辽河流域水环境突发污染事故应急处置方案

2.3.3.1　硝基苯污染事故应急处理工程技术

（1）硝基苯简介

硝基苯（Benzene）是有机合成的原料，最重要的用途是生产苯胺染料，此外它还是重要的有机溶剂。环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量的硝基苯，贮运过程中的意外事故也会造成硝基苯的严重污染。

硝基苯在水中具有极高的稳定性。由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以，造成的水体污染会持续相当长的时间。硝基苯的沸点较高，自然条件下的蒸发速度较慢。事故发生进入水环境中的硝基苯，或以溶解态进入水体，或以黄绿色油状物沉在水底与沉积物中，或以生物富集进入鱼类等动物体内。

（2）河流硝基苯污染应急处理工程措施

①河道中设置吸附装置的处理技术。较大的河流（例如松花江、长江、珠江等）有较大的环境容量，因此，一般的污染事故对河流的污染不会影响很大，但发生重大污染事故（譬如2005年底松花江污染事故）后，必须采取一定的应急措施。对于大型河流，在发生硝基苯污染事故后，采取的有效措施是通过在河道中设置吸附装置对水体中的硝基苯进行吸附处理。对于沉在水体中的硝基苯物质通过底泥清淤工程去除。

吸附材料可以选择植物秸秆、稻草、颗粒活性炭、焦炭等具有良好吸附性能的材料。

②建造多道吸附坝的拦截技术。河床较浅的流段，对于一般河流或者小的河流可以采用吸附活性炭坝：在流速较慢，设置吸附装置。活性炭坝可以根据实际情况建造一道或多道。活性炭吸附的方式可以根据河流的实际情况灵活确定。可以直接设置活性炭吸附坝，也可以根据河流情况设置一道截污坝，降低河道流速，然后再设置活性炭吸附坝。

方案设计：

a.调查掌握污染物的特性及河道水文条件，了解污染物在水体中的浓度以及污染带长度等基本条件。

b.分析计算受污染水体的量。

c.根据河道实际情况选择合适的位置设计截污坝。

d.截污坝可以直接设计成活性炭吸附坝，也可以设计成具有拦污功能的堆石坝、砂石坝。

③污染水体的隔离与处理技术。该种方案适合于污染水量不大、在河道附近可找到适合的场地，把污染水截流引出进行处理的场合。污染水体引出隔离后，可以通过不同的方法进行处理。

a.直接投加粉末活性炭处理。该方法是直接向引出的污染水体中投加粉末活性炭，通过机械搅拌使活性炭与水中硝基苯充分混合，从而使活性炭对硝基苯充分吸附，待吸附饱和后，通过沉淀使水中活性炭与水分离。饱和后的活性炭连同被污染的污泥一起通过环保疏浚船机械清理，输送到污泥处置场处置，最终达到根治污染的目的。

本方案的特点是水处理时间短，治污过程简单，易于实施，工程投资省，但治理效果不一定理想。

b.利用活性炭吸附设备处理。该方法是受污染污水被引出到缓冲池后临时暂存，然后通过潜水泵提升到吸附装置或活性炭吸附池中，通过活性炭吸附净化。处理稳定达标后排放。

c.缓冲池。用于不合格水的暂存和二次处理，处理方式可以采用二次投加活性炭的方式。投加方式参考直接投加方案。缓冲池需采用HDPE防渗膜防渗。

d.上游湖库调水稀释技术。通过上游湖库调水稀释只能降低水体中硝基苯的浓度，并不能从根本上去除污染物，但是可以缓解污染水团的污染强度，保证某些河段的环境影响也十分必要。当然上游湖库必须有足够的水量保证下游稀释用水，这种方法只是权宜之计，并非根本之法，因此建议慎用。

（3）湖库硝基苯污染应急处理工程措施

当水库发生硝基苯突发性污染事故时，根据实际情况采取下列措施尽可能建设截污坝，切断污染物随水体流动，把污染控制在小范围内，进行单独处理。

方案一：直接投加活性炭处理，参照上节。

方案二：采用活性炭滤池或者活性炭吸附装置吸附处理，参照上节。

（4）饮用水源地硝基苯污染应急处理工程措施

在饮用水源地发生硝基苯突发环境污染事故时，如果硝基苯浓度超标较多，应该关闭净水厂，确保用水安全。待取水口硝基苯浓度下降到可以处理的程度时再送至净水厂，采用必要的应急措施进行处理。

