突發(fā)環(huán)境事件中典型水污染物應(yīng)急去除技術(shù)及案例
2022-04-21 14:04來(lái)源：環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)
突發(fā)環(huán)境事件是指由于污染物排放或自然災(zāi)害、生產(chǎn)安全事故等因素，導(dǎo)致污染物或放射性物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)進(jìn)入大氣、水體、土壤等環(huán)境介質(zhì)，突然造成或可能造成環(huán)境質(zhì)量下降，危及公眾身體健康和財(cái)產(chǎn)安全，或造成生態(tài)環(huán)境破壞及重大社會(huì)影響，需要采取緊急措施予以應(yīng)對(duì)的事件，主要包括大氣污染、水體污染、土壤污染等突發(fā)性環(huán)境污染事件和輻射污染事件[1]。突發(fā)環(huán)境事件不同于一般的環(huán)境污染，具有發(fā)生突然、擴(kuò)散迅速、初期風(fēng)險(xiǎn)不明及處置艱巨等特點(diǎn)。由于產(chǎn)業(yè)空間布局與生態(tài)安全格局之間、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)模與資源環(huán)境承載力之間存在矛盾，我國(guó)現(xiàn)階段突發(fā)環(huán)境事件多發(fā)頻發(fā)態(tài)勢(shì)尚未發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻[2]。突發(fā)環(huán)境事件中受污染水的移動(dòng)性強(qiáng)，自然稀釋能力有限，污染物可沿河道進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移，影響范圍大，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)影響顯著，直接影響飲用水水源地安全，因此，突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急處置是重點(diǎn)和難點(diǎn)。筆者梳理了突發(fā)環(huán)境事件中水污染物的主要特征和去除技術(shù)要求，并對(duì)突發(fā)環(huán)境事件中常見水污染物類型及其去除技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，以期為突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處置技術(shù)的選擇提供參考。
1. 突發(fā)環(huán)境事件水污染物主要特征及其去除技術(shù)要求
1.1 水污染物主要特征
突發(fā)環(huán)境事件水污染物的主要特征具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：1）可能涉及的污染物種類多、去除特性各異。如工業(yè)化學(xué)品污染物有60 000 余種，原國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》含2 800 余類危險(xiǎn)化學(xué)品，原環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件突發(fā)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)指南》含 310 種污染物，已納入 GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB 5749 —2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)的污染物有 100 余種。 2）污染物超標(biāo)倍數(shù)大，去除率要求高。如2005年松花江水污染事件中，硝基苯濃度最高超過(guò)GB 3838—2002中集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值（0.017 mg/L）數(shù)百倍[3]。3）污染特征與突發(fā)環(huán)境事件發(fā)生原因及現(xiàn)場(chǎng)條件直接相關(guān)，具有復(fù)雜性和不確定性，加之污染物去除影響因素多，往往需要結(jié)合每次事件的具體情況現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證優(yōu)化污染物去除方法。例如，同樣為火災(zāi)爆炸事故引起的突發(fā)環(huán)境事件，2005年吉化雙苯廠特大爆炸事故、2015年天津港特大火災(zāi)爆炸事故和2019年江蘇響水特大爆炸事故的特征污染物分別為硝基苯、氰化物和苯胺。同樣為銻污染事件，2015年甘肅隴星銻業(yè)有限責(zé)任公司尾礦庫(kù)泄漏事件與2021年河南省三門峽市石門湖水庫(kù)銻濃度超標(biāo)事件相比，除了考慮溶解態(tài)銻的去除，還要考慮尾礦砂中銻的去除。
