削液，收集的镁合金碎屑废物未进行有效的除水作业，镁与水发生放热反应，释放氢气，又因镁合金碎屑堆垛过于集中，散热不良，使得反应加剧，瞬间引发集装箱内氢气发生爆燃，爆燃的冲击波夹带着燃烧的镁合金碎屑冲破集装箱对面机加工车间的卷帘门，造成7人死亡、5人受伤。

某印染公司污水罐体坍塌事故

2019年12月3日，浙江省嘉兴海宁市许村镇荡湾工业园区内海宁市某印染公司由于污水罐设计缺陷，焊接不牢固，发生污水罐体坍塌重大事故，造成10人死亡、3人重伤。

湖北某危险废物处置公司危废品暂存库储存的火灾事故

2019年5月，湖北某危险废物处置公司危废品暂存库储存的实验室废物发生化学反应放热，引发火灾，直接经济损失约133万元。

对于固废处理过程窒息和中毒事件的风险防控：

①完善危险废物危险特性鉴别鉴定与登记。危险废物危险特性的鉴定评估是进行危险废物安全监管的第一步，是针对危险废物安全事故应急救援提供技术、信息支持的基础工作。因此开发准确、快速鉴别技术，建立危险废物安全数据库是实现危险废物全生命周期管理的重要一步。

②危险废物贮存安全防控技术标准化、措施完善化。无论对于危险废物产生单位还是处置单位，危险废物的贮存是管理过程中风险防控的重要环节。危险废物包装容器应该规范化，危险废物贮存场所设计应充分考虑危险废物分区贮存、贮存库防渗防扩散、风险报警、职业健康等功能。企业应当更加注重危险废物燃爆事故风险防控，视频监控、在线检测、消防预警等的应用，降低危险废物安全事故带来的风险。

③提升危险废物安全处置能力，提高处置效果。危险废物综合处置单位应该提供资源研发危险废物处置新装备，明确处置设施安全标准，配套更加完善，对危险废物贮存、处置场所合理布点。

④提升危险废物管理人员安全技能与管理水平。对危险废物管理人员加大培训，必须让管理员了解危险废物的基本性质和应急处置措施。

⑤针对环保设施强化风险辨识。将环保项目、主生产装置、周边设备实施作为一个系统进行系统性风险辨识，高度重视环保改造过程中出现的新情况、新问题，重点分析环保项目对主生产装置、周边设备设施产生的次生风险。

⑥建立危险废物安全监管信息化系统。危险废物监管与计算机、物联网技术交叉成为信息化监管的未来趋势，逐步建立全国范围的危险废物监管信息处理和数据管理，危险废物监管、统计和查询向人工智能方向不断发展。

环保设施事故原因总结及管控预防

事故原因总结

1.     环保工艺缺少安全论证

部分环保改造工艺尚不成熟，本质不安全，安全设计不到位。如罐区VOCs治理项目中罐顶联通改造，因罐顶联通管路系统设计不合理、氮封和各种保护配置的压力控制区间设置不合理、阻火器选用不当等原因，导致一罐爆炸多罐殉爆的事故。

2.     环保项目风险识别不到位

风险识别与危害辨识不到位，设备材质、仪器选型不合适，影响环保设施本质安全。如江苏一化工公司RTO处理含环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等废气，选用设备没有因对所处理废气爆炸危险性评估不充分，连续发生两次爆炸事故。

3.     危险废物成分复杂，处理或存储时未进行安全评估

企业生产过程中产生的危险废物具有种类多、数量大、危险属性辨识难等特点，因此在存放过程中，若对其危险属性识别不准确致混存混放，或存放容器不规范致挥发性气体集聚，库房通风除尘、泄爆及报警设施缺乏等，都有可能造成严重的火灾爆炸。例如江苏响水“3.21”爆炸事件，由于旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃，燃烧引发爆炸。

4.     污染治理安全设计不成熟

环保设施在危险化学品企业环境中使用或是异常高浓度工况下运行的安全性缺少设计依据或要求模糊，而环保公司安全设计经验的匮乏，业主和监管单位过度重视治理效果的导向，都进一步加重了环保项目的风险度。

5.     设备设施设计达不到安全标准

环保设施的安全系统的设计、安装和维护达不到标准规范要求，无法有效保障设施安全运行。企业在筛选评估环保技术时，更多考虑其环境效益，对物料、工艺技术及设备运行中可能存在的危险性考虑不多，更谈不上进行系统的HAZOP等风险分析，导致了部分环保项目建成投用后，由于严重的设备腐蚀、堵塞导致不能长周期稳定运行，设备的防爆性能、工艺技术参数不满足安全运行条件，未设计异常工况的安全泄放设施等，都可能引发火灾爆炸等事故的发生。如某公司RTO废气焚烧炉塑料PP材质废气缓冲罐（利旧，内有活性炭，未识别到变更风险）发生爆炸事故。

6.     项目管理不满足安全管理要求

环保项目运行过程中存在未严格落实安全设施“三同时”手续，工艺设备变更管理不到位，施工不严格遵守作业程序，对施工人员安全教育培训不足等问题，导致工程质量和安全风险难以有效控制，从而引起事故发生。

风险管控建议

①加强环保项目工艺安全论证。实施环保改造项目时，必须对环保改造工艺进行安全论证，开展HAZOP等风险分析，以安全长周期运行为目标进行评估筛选。从系统的角度对环保改造项目中的潜在危险进行识别、分析和评价，并落实相应安全措施。

②加强环保项目风险辨识。将环保项目、主生产装置、周边设备实施作为一个系统进行系统性风险辨识，高度重视环保改造过程中出现的新情况、新问题，重点分析环保项目对主生产装置、周边设备设施产生的次生风险。

③健全完善环保设施安全标准规范。针对危险化学品行业环保设施，细化和明确安全要求和风险控制措施。

④开展危险废物存储和处置安全指南研究。针对危险废物组分复杂、浓度差异大的特点，开展安全存储和处置方法研究，为企业提供简易、可操作的技术指导。

⑤环保设施应该与其他建设项目实施相同的安全监管标准。

⑥加强环保改造项目变更管理。环保项目要严格履行申请、安全论证审批、实施和验收等变更管 理程序，辨识工艺设备变更带来的安全风险，从工 艺、设备、仪表、电气、公用工程、备件、材料、化学品、生产组织方式和人员等方面落实变更风险控制措施。

⑦加强环保设施承包商安全培训与管理。企业应建立完善的承包商安全管理制度，所有安全培训做到有记录、有针对性、有效果，对环保项目施工进行严格的风险管控。

⑧采用本质安全的环保措施，消减风险源。比如采用浮动顶盖等兼顾安全和环保的技术。