常用的应急处理技术方案如下。

方案一：取水口投加粉末活性炭。

一般工作程序：

①通过现场监测，确定硝基苯污染物浓度。

②通过实验室试验确定采用粉末活性炭的投加量。

③根据现场实际情况选择活性炭的投加方式。

④活性炭投加的过程中应设置扬尘污染防治措施。

⑤根据现场实际情况选择合适的投加点。

方案二：建造（改造）活性炭吸附池。

对于一些没有炭滤池的水厂，可以将砂滤池进行简单的改造，把现有的石英砂挖出一部分再加入一定量的粒状活性炭，把砂滤池改造成活性炭和石英砂双层滤料滤池。松花江硝基苯污染事故的实践证明，这种改造工程可以在短期内完成，并可以有效地去除污染物。一般应注意以下两个问题：

①对砂滤池的改造不能够完全用活性炭替代石英砂，否则将使水处理工艺失去过滤功能。

②运行操作时，应适当降低反冲洗强度，避免跑砂。

方案三：多屏障活性炭吸附工艺。

如果硝基苯在水体中超标很多，为了保证城市的饮用水安全，必须采取多屏障活性炭吸附工艺，多屏障活性炭吸附工艺包括：在取水口投加粉末活性炭，建设（改造）活性炭滤池工艺流程。

本方案综合了方案一与方案二，能够有效地保证硝基苯的去除，保证出水的安全。吸附硝基苯的活性炭应进行特殊处理，作为危险废弃物进行填埋处理。

2.3.3.2　苯污染事件应急处理工程技术

（1）苯简介

苯是一种应用极为广泛的化工原料，化工厂超标排放的废水、废气是造成环境中苯污染的主要根源，贮运过程中的意外事故，如翻车、容器破裂、泄漏等也是造成严重的突发污染事故的原因。

苯大量进入水中时，由于苯难溶于水，水面会出现漂浮液体，并有刺激性气味，还会出现鱼类及其他水生植物的突然死亡。

（2）河流苯污染应急处理工程措施

由于苯难溶于水，因此，在发生污染事故时，应立即在河道内建立截污坝，切断水体流动，或是用围栏将苯液限制在一定的范围，然后进行处理。

方案一：设置漂拦及活性炭吸附装置。

一般工作程序：

①在前期调查分析的基础上，通过监测准确掌握苯在水体中的扩散范围、浓度分布等基本情况。

②在河流下游选择合适位置，设置漂浮式拦截装置。

③拦截的漂浮苯液，通过草垫、海绵等吸附材料进行吸附、收集处理。

④设计、安装吸附装置，去除水体中溶解的苯。

⑤对于已吸附了苯的吸附物质，应集中运到危险废物填埋场进行妥善处理。

方案二：设置活性炭坝。

本方案适用于小型流速比较慢的河流。首先通过漂浮式截污装置把漂浮在水面的苯控制在一定的范围之内，通过吸附材料进行吸附、收集。对于溶解于水体中的苯采用活性炭坝进行处理。

一般工作程序：

①分析调查苯在河流中的浓度、分布及其在河流中的扩散程度。

②选择漂浮吸附材料及拦污材料。

③选择吸附坝体材料，可以采用焦炭、活性炭、秸秆、稻草等吸附材料单独或混合筑坝。

④确定吸附坝数量：根据现场实际情况，可以设置单道或多道截污坝。

⑤处理二次污染物：对于已被吸附的苯以及吸附物质，应集中运到危险废物填埋场处理。(www.xing528.com)

方案三：污染水体隔离单独处理。

本方案主要是将受到苯污染的水体，通过各种现场可能实现的方式引流到预定的缓冲池，采用不同的方法进行处理。

污染水体经过引流分离后，残余水体通过漂浮吸附物质（草垫、棉被等），对水面的苯液进行再次净化吸附处理，对于溶解于水体中的部分苯污染物，可以采用类似于硝基苯的处理方法，通过专门的吸附装置进一步净化。