1.2 水污染物去除常見情景及技術(shù)要求
突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急處置要求污染應(yīng)急處置工程短時(shí)間內(nèi)建成，短時(shí)間內(nèi)投入運(yùn)行并見效。水污染物去除技術(shù)的選擇，既要保證特征污染物有效去除，又要避免引入新污染物或產(chǎn)生新的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)的選擇不僅與污染物種類和濃度有關(guān)，還與污染物去除的場(chǎng)景有關(guān)。突發(fā)環(huán)境事件中水污染物去除的常見情景包括受污染水的河道應(yīng)急處置、自來(lái)水廠應(yīng)急處理和工業(yè)園區(qū)污水處理廠應(yīng)急處理。這3種情景所能利用的設(shè)施條件不同，需要考慮的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也有差別，因此對(duì)水污染物去除具有不同的技術(shù)要求。
（1）受污染水的河道應(yīng)急處置情景
在受污染水的河道應(yīng)急處置情景中，河道水量通常較大，污染帶流至下游關(guān)鍵斷面（飲用水水源地、出境斷面、入河入海斷面）的時(shí)間往往只有幾天時(shí)間，甚至更短。為減少污染帶的影響范圍，縮短應(yīng)急處置時(shí)間，水污染物去除通常采取可短時(shí)間內(nèi)見效的物理化學(xué)處理技術(shù)，如筑壩關(guān)閘攔截，改善河道沉淀?xiàng)l件，促進(jìn)懸浮污染物的沉淀去除，或利用圍油欄促進(jìn)油污上��；通過(guò)投加水處理藥劑或活性炭等吸附劑，使污染物沉淀或被吸附，由水相轉(zhuǎn)移至固相，從而實(shí)現(xiàn)污染物的去除。由于氧化劑、酸堿等會(huì)對(duì)水體中的浮游生物和底棲生物產(chǎn)生破壞作用，因此一般情況下不予采用，如需采用，則要對(duì)投藥后的河水進(jìn)行進(jìn)一步監(jiān)測(cè)和處理。同時(shí)，水處理劑的純度也要達(dá)到相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量要求，避免引入新的污染物。河道內(nèi)沉積的水處理沉淀物也需要根據(jù)情況進(jìn)行清理，以免形成新的污染源。由于需要在河道內(nèi)臨時(shí)設(shè)置投藥點(diǎn)，因此要采用現(xiàn)場(chǎng)便于操作和控制的藥劑和加藥設(shè)施。
（2）受污染水的自來(lái)水廠應(yīng)急處理情景
在受污染水的自來(lái)水廠應(yīng)急處理情景中，由于水處理設(shè)施都經(jīng)過(guò)防滲處理，且不存在水生生物保護(hù)問(wèn)題，加藥、混合、沉淀、過(guò)濾和監(jiān)測(cè)設(shè)施較為完備，因此可采用活性炭吸附、化學(xué)沉淀以及化學(xué)氧化法和曝氣吹脫法等技術(shù)去除污染物。但由于自來(lái)水廠通常不設(shè)有生物處理單元，且生物處理單元啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，因此一般不考慮生物處理技術(shù)。飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)明顯高于GB 3838—2002和GB 8978—1996《污水排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)鹽度也有明確的要求，因此在污染物去除過(guò)程中要避免引入新的污染物，例如硫化物沉淀法會(huì)向水中引入硫化物，在自來(lái)水廠的應(yīng)急處理中較少采用，造成鹽度大幅升高的去除技術(shù)在自來(lái)水廠應(yīng)急處理也較少采用。
（3）受污染水的工業(yè)園區(qū)污水處理廠應(yīng)急處理情景
