應(yīng)急修復(fù)耦合資源回收的實(shí)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(jiǎn)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(jí)環(huán)保部門和當(dāng)?shù)卣杆俨扇〈胧┛刂莆廴�，包括�?zé)成新意公司立即停產(chǎn)整頓，排查泄漏源，以及緊急調(diào)運(yùn)土方，在工廠外下水道排入華陽(yáng)河口處筑起臨時(shí)堤壩。
臨時(shí)筑起的堤壩成功攔截污水，綠色的水面略顯藍(lán)色，對(duì)下水道涵洞口至臨時(shí)堤壩間的事故污水監(jiān)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)》之Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。圖1中b為下水道檢查井，明顯可見大量藍(lán)色銅氨蝕刻液，且有刺鼻的氨氣味，對(duì)這部分污水監(jiān)測(cè)顯示：Cu2+=180ppm，TN=2782ppm，NH3-N=2426ppm，現(xiàn)場(chǎng)工人在不停地用消防水池的清水沖刷下水道，高濃污水進(jìn)入事故應(yīng)急池(約300m3)，此時(shí)應(yīng)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(duì)廠區(qū)外下水道至華陽(yáng)河入口的被臨時(shí)堤壩攔截的低濃度污水提出科學(xué)的治理方案，爭(zhēng)取盡快處理至達(dá)到旁邊華陽(yáng)河現(xiàn)時(shí)水質(zhì)的程度，恢復(fù)涉事企業(yè)所在園區(qū)下水道的排水功能。
2 應(yīng)急治理修復(fù)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(duì)這類污水常用的處理工藝為：先投加Na2S將Cu2+沉淀下來，對(duì)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(rèn)為應(yīng)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(jìn)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(jìn)行生物修復(fù)�，F(xiàn)場(chǎng)很快聯(lián)系上當(dāng)?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(yīng)急場(chǎng)合使用。
3 治理修復(fù)過程和新問題
在確定上述應(yīng)急治理修復(fù)方案后的當(dāng)天晚上，電絮凝設(shè)備即到場(chǎng)完成吊裝，并迅速接好電線，運(yùn)來各種藥劑，從27日早上開始以3t/h的流量吸取污水進(jìn)行連續(xù)處理。
通過控制在一個(gè)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?cè)陉帢O上。其除Cu2+效果非常明顯，在隨后多次處理出水化驗(yàn)中，Cu2+濃度均少于0.2ppm，接近《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)之Ⅰ類水質(zhì)要求。
與此同時(shí)，新意公司迅速組織人員堆填土方加高臨時(shí)堤壩，并購(gòu)回椰殼活性炭，把河道底部及臨時(shí)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(fù)后須把兩岸50cm縱深泥土和臨時(shí)堤壩、活性炭等作為危險(xiǎn)廢物交專業(yè)機(jī)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(yīng)塔搬到處理現(xiàn)場(chǎng)使用(見圖3)，同時(shí)進(jìn)一步檢驗(yàn)磁懸浮Fe/C流化床等的實(shí)戰(zhàn)效果�？偟膩碚f，設(shè)備運(yùn)行較好，出水指標(biāo)相當(dāng)穩(wěn)定。
4 污染轉(zhuǎn)化及資源回收過程
新意公司此前計(jì)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(shí)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(chǎng)察看，新意公司有一套二效蒸發(fā)器配一套機(jī)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(duì)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(shí)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(fù)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(jì)效益�？紤]到蒸發(fā)的運(yùn)行費(fèi)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(chǎng)試驗(yàn)了濃縮效果(見圖4)，盡管所用的納濾膜是非常先進(jìn)的抗污染高通量新型復(fù)合膜，但實(shí)際運(yùn)行中因污水鹽分含量較高，電導(dǎo)率接近5萬(wàn)，原本產(chǎn)水能力為1t/h，但實(shí)際產(chǎn)水能力只有0.7t/h，而且隨著不斷運(yùn)行，出現(xiàn)產(chǎn)水量快速下降的趨勢(shì)，估計(jì)穩(wěn)定后的膜通量遠(yuǎn)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(yù)處理除銅水直接蒸發(fā)的方案。
5 結(jié)語(yǔ)
回顧整個(gè)突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急修復(fù)工程，過程可謂起伏宕蕩，盡管無(wú)先例可循，但全體應(yīng)急人員均做到從容應(yīng)對(duì)、科學(xué)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(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，特別是把資源回收和應(yīng)急修復(fù)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(guó)內(nèi)外化工類企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理中是未見的先例，由此為廣大環(huán)境高風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)和各級(jí)環(huán)保部門提供了一個(gè)極好的案例，有著重要的啟示和指導(dǎo)意義。
盡管整個(gè)修復(fù)行動(dòng)表現(xiàn)較佳，但從中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，如對(duì)復(fù)雜的情況評(píng)估不夠到位，對(duì)事態(tài)演變判斷尚欠精準(zhǔn)，對(duì)有價(jià)值的重金屬未能做到資源化，對(duì)修復(fù)過程揮發(fā)性污染氣體沒有收集處理。在今后的應(yīng)急處置中，如何做到快速發(fā)現(xiàn)、快速控制和實(shí)現(xiàn)高效低費(fèi)的“水、土、氣、資源回收”四位一體的應(yīng)急修復(fù)，并由此帶動(dòng)應(yīng)急生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將是一個(gè)值得深入研究探討的課題。
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