对于吸附了苯的物质，运到危险废弃物处理厂进行处理。

（3）湖库苯污染应急处理工程措施

当湖库类水体发生突发性苯污染事故时，根据实际情况可采取下列措施进行处理：首先应尽可能采用截污坝等方式切断新的污染物流入湖库水体；同时在水面采用拦污栅、拦污索等方式拦截苯类物质扩散、随水体流动，把污染物控制在小范围内；然后对于漂浮于水表面的苯液可以通过草垫、棉被、植物秸秆、海绵等吸附材料进行吸附除苯，对于溶解于水体中的污染物，先利用水泵抽出，再通过专用的吸附装置进行单独处理。处理后的净化水可以直排，也可以回流到湖库水体中。

对吸附了苯的各种材料为防止二次污染，应送到危险废物处置场进行二次处理，处理方案可以参照硝基苯的处理方案。

（4）饮用水源地苯污染应急处理工程措施

在饮用水源地发生苯突发环境污染事故时，如果苯浓度超标比较严重，需暂时关闭净水厂运行，应用其他应急方案处理，待苯浓度下降到可以处理时进行应急处理。应急处理工程技术措施可以参照硝基苯处理方案。

2.3.3.3　铬污染事故应急处理工程技术

（1）铬简介

铬（Chromium）在自然界分布很广，地壳中平均含量为125 mg/kg，海水中铬的平均浓度为1 g/L，许多植物中也能检出铬。铬主要用于生产合金、耐火材料、铬酸盐、重铬酸盐，并用于电镀，对工农业生产和国防、科技发展具有重要的作用。

突发性污染事件主要是六价铬的污染。金属表面处理、电镀、皮革鞣制、印染是主要的污染源。目前国内处理含六价铬废水的常用方法是用硫酸亚铁－石灰法、离子交换法、铁氧体法等。其中以硫酸亚铁－石灰法和离子交换法最为普遍。当用硫酸亚铁－石灰法处理含铬废水时，六价铬的还原条件要求水溶液呈酸性（pH不大于4），此时废水中的六价铬均以重铬酸根离子状态存在。重铬酸根离子具有很强的氧化能力，向酸性废水中投加硫酸亚铁发生氧化还原反应，会使六价铬被还原为三价铬，同时亚铁离子被氧化为三价铁离子。然后再向废水中投加石灰，调整pH值使三价铬成为氢氧化铬析出。因三价铬的沉淀反应与水中的pH值有关，当pH为7.5～9.0时它在水中的溶解度最小，所以，要求pH控制在7.5～9.0之间，会使三价铬生成难溶于水的氢氧化铬沉淀。

（2）河流铬污染事故应急处理工程技术措施

当河流发生铬污染事故时，首先应将污染水体隔离，进行单独处理。可采用硫酸亚铁－石灰法处理含铬废水，处理构筑物可采用间歇式或连续式。间歇式适用于含铬浓度变化大、水量小、排放要求严格的含铬废水处理。连续式适用于浓度变化小、水量大的含铬废水处理。反应池一般为矩形，当采用连续处理时，反应池宜分为酸性反应池和碱性反应池两部分，反应池中应设搅拌设备，碱性反应池作为沉淀池使用时，应设有排泥系统。

一般工作程序如下。

①对于大型河流，当河流发生含铬废水污染时，由于水环境有较大的环境容量，因此铬基本不会对环境造成突发性的危害，当小型河流受到铬污染时，会对环境造成明显危害，为了保证河道的生态环境以及两岸居民的健康，必须采取相应的应急措施。

②当河流发生污染时，首先应把受到污染的水体隔断，然后根据现场条件选择适当的处理方式。隔离受污水可以采用拦截坝，处理方式可选择间歇式或连续式。

③测定废水中六价铬的浓度，选择药品种类及其用量。

④废水中六价铬通常主要以重铬酸根离子形式存在。首先通过加硫酸使水体中pH控制在2～3，再通过向污染水中加入硫酸亚铁，从而发生还原反应，使六价铬还原为三价铬。

⑤再向废水中投加石灰，调节pH在7.5～9.0进行中和沉淀，使水中以氢氧化铬以及硫酸钙的形式沉淀；为了提高处理效果可加入高分子絮凝剂聚丙烯酰胺。对于重金属污染，在制订紧急预案时，除了采用吸附处理方案外，通过化学混凝沉淀的方法进行处理更为有效。处理的方式可以直接在储水池内进行，也可以根据实际情况建设反应池、沉淀池及污泥自然干化场，受污染水体在储水池中通过潜水泵提升到反应池，在反应池中分别投加酸、还原剂、碱性物质、沉淀剂、助凝剂，通过在不同的反应阶段调节水的pH值，投加不同的化学药品，使铬得到去除。通过深水曝气搅拌机充分混合后，经过沉淀，废水通过潜水泵排出，重金属形成的沉淀物运到自然干化场，通过自然干化脱水后集中处理。

