石東保，郭志堅(jiān)，楊志強(qiáng)

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450004）

市政管道是市政道路排水管道工程的簡(jiǎn)稱。在眾多城市基礎(chǔ)建設(shè)中，市政管道的施工是一項(xiàng)與人民生活密切相關(guān)且不容小視的重大施工項(xiàng)目。市政管道施工的主要功能是保證城市房屋中排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及城市污水的合理化處理，從而保障城市居民的用水安全。近年來(lái)，由于石油泄漏以及化學(xué)藥品和工業(yè)廢水的不合理排放等因素造成了許多的突發(fā)性水污染情況，已嚴(yán)重威脅到城市居民的用水安全。因?yàn)橥话l(fā)性水污染在爆發(fā)時(shí)間、污染程度上與一般水污染特點(diǎn)差異大，所以一般水污染的處理措施不能對(duì)其使用。基于此，文章為有效解決突發(fā)性水體的污染問(wèn)題，提出重介質(zhì)輔助的污水應(yīng)急處理措施，重介質(zhì)材料指密度大于1g/cm3的溶質(zhì)，下文詳細(xì)介紹了該措施的具體實(shí)施環(huán)節(jié)。

1 重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施

重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施指引入重介質(zhì)材料，輔助提高污水應(yīng)急處理的工作質(zhì)量。結(jié)合市政管道施工的背景特點(diǎn)，應(yīng)急處理的污水主要來(lái)源有兩個(gè)，一為自來(lái)水管道等凈水管道，二為排污管等污水管道。在實(shí)際中也有少量污水來(lái)自取暖管道和消防管道，也可歸結(jié)為凈水管道。凈水管道的裂損，其污水主要為裂損點(diǎn)噴涌出的凈水以及夾雜的管道周邊的泥土；污水管道的裂損，其污水主要為管道中的污水、污物、雜質(zhì)等。該措施的工作原理是應(yīng)用磁粉重介質(zhì)的吸附作用，以清除突發(fā)性污水中的懸浮物，由此實(shí)現(xiàn)水體凈化的功能；其工作流程可分為絮凝污水懸浮物、沉淀污水懸浮物和回收重介質(zhì)三個(gè)環(huán)節(jié)，以下為其工作環(huán)節(jié)的深入研究。

1.1 絮凝污水懸浮物

重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施的第一步就是絮凝污水懸浮物的處理環(huán)節(jié)，其處理方法如下：首先，將市政管道施工中產(chǎn)生的突發(fā)性污水引入制定的沉降罐內(nèi)；接著，在沉降罐內(nèi)投入少量的聚合氯化鋁凝聚劑和聚丙烯酰絮凝劑，對(duì)突發(fā)性污水進(jìn)行初步處理，從而使該污水中油滴聚集而上浮至污水表面，以及體積較大的懸浮固體絮凝成絮狀沉淀物；然后，采用加壓的方法將污水中的沉淀物分離出來(lái)，并在處理后的污水中投入按照1∶3∶2比例組合的重介質(zhì)磁粉、聚合氯化鋁凝聚劑以及聚丙烯酰絮凝劑混合物；最后，使用攪拌機(jī)以30r/s的速度運(yùn)行15min，使污水與混合物充分接觸，保證磁粉重介質(zhì)的吸附作用充分發(fā)揮，能夠輔助凝聚劑與絮凝劑找到污水中較小的懸浮物，使污水中的小型懸浮物定向聚攏形成肉眼可見(jiàn)的絮狀固體，從而完成針對(duì)突發(fā)性污水的絮凝工作。在污水絮凝過(guò)程中，需要使用攪拌棍保持污水的流動(dòng)性，既可以通過(guò)水體運(yùn)動(dòng)令凝聚劑、絮凝劑與污水中污染物充分反應(yīng)，又可以通過(guò)攪拌吸附、匯聚絮凝物，便于絮凝物的分離和收集，提高污水凈化的效率。

1.2 沉淀污水懸浮物

在完成突發(fā)性污水懸浮物的絮凝工作環(huán)節(jié)之后，接下來(lái)則是對(duì)其絮凝物進(jìn)行沉淀處理。該過(guò)程需要應(yīng)用重介質(zhì)分離機(jī)，替代傳統(tǒng)方法中的壓力過(guò)濾法，其工作流程如下：首先將絮凝后的污水從沉降罐中引入重介質(zhì)分離機(jī)內(nèi)部；然后啟動(dòng)重介質(zhì)分離機(jī)，基于磁粉重介質(zhì)的特征，使污水中的絮團(tuán)因受到強(qiáng)烈的磁場(chǎng)力作用而被吸附到重介質(zhì)分離機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)上，并且隨著轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而從水體中分離出來(lái)，從而分離出污水初次處理時(shí)不能過(guò)濾的小型懸浮物；最后將處凈化的污水沿經(jīng)管線，外輸?shù)綉?yīng)急設(shè)置的污水匯集池中，等待二次凈化處理。