在受污染水的工業(yè)園區(qū)污水處理廠應(yīng)急處理情景中，受污染水來(lái)自工業(yè)園區(qū)突發(fā)事件處置過(guò)程，通常具有污染物濃度高、組成復(fù)雜、毒性強(qiáng)等特點(diǎn)，與正常生產(chǎn)條件下產(chǎn)生的工業(yè)廢水具有明顯差異，一般不能直接采用園區(qū)污水處理廠進(jìn)行處理，通常需要對(duì)受污染水進(jìn)行預(yù)處理，使廢水的污染物濃度和毒性水平滿足進(jìn)水要求后，再利用園區(qū)污水處理廠進(jìn)行處理�；蛘呓�(jīng)污水處理廠部分處理單元強(qiáng)化后進(jìn)行處理，如向生物處理單元投加活性炭以提高對(duì)有毒有機(jī)物的耐受能力，增加曝氣量以提高系統(tǒng)的處理負(fù)荷，改變藥劑配方提高混凝沉淀單元的處理能力等。由于園區(qū)污水處理設(shè)施都經(jīng)過(guò)防滲處理，且具有物化、生化等多種不同類型的處理單元，具有事故池和調(diào)節(jié)池等多種備用設(shè)施，具有廢氣、污泥收集處理設(shè)施，因此污染物去除技術(shù)的選擇余地更大。其技術(shù)選擇的關(guān)鍵在于針對(duì)不同污染程度和污染物組成的廢水采取不同的處理措施（圖1），從而降低受污染水的處理成本。
圖 1某工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處置中不同污染程度污水的處理程序
Figure 1.Treatment procedures for polluted wastewater with different pollutent concentration from abrupt environmental accident of a industrial park
2. 突發(fā)環(huán)境事件水污染物去除技術(shù)及應(yīng)用案例
近年來(lái)全國(guó)突發(fā)環(huán)境污染事件主要來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)事故和�；愤\(yùn)輸事故等突發(fā)事件，涉及的水污染物主要為重金屬類污染物和有機(jī)類污染物。不同類型污染物具有不同的處置方法。如果只考慮污染物本身，不考慮應(yīng)急場(chǎng)景，針對(duì)這些污染物有很多處理方法[2,4-10]，包括化學(xué)氧化法、化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換法、生物處理法、膜法等。但在突發(fā)事件應(yīng)急處置情景下，電解法、離子交換法、膜法等對(duì)設(shè)備要求高和短時(shí)期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，不適合采用。而化學(xué)氧化和化學(xué)沉淀法具有設(shè)施要求簡(jiǎn)單、藥劑易得、啟動(dòng)見效快等優(yōu)點(diǎn)，在突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急處置中應(yīng)用潛力較大。結(jié)合實(shí)際應(yīng)急實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)室模擬處置研究，對(duì)重金屬類和有機(jī)類污染物去除技術(shù)總結(jié)如下。
2.1 重金屬類污染物
2.1.1 去除技術(shù)
重金屬類污染物包括各種重金屬以及砷等類金屬污染物，其去除一般采用化學(xué)沉淀法和氧化沉淀法[11-15]�；瘜W(xué)沉淀法原理是在廢水中加入化學(xué)藥劑，使其與重金屬離子結(jié)合形成沉淀，從而將重金屬?gòu)乃喾蛛x出來(lái)，不同重金屬類污染物采用的沉淀藥劑不同[3,16]。常用藥劑包括石灰、氫氧化鈉、硫化鈉以及聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等混凝劑，因此又可分為堿沉淀法、硫化物沉淀法和混凝沉淀法等。
2.1.1.1 堿沉淀法
堿沉淀法主要是通過(guò)向水中投加堿性藥劑，使重金屬離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化物沉淀而被去除。一般先預(yù)先加堿提高pH，降低目標(biāo)污染物的溶解性，形成沉淀，然后再投加鐵鹽或鋁鹽進(jìn)行混凝，形成礬花進(jìn)行共沉淀。常用的堿性藥劑有氫氧化鈉和石灰類藥劑。應(yīng)急處置中，氫氧化鈉因溶解度較高且便于投加而被廣泛應(yīng)用。堿石灰、消石灰等石灰類藥劑也可調(diào)節(jié)廢水的 pH，降低重金屬離子在水中的溶解性，達(dá)到較好的去除效果，并且價(jià)格低、易回收，但產(chǎn)生的固體廢物較多。堿沉淀法在操作時(shí)需要嚴(yán)格控制 pH，因?yàn)楫?dāng)堿性過(guò)強(qiáng)時(shí)一些氫氧化物沉淀會(huì)形成多種羥基絡(luò)合物而發(fā)生反溶現(xiàn)象。利用石灰類藥劑時(shí)，一般優(yōu)先控制 pH 在 9 以內(nèi)，并需綜合評(píng)估衡量石灰類藥劑投加量、pH、目標(biāo)污染物去除水平三者之間的關(guān)系，避免增加后續(xù)處置的污泥量及回調(diào)酸的用量。堿沉淀法可用于水中鎘、汞、鎳、鈹、鉛、銅、鋅和銀的去除。