（3）湖库铬污染事故应急处理工程技术措施

当湖泊、水库发生铬污染突发性污染事故时，根据实际情况采取下列措施进行处理：首先尽可能通过建设截污坝等方式切断铬水流动，把污染控制在最小范围内，然后再对污染水体进行单独处理，处理方案可以参照河流铬污染事故应急处理工程技术措施。

（4）饮用水源地铬污染事故应急处理工程技术措施

当饮用水源地发生铬污染事故时，如果铬浓度超标比较严重，需关闭净水厂暂时停止运行，应用其他强化方法处理，待铬浓度下降到净水厂可以处理的程度时再进行处理。当饮用水源地受到铬污染时，特别是铬的浓度较低时，还可采用化学混凝沉淀吸附与活性炭吸附相结合的应急处理方案。

该方案生产工艺过程说明如下：

利用城市净水厂原有的混凝沉淀设施改造为适宜处理含铬水的工艺。首先在水厂的取水泵房处向水管中加碱（NaOH）调pH值到弱碱性，要求混凝反应的pH控制在8～8.5。在弱碱性条件下用铝盐或铁盐作为混凝剂，进行混凝－吸附－沉淀－过滤的净水处理，以矾花絮体吸附去除水中的铬，再在滤池的出水处加酸，把pH回调到7.5～7.8，满足生活饮用水的pH值的要求。

一般工作程序如下。

①调节pH至8～8.5。加碱点为取水泵房。为了准确控制加碱量，现场必须加装在线pH计，根据pH计测定结果调整加碱计量泵。为确保对污染物的化学沉淀吸附去除效果，要求pH控制点是指混凝反应之后，而不是在投加混凝剂之前。因此，在线pH计设置在絮凝池后，根据pH数据反馈调整加碱的量。

研究表明，NaOH作为调解剂，pH在8.5时总铬的去除率最大（97％）；随着pH的升高，总铬的去除率也升高，但在pH大于9后，总铬的去除率明显下降。这是因为pH较低时，沉淀物量不够，不能充分吸附污染物；而pH过高时，有胶溶现象产生，部分铬反被溶解，生成可溶性的NaZ·CrO，使总铬的去除率下降。实验结果表明，Cr（OH）3在pH为8～8.5时沉淀效果最佳。

②投加混凝剂。利用水厂原有混凝设备投加混凝剂。铝盐或铁盐都可以作为除铬的混凝剂。研究表明，FeSO4作为絮凝剂，投加大于187 mg/L可使铬浓度超过150 mg/L的废水铬的去除率达99％以上，国外也有厂家选用MgO作沉淀剂，其优点是沉淀致密、沉降速度快、泥量少，并便于后续的脱水处理。但缺点是MgO价格较高。

③调节混凝后出水为中性。在滤池的出水处加酸，把pH调回到7.5～7.8，满足生活饮用水的pH值的要求。

2.3.3.4　汞污染事故应急处理工程技术

（1）汞简介

金属汞不溶于水，易溶于水的汞化合物主要有氯化亚汞、硫酸汞、硝酸汞、次氯酸汞和各种烷基汞，因此，水的突发性汞污染事故主要是由这些汞化合物溶于水造成的。如果发生汞污染的重大事故，可在受污染水体中加入苛性碱后，再加入硫化钠或硫化钾。吹空气于水体里，在气泡的翻动下使溶于水中的硫离子和汞结合成硫化汞沉淀，待硫化汞沉淀后清除底质，则达到去除水中汞的目的。

