應急修復耦合資源回收的實踐論文
1 概況
201X年12月25日，位于東莞市麻涌鎮(zhèn)的新意工業(yè)廢物處理有限公司(簡稱“新意公司”)發(fā)生了因銅氨蝕刻液泄漏引發(fā)的突發(fā)環(huán)境事件。事件發(fā)生后，各級環(huán)保部門和當?shù)卣杆俨扇〈胧┛刂莆廴�，包括責成新意公司立即停產(chǎn)整頓，排查泄漏源，以及緊急調(diào)運土方，在工廠外下水道排入華陽河口處筑起臨時堤壩。
臨時筑起的堤壩成功攔截污水，綠色的水面略顯藍色，對下水道涵洞口至臨時堤壩間的事故污水監(jiān)測顯示：Cu2+=2.56ppm，TN=84.9ppm，NH3-N=68.4ppm，均明顯超出《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》之Ⅲ類水質(zhì)標準。圖1中b為下水道檢查井，明顯可見大量藍色銅氨蝕刻液，且有刺鼻的氨氣味，對這部分污水監(jiān)測顯示：Cu2+=180ppm，TN=2782ppm，NH3-N=2426ppm，現(xiàn)場工人在不停地用消防水池的清水沖刷下水道，高濃污水進入事故應急池(約300m3)，此時應急池已基本裝滿污水，即將作危廢轉(zhuǎn)移。專家組一行的主要任務(wù)是對廠區(qū)外下水道至華陽河入口的被臨時堤壩攔截的低濃度污水提出科學的治理方案，爭取盡快處理至達到旁邊華陽河現(xiàn)時水質(zhì)的程度，恢復涉事企業(yè)所在園區(qū)下水道的排水功能。
2 應急治理修復技術(shù)選擇
含銅、氨氮廢水通常與電路板企業(yè)的廢水成分接近，對這類污水常用的處理工藝為：先投加Na2S將Cu2+沉淀下來，對NH3-N，則采用加堿再曝氣吹脫或生物處理工藝。
為避免常規(guī)投藥法影響水生態(tài)環(huán)境，專家組一致認為應選用專門的處理設(shè)備，如混凝沉淀、混凝氣浮、電絮凝等一體化設(shè)備，用泵將污水抽入設(shè)備進行處理，處理后的水回用于沖刷下水道，以此不斷降低Cu2+濃度，在Cu2+濃度降低到1ppm左右再進行生物修復�，F(xiàn)場很快聯(lián)系上當?shù)匾患噎h(huán)保治理公司，該公司可提供一套用于去除重金屬的電絮凝設(shè)備，處理能力約為80t/d。該技術(shù)設(shè)備去除重金屬效果好，非常適合在此應急場合使用。
3 治理修復過程和新問題
在確定上述應急治理修復方案后的當天晚上，電絮凝設(shè)備即到場完成吊裝，并迅速接好電線，運來各種藥劑，從27日早上開始以3t/h的流量吸取污水進行連續(xù)處理。
通過控制在一個較低的電流密度值，使Cu2+被新生態(tài)的Fe(OH)2絮凝吸附除去，而不是鍍在陰極上。其除Cu2+效果非常明顯，在隨后多次處理出水化驗中，Cu2+濃度均少于0.2ppm，接近《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)之Ⅰ類水質(zhì)要求。
與此同時，新意公司迅速組織人員堆填土方加高臨時堤壩，并購回椰殼活性炭，把河道底部及臨時堤壩側(cè)面鋪上10cm厚的活性炭，做到既防滲又可吸附水中污染物，環(huán)保部門要求新意公司在完成污水治理修復后須把兩岸50cm縱深泥土和臨時堤壩、活性炭等作為危險廢物交專業(yè)機構(gòu)處理。
為加快處理速度，治理公司還把配套的磁懸浮Fe/C床和一套常規(guī)Fe/C流化床反應塔搬到處理現(xiàn)場使用(見圖3)，同時進一步檢驗磁懸浮Fe/C流化床等的實戰(zhàn)效果�？偟膩碚f，設(shè)備運行較好，出水指標相當穩(wěn)定。
4 污染轉(zhuǎn)化及資源回收過程
新意公司此前計劃用回收的銅氨蝕刻液經(jīng)過分離銅后加HCl制取NH4Cl母液，再用蒸發(fā)裝置蒸發(fā)濃縮制NH4Cl等產(chǎn)品，而此時較少雜質(zhì)的.高濃度NH3-N污水正好適合蒸發(fā)處理。經(jīng)現(xiàn)場察看，新意公司有一套二效蒸發(fā)器配一套機械蒸氣壓縮裝置(MVR)，其原理是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸氣的能量，從而減少對外界能源的需求的一種新型高效的蒸發(fā)技術(shù)。該系統(tǒng)蒸發(fā)量為4t/h，每天最少可蒸發(fā)80t污水，則5～8天的時間即可把污水全部處理完畢。由此專家組果斷取消了后續(xù)的植物/微生物生態(tài)浮島修復方案，改為蒸發(fā)方案，這樣既可以消除污水又可以生產(chǎn)NH4Cl，從而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。考慮到蒸發(fā)的運行費用較高，為減輕企業(yè)損失，也嘗試先用納濾膜濃縮污水，并迅速找來一家納濾膜生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)場試驗了濃縮效果(見圖4)，盡管所用的納濾膜是非常先進的抗污染高通量新型復合膜，但實際運行中因污水鹽分含量較高，電導率接近5萬，原本產(chǎn)水能力為1t/h，但實際產(chǎn)水能力只有0.7t/h，而且隨著不斷運行，出現(xiàn)產(chǎn)水量快速下降的趨勢，估計穩(wěn)定后的膜通量遠少于1t/h，要在短期內(nèi)組裝多套納濾膜較困難，于是決定取消納濾濃縮后蒸發(fā)的方案，維持預處理除銅水直接蒸發(fā)的方案。
5 結(jié)語
回顧整個突發(fā)環(huán)境事件的應急修復工程，過程可謂起伏宕蕩，盡管無先例可循，但全體應急人員均做到從容應對、科學處置，各種常見處理技術(shù)都被納入研究決策中、多種新穎的構(gòu)思和高效的凈水設(shè)備得以實戰(zhàn)應用，特別是把資源回收和應急修復結(jié)合起來，使事發(fā)企業(yè)通過將污染物轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品而把損失降到較低程度，這在國內(nèi)外化工類企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件應急處理中是未見的先例，由此為廣大環(huán)境高風險企業(yè)和各級環(huán)保部門提供了一個極好的案例，有著重要的啟示和指導意義。
盡管整個修復行動表現(xiàn)較佳，但從中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，如對復雜的情況評估不夠到位，對事態(tài)演變判斷尚欠精準，對有價值的重金屬未能做到資源化，對修復過程揮發(fā)性污染氣體沒有收集處理。在今后的應急處置中，如何做到快速發(fā)現(xiàn)、快速控制和實現(xiàn)高效低費的“水、土、氣、資源回收”四位一體的應急修復，并由此帶動應急生態(tài)修復產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將是一個值得深入研究探討的課題。
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