2.1.1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀法是通過(guò)向廢水中投放藥劑，使其中的膠體粒子和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集成為數(shù)百微米~數(shù)毫米的礬花，進(jìn)而通過(guò)重力沉降或其他固液分離手段予以去除。應(yīng)急處置中常用的混凝劑為聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵，助凝劑為聚丙烯酰胺�；炷恋矸ǖ娜コЧc重金屬種類特性密切相關(guān)，對(duì)于銻、鉬、砷、硒等重金屬去除效果較好，對(duì)鋅[16]、汞[17]、鉈[18]的去除效果較差。如銻污染應(yīng)急處置研究中，在低溫（4 ℃）、低濁度（10 NTU）條件，Sb（Ⅲ）初始濃度為50 μg/L，聚合硫酸鐵投加量為 30 mg/L 時(shí)，銻去除率達(dá)96.7%[13]。汞污染應(yīng)急處置研究中，原水汞濃度約 0.1 mg/L 時(shí)（pH 為 7.82），聚合氯化鋁投加量從 20 mg/L 增至 70 mg/L 時(shí)，汞去除率僅為23.5%～31.8%[17]。王盼新等[18]在某河流鉈污染事件應(yīng)急處置中發(fā)現(xiàn)，河水中鉈濃度為0.2 μg/L（pH為8.0），無(wú)論調(diào)整pH與否，直接投加混凝劑（聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵）去除率均小于5%。
不同反應(yīng)條件對(duì)不同重金屬去除效果影響較大。對(duì)除鎘（濃度為0.035~0.045 mg/L）而言，混凝劑種類影響不大，只要控制pH為9，鋁鹽、鐵鹽混凝劑均可達(dá)到較好的除鎘效果（鎘濃度低于0.001 mg/L）[3]。對(duì)除鉬（濃度為 0.35 mg/L）而言，pH 和混凝劑種類均有明顯影響，表現(xiàn)為弱酸（pH 為 6.5～8.0）條件下三氯化鐵混凝效果顯著高于硫酸鋁，堿性條件下 2 種混凝劑去除效果均較差[19]。
2.1.1.3 硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是化學(xué)沉淀法的一種，其根據(jù)溶度積原理，向水中投加硫化物藥劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使溶解態(tài)的重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒牧蚧锍恋矶蝗コ�。重金屬硫化物沉淀在水中的溶解度比較小，具有沉淀效果好、殘余金屬濃度低等優(yōu)點(diǎn)。硫化物沉淀法在鋅、鎘、鎳、鉛、銅、銀、鉈等重金屬突發(fā)污染事件的應(yīng)急處置中應(yīng)用較多[12]，同時(shí)也作為混凝助劑去除汞[17]。自來(lái)水廠鋅污染應(yīng)急處理研究中，發(fā)現(xiàn)按照最佳投加計(jì)量關(guān)系和最佳預(yù)處理時(shí)間投加Na2S，當(dāng)處理鋅濃度超標(biāo)不超過(guò)20倍原水時(shí)，只要投加適當(dāng)?shù)牧蚧铮ǹ刂茲舛缺葹?.7），都能夠保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB 5749—2006限值要求，并留有一定的安全余量[16]。硫化物沉淀法應(yīng)用時(shí)須特別注意：1）由于硫在水中存在解離平衡，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫化物也存在一定限值要求，處理后水中的殘余硫化物可通過(guò)氯等消毒劑氧化去除，以滿足對(duì)硫化物的標(biāo)準(zhǔn)要求。氯氧化硫化物速率極快，可在短時(shí)間內(nèi)將硫化物氧化，有利于出水硫化物濃度快速降低；氯和硫化物質(zhì)量比約為 4.5 條件下反應(yīng)，出水可保持一定量余氯濃度[16]。2）硫化物在水中可能產(chǎn)生硫化氫氣體，在組合工藝中應(yīng)用涉及到pH預(yù)調(diào)節(jié)時(shí)，需把握硫化物沉淀和硫化氫氣體產(chǎn)生的pH分界點(diǎn)。例如，利用石灰乳調(diào)節(jié)—硫化物沉淀工藝應(yīng)急處置汞時(shí)，雖然pH在5.00~7.78時(shí)汞去除率迅速增加，但是為避免硫化氫產(chǎn)生，需要將pH控制在9[17]。此外，有硫化物沉積的底泥，在后續(xù)處置時(shí)也會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體，在處置時(shí)要加強(qiáng)相關(guān)安全風(fēng)險(xiǎn)管控。