（2）湖库汞污染事故应急处理工程技术措施

当湖沼、水库发生汞污染事故时，根据实际情况尽可能采取下列措施：首先建设截污坝，切断汞随水体流动，把污染控制在小范围内，对污染水进行单独处理；处理方案可以在饮用水源地发生汞污染事故时，如果汞浓度严重超标，需暂时关闭净水厂，停止运行。应采用强化处理技术进行处理，待汞浓度下降到净水厂可以处理时再进行处理。对于低浓度的汞污染，在实际工程中可以采用絮凝吸附法。工程技术措施为：首先在水厂的取水泵房加碱（NaOH）调水的pH值到弱碱性，要求混凝反应的pH在8～8.5，在弱碱性条件下用铝盐或铁盐作为混凝剂，进行混凝－沉淀－吸附－过滤的净水处理。最终在滤池的出水处加酸，把pH调回到7.5～7.8，满足生活饮用水的pH值的要求。由于活性炭对汞有一定的吸附能力，因此，可以通过改造砂滤池为活性炭滤池或者新建活性炭滤池进一步对水中汞进行去除。

2.3.3.5　镉污染事故应急处理工程技术

（1）镉简介

镉（Cadmium）在自然界中分布并不广泛，主要以硫化镉（S）形式存于锌矿、铅锌矿、铜矿等矿物质中。

镉污染主要来自印染、农药、陶瓷、摄影、矿石开采、冶炼等行业。常见的镉的化合物有CdTe、CdSc、CdF等。

人类接触的镉主要来自镉生产设备及其使用过程。含镉矿渣的焙烧提炼、金属镀镉、制造含镉合金、制造含镉电池等都是镉的污染源。在镉的生产和使用过程中产生的废水、废气、废渣等都会对环境造成破坏，过量摄入会引起镉中毒。

（2）河流镉污染事故应急处理工程技术措施

当河流发生突发性镉污染事故后，可以用加NaOH或用石灰的方法使镉形成沉淀去除。

一般工作程序如下。

①对于大型河流，当河流发生含镉废水污染时，由于水环境有较大的环境容量，因此镉基本不会对环境造成严重危害。当小型河流受到镉废水污染时，为了保证河道的生态环境以及两岸居民的健康，需采取相应的应急处理措施：一般是对污染水体分离后单独进行处理。

②通过设置截污坝切断污染源，同时隔离或引流受污的水体。

③测定水体中镉的浓度；选择药品种类，计算需要的化学药品用量。

④通过投加氢氧化钠使水体中pH控制在8～10。

⑤向废水中投加硫化钠，使其和镉离子反应生成CdS沉淀。

⑥由于CdS颗粒细小，沉淀物分离困难，可以适量投加混凝剂硫酸铁助凝，形成共沉淀。

（3）湖库镉污染事故应急处理工程技术措施

当湖泊、水库发生镉污染事故时，根据实际情况尽可能采取下列措施：首先建设截污坝，切断镉随水体流动，把污染控制在小范围内，对污染水进行单独处理；处理方案可以参照河流镉污染事故应急处理工程技术措施。

（4）饮用水源突发事故应急处理工程技术措施

在饮用水源地发生镉污染事故时，如果镉浓度严重超标，需暂时关闭净水厂，停止运行。应采用强化处理技术进行处理，待镉浓度下降到净水厂可以处理时再进行处理。常规的饮用水处理工艺对镉的去除作用有限，活性炭吸附对高浓度的镉也无效。单纯提高混凝剂投加量并不能提高对镉的去除效果。

根据碱性条件下镉离子溶解度降低的特性，通常采用的工程措施是：首先加碱把原水调至弱碱性，要求混凝反应的pH控制在9.0左右。在弱碱性条件下进行混凝－沉淀－过滤的净化处理；最终在滤池出水处加酸，把pH调回到6.5～8.5，满足生活饮用水的pH值要求。

一般工作程序如下。

①加碱。加碱点可设在混凝剂投加点之前或同时投加。经试验验证，碱液先投加和与混凝剂同时投加的效果相同，但碱液不得事先与混凝剂混合。

②投加混凝剂。根据实验室小试，确定混凝剂的种类以及投加量。常用的混凝剂有铝盐和铁盐，试验表明：只要有效控制pH值，铝盐、铁盐混凝剂均可达到满意的除镉效果。

③过滤后水回调pH值。由于碱性条件混凝处理滤后出水为碱性，需要在滤池出水进入清水池前加入酸回调pH值，加酸点应设在加氯点之前，以免影响消毒效果（碱性条件下氯化消毒效果降低）。因此，需要在滤池出水管（渠）中增设加酸点，在清水池进水干管处增设在线pH计，由在线pH计控制加酸计量泵的投加量。