1.3 回收有用材料

處理完一部分污水之后，為了使該應(yīng)急處理措施具有循環(huán)使用價(jià)值，則需要在每次處理污水后，對(duì)其所使用材料進(jìn)行回收處理。其工作流程如下：首先清洗重介質(zhì)分離機(jī)，從而得到污水懸浮物、重介質(zhì)、凝聚劑以及絮凝劑的混合體；然后將其混合體放入適宜規(guī)格的高速離心機(jī)內(nèi)，根據(jù)不同物質(zhì)在離心過(guò)程中產(chǎn)生不同角速度的原理，實(shí)現(xiàn)重介質(zhì)、凝聚劑、絮凝劑與懸浮物四種物質(zhì)的分離，之后將分離出的懸浮物及時(shí)清理干凈；最后將重介質(zhì)、凝聚劑以及絮凝劑放入指定的位置進(jìn)行儲(chǔ)存，從而保證重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施的可持續(xù)使用性。

1.4 二次凈化處理污水

經(jīng)過(guò)前三步凈化處理的污水，其中的大塊懸浮物已經(jīng)基本處理干凈，不過(guò)水體還很渾濁，根據(jù)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，仍不能直排入自然環(huán)境中，需要二次凈化處理。在有條件的情況下，可以將經(jīng)過(guò)處理的污水送入污水處理廠；但是在距離污水處理廠遠(yuǎn)等不利情況下，需要采取應(yīng)急措施，實(shí)現(xiàn)一次凈化污水的匯集。建議的做法是在事故現(xiàn)場(chǎng)的附近，依托地勢(shì)建設(shè)簡(jiǎn)易污水匯集池，將經(jīng)過(guò)一次處理的污水排入其中，集中處置。采集污水匯集樣本，進(jìn)行快速檢測(cè)，判定污水的水質(zhì)和所含主要鹽分。根據(jù)水體酸堿度和所含主要鹽分，加入相應(yīng)的藥劑，達(dá)到平衡酸堿度和沉淀鹽類的效果。污水靜置24h后，再次檢測(cè)水體污染情況，如水體酸堿度仍不達(dá)標(biāo)，則繼續(xù)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果添加藥劑，直到水體pH值保持在6.5～7.5，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直排要求。使用過(guò)濾水泵將凈化后的水抽出，排入自然環(huán)境或下水道中。污水處理完畢后，集中收集臨時(shí)污水匯集池中殘留的泥沙和鹽類沉淀物所形成的污泥，將其轉(zhuǎn)運(yùn)到城市廢渣集中存放點(diǎn)統(tǒng)一處理。

在完成污水應(yīng)急處理后，還需要對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)和應(yīng)急處置點(diǎn)進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)，完成土方回填、道路修整、植被覆蓋、衛(wèi)生清潔等善后工作，至此，污水應(yīng)急處理的全部流程完成，實(shí)現(xiàn)了搶險(xiǎn)排故、污水凈化、材料回收和污染物處理，達(dá)到了維護(hù)城市環(huán)境的目的。

2 仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

該實(shí)驗(yàn)以自配的懸浮物含量為500mg/L、450mg/L、400mg/L、350mg/L和300mg/L的5種模擬污水為原材料，首先從每種材料中各取1000mL，將其等分為兩部分；然后分別采用重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施與傳統(tǒng)處理措施進(jìn)行處理；最后利用電子天平稱量并計(jì)算出兩種措施處理后，模擬污水中的懸浮物含量，從而判定重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施的使用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所運(yùn)用到的實(shí)驗(yàn)儀器與試劑如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑的基本性質(zhì)

2.2 結(jié)果討論

重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施與傳統(tǒng)處理措施對(duì)相同污水的處理成果對(duì)比情況，如表2所示。

表2 兩種污水處理措施的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比情況 單位：mg/L

由表2可知，采用重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施得到的處理后污水，其平均懸浮物含量為40.66%；而采用傳統(tǒng)處理措施得到的處理后污水，其平均懸浮物含量為42.82%；對(duì)比之下重介質(zhì)污水應(yīng)急處理措施的平均懸浮物含量降低了2.16%，從而證實(shí)了重介質(zhì)輔助污水應(yīng)急處理措施具有較高的使用價(jià)值。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章以重介質(zhì)磁粉作為輔助材料，提出了基于重介質(zhì)的污水應(yīng)急處理措施，并且采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，驗(yàn)證了該措施的使用價(jià)值，應(yīng)盡快應(yīng)用于我國(guó)市政管道施工。文章提出的污水應(yīng)急處理措施，雖然可以降低當(dāng)前突發(fā)性污水中的懸浮物含量，但并不能保證處理后的污水具有絕對(duì)的安全性。市政部門是城市的管家，肩負(fù)著維護(hù)城市形象的重任，在污水應(yīng)急排險(xiǎn)行動(dòng)中，需要以高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求規(guī)范處置方案，確保環(huán)境保護(hù)不受到破壞，避免因應(yīng)急處理措施而引入人為的二次污染。如何提高城市突發(fā)性污水處理后的安全性，是我國(guó)水資源保護(hù)工作的重點(diǎn)研究課題，需要不斷進(jìn)行研究，力爭(zhēng)早日攻克這一歷史難題。