2.1.1.4 氧化沉淀法
氧化沉淀法是將重金屬類污染物氧化為更容易沉淀的氧化態(tài)，然后通過(guò)堿沉淀或混凝沉淀法予以去除，常用的氧化劑為高錳酸鉀、氯、二氧化氯、次氯酸鈉、雙氧水和過(guò)硫酸鹽等[20-22]。在鉈、砷、鐵的應(yīng)急處置中應(yīng)用較廣泛。與次氯酸鈉氧化相比，弱堿性高錳酸鉀法的除鉈效果更好，即在投加高錳酸鉀的同時(shí)投加氫氧化鈉，將水的 pH 提高到 8 以上，堿性條件下新生態(tài)二氧化錳對(duì)鉈的吸附作用和催化作用更強(qiáng)[21]。高錳酸鉀氧化法使用中為避免水中色度增加，后續(xù)可增加還原工藝，通過(guò)焦亞硫酸還原過(guò)量高錳酸鉀。王盼新等[18]在水中鉈應(yīng)急去除試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高錳酸鉀直接氧化可將鉈濃度降至0.000 1 mg/L以下。
2.1.2 應(yīng)用技術(shù)案例
2.1.2.1 某尾礦庫(kù)泄漏事件受污染河水鉬的應(yīng)急去除案例
在某鉬礦尾礦庫(kù)泄漏事件中，受污染河水中鉬和尾礦砂濃度較高，傳統(tǒng)的聚合硫酸鐵混凝沉淀方法除鉬效果不理想。研究表明，高濃度尾礦砂對(duì)聚合硫酸鐵混凝沉淀除鉬具有不利影響，因此在河道設(shè)置 2 級(jí)應(yīng)急處理工程，分別投加絮凝劑（聚丙烯酰胺）和混凝劑（聚合硫酸鐵），實(shí)現(xiàn)先絮凝沉砂再混凝降鉬。最終處理出水鉬濃度穩(wěn)定達(dá)到 GB 5749—2006 要求（0.07 mg/L）。
2.1.2.2 某河流鉈濃度異常事件應(yīng)急處置案例
在某河流鉈濃度異常事件應(yīng)急處置中，對(duì)比分析了直接混凝法、氧化+混凝法、氧化+吸附法、硫化物沉淀法 4 種方法對(duì)實(shí)際受污染河水中鉈的去除效果和可行性，最終選擇根據(jù)水質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，采用硫化物沉淀法使鉈濃度穩(wěn)定達(dá)到 GB 5749—2006 要求（0.000 1 mg/L）[18]。
2.2 有機(jī)物類污染物
2.2.1 去除技術(shù)
突發(fā)環(huán)境事件受污染中需要重點(diǎn)控制的污染物主要指GB 5749—2006 、GB 3838—2002等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的有機(jī)物指標(biāo)的物質(zhì)。常用的處置技術(shù)為吸附法、吹脫法和氧化法。在復(fù)雜污染介質(zhì)環(huán)境中，這 3 種處置技術(shù)往往聯(lián)合使用。吹脫法一般不需要投加藥劑，吸附法通常采用活性炭或者其他吸附材料進(jìn)行吸附。粉末活性炭吸附效果顯著優(yōu)于顆�；钚蕴�，如果污染物濃度較高，吸附法不宜單獨(dú)作為廢水處理單元，需要根據(jù)污染物種類組合氧化法進(jìn)行去除。
2.2.1.1 吹脫法
受污染水中揮發(fā)性有機(jī)物采用吹脫法去除。根據(jù)氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論，將氣體通入水中，通過(guò)氣液充分接觸，使水中溶解氣體和揮發(fā)性物質(zhì)穿過(guò)氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除污染物的目的。應(yīng)急工程實(shí)施時(shí)首選鼓風(fēng)曝氣吹脫方式。張偉[23]采用曝氣吹脫法模擬三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、苯、甲苯等物質(zhì)的應(yīng)急處理技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)，這幾類揮發(fā)性有機(jī)物相應(yīng)的相平衡高度小于 50 cm，曝氣深度即曝氣管的埋設(shè)水深應(yīng)略大于 50 cm，以使氣體達(dá)到最大利用率；再增加吹脫高度不能進(jìn)一步增加污染物的去除率，同時(shí)高風(fēng)壓將造成高能耗，引起曝氣成本的增加。程治良等[24]采用水力噴射空氣旋流器吹脫處理氯苯廢水試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，廢水初始氯苯濃度為 25 mg/L，水溫25 ℃條件下，吹脫處理 3 min，氯苯去除率高達(dá) 99% 以上。
2.2.1.2 吸附法
受污染水中難揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物，可采用吸附法[12,25-28]去除，即采用具有較高表面能和較大比表面積的材料將水中污染物吸附去除。目前涉及到有機(jī)物的突發(fā)環(huán)境事件，如石油的貯存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中發(fā)生的溢油污染事件（如2014年茂名白沙河廢油重大污染事件）和安全生產(chǎn)過(guò)程爆炸產(chǎn)生的污染物泄露（如2005年松花江水污染事件）等均采用吸附材料進(jìn)行快速處理。孫蘭等[28]在流域溢油污染的吸附試驗(yàn)研究中，采用無(wú)紡布、吸油氈、海綿、麻袋和活性炭，對(duì)濃度為140 mg/L的石油類污染物（柴油、機(jī)油、重油和混油）進(jìn)行吸附，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這幾類常見吸油材料在1 min內(nèi)都能達(dá)到瞬時(shí)吸附效果，其中無(wú)紡布對(duì)各石油類污染物吸附去除效果均較好（>75%），其次是麻袋、海綿。其中，無(wú)紡布吸油效果強(qiáng)，但是保油效果差；吸油氈保油效果較好，能將柴油固定在其表面；活性炭對(duì)石油類污染物的去除率表現(xiàn)為重油>混油>機(jī)油>柴油，去除率差異較大（44.49%~80.58%）�；钚蕴课较趸叫Ч黠@，在水源水硝基苯超標(biāo)數(shù)倍條件下，通過(guò)在水廠改造炭砂濾池和取水口處投加粉末活性炭（投加量為40 mg/L），出水硝基苯濃度滿足GB 3838—2002中硝基苯濃度限值（0.017 mg/L），并留有充分的安全余量。
2.2.1.3 氧化法
由于氧化法具有反應(yīng)快速、降解徹底、實(shí)施便捷、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)控制氧化劑投加量及其與污染物質(zhì)的接觸時(shí)間，可將大部分無(wú)機(jī)或有機(jī)污染物氧化去除。朱芳瑤等[29]選用雙氧水、次氯酸鈉、氯酸鈣、高錳酸鉀、高鐵酸鉀等模擬應(yīng)急處置飲用水中甲醛，以達(dá)到GB 3838—2002中甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)限值（0.9 mg/L）。通過(guò)優(yōu)化投加量、pH、時(shí)間、溫度等條件，發(fā)現(xiàn)雙氧水、次氯酸鈉、氯酸鈣均能高效處理甲醛廢水，甲醛去除率可達(dá)99.9%以上。而同等條件下高錳酸鉀與高鐵酸鉀對(duì)甲醛去除率僅有 80%左右。各因素對(duì)甲醛去除效果的影響表現(xiàn)為投加量>溫度>氧化劑種類。葉圣豪等[30]在研究臭氧和次氯酸鈉對(duì)焦化廢水生化出水中總氰（濃度3.3 mg/L）的去除效果發(fā)現(xiàn)，臭氧法對(duì)焦化廢水中氰化物的去除效果較差；當(dāng)采用次氯酸鈉溶液（投加量>6%）處理時(shí)，出水總氰濃度可低于0.3 mg/L。該研究處理對(duì)象為焦化廢水生化處理出水，可為氰化物應(yīng)急去除提供一定參考。此外，芬頓試劑氧化法反應(yīng)速度快、氧化性強(qiáng)（可降解大部分毒性物質(zhì)），在快速處理化工、石油、煤炭等行業(yè)的產(chǎn)品和中間產(chǎn)物等復(fù)雜物質(zhì)時(shí)應(yīng)用性好[31-32]。
2.2.1.4 生物法
與重金屬類污染物不同，絕大部分有機(jī)類污染物可通過(guò)生物代謝實(shí)現(xiàn)完全的降解，而且生物處理通常是成本最低的污染物去除方法。因此，工業(yè)園區(qū)事故污水的處理應(yīng)優(yōu)先考慮利用園區(qū)污水處理廠進(jìn)行處理。當(dāng)事故污水污染物濃度過(guò)高或毒性過(guò)強(qiáng)時(shí)，難以采用污水處理廠工藝進(jìn)行直接處理，通�？煽紤]對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)入污水處理廠處理。也可對(duì)污水處理廠生物處理單元進(jìn)行強(qiáng)化改造，如向曝氣池內(nèi)投加活性炭，利用活性炭吸附有毒有機(jī)物，降低曝氣池中活性污泥直接接觸的有毒有機(jī)物濃度，從而減小有毒有機(jī)物對(duì)活性污泥微生物的直接毒害，提高生物處理單元對(duì)有毒有機(jī)物的耐受能力。
2.2.2 應(yīng)用技術(shù)案例及效果
2.2.2.1 某火災(zāi)爆炸事故污水中氰化物的應(yīng)急去除案例
某火災(zāi)爆炸事故發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)事故污水中總氰濃度達(dá)上百 mg/L，其中，300 mg/L以上高濃度污水被抽運(yùn)作為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒處置，不適合抽運(yùn)的高濃度污水通過(guò)原位撒藥將濃度降至100～200 mg/L或更低，再通過(guò)移動(dòng)設(shè)備就地處理至達(dá)標(biāo)排放，對(duì)于不達(dá)標(biāo)污水再通過(guò)濕地緩沖后排入外環(huán)境。根據(jù)水質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，確定采用氧化法為核心的“磁絮凝+二級(jí)次氯酸鈉氧化+活性炭”組合工藝，處理后污水氰化物濃度達(dá)到GB 3838—2002中Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值（0.05 mg/L）。
2.2.2.2 某爆炸事故污水苯胺類的應(yīng)急去除案例
爆炸現(xiàn)場(chǎng)周邊河道中污水苯胺類達(dá)到50~80 mg/L，嚴(yán)重抑制活性污泥硝化細(xì)菌，進(jìn)入污水處理廠前需要預(yù)處理[33]。經(jīng)過(guò)工藝對(duì)比，最終采用芬頓試劑氧化法對(duì)受污染河水進(jìn)行預(yù)處理，處理后出水苯胺類濃度降至 1 mg/L，然后再進(jìn)入園區(qū)綜合污水處理廠進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)事故污水的達(dá)標(biāo)排放。
3. 突發(fā)水環(huán)境事件應(yīng)急處理存在問(wèn)題與建議
（1）水污染物應(yīng)急去除技術(shù)仍存在短板
受污染水的河道應(yīng)急處置、自來(lái)水廠應(yīng)急處理和工業(yè)園區(qū)污水處理廠應(yīng)急處理3種情景中，自來(lái)水廠應(yīng)急處理的技術(shù)儲(chǔ)備較多，已基本形成較為完善的技術(shù)體系。工業(yè)園區(qū)污水處理廠應(yīng)急處理事故污水時(shí)，事故污水復(fù)雜組成條件下關(guān)鍵污染物的快速識(shí)別和去除技術(shù)快速研發(fā)等仍存在技術(shù)瓶頸。在河道內(nèi)應(yīng)急處置受污染水時(shí)，盡管篩選出了大量的污染物去除技術(shù)，但由于河流現(xiàn)場(chǎng)條件更為復(fù)雜，應(yīng)急處置事件更為緊迫，污染物去除效果的評(píng)價(jià)更為困難，應(yīng)急處置過(guò)程及其產(chǎn)生的含有污染物的沉積物對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響尚缺少系統(tǒng)研究，因此技術(shù)短板仍較為突出，亟待開展更為系統(tǒng)深入的研究。
（2）河道應(yīng)急處置工程建設(shè)運(yùn)行急需技術(shù)指南指導(dǎo)
在3種水污染物應(yīng)急去除情景中，盡管河道應(yīng)急處置難度最大，要考慮的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素最多，但河道應(yīng)急處置的現(xiàn)代化水平最低，應(yīng)急處置工程的建設(shè)運(yùn)行急需技術(shù)指南指導(dǎo)，從而保證工程建設(shè)的規(guī)范性、運(yùn)行的穩(wěn)定性和效果評(píng)價(jià)的科學(xué)性。
（3）溶解性污染物去除技術(shù)研發(fā)急需加強(qiáng)
在河道水污染物應(yīng)急去除中，重金屬類污染物通過(guò)化學(xué)沉淀法、氧化沉淀法基本可實(shí)現(xiàn)有效去除，而氨氮以及部分溶解性有機(jī)物去除仍存在技術(shù)難點(diǎn)，在污水處理廠利用的生物法和化學(xué)氧化法在河道難于實(shí)施，急需加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境友好的應(yīng)急處置技術(shù)的研發(fā)。
