平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境應(yīng)急事務(wù)中心 郭志峰，王雅茹

一、自來(lái)水處理廠及凈水工藝

自來(lái)水是經(jīng)過(guò)自來(lái)水處理廠凈化、消毒后符合飲用水水質(zhì)指標(biāo)的生活和生產(chǎn)用水。生產(chǎn)自來(lái)水的水源是江河湖泊及地下水或地表水，在自來(lái)水處理廠經(jīng)過(guò)沉淀、多級(jí)過(guò)濾、加氯消毒等工藝流程的處理，水質(zhì)達(dá)到國(guó)家生活飲用水相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)配水泵站輸送到千家萬(wàn)戶(hù)。自來(lái)水處理廠的凈水處理工藝流程如圖1。

圖1 凈水廠凈水工藝流程圖

自來(lái)水處理處理時(shí)原水中加入絮凝劑聚合氯化鋁（PAC）的目的是通過(guò)混凝沉淀反應(yīng)使水體中懸浮物和膠體實(shí)現(xiàn)聚集和沉降，加入助凝劑聚丙烯酰胺（PAM）的目的是使小顆粒懸浮物和膠體凝聚變大變重，使混凝沉淀反應(yīng)進(jìn)行的更加徹底。聚合氯化鋁（PAC）在水體pH值偏堿性（7.2～8.0)時(shí)才能達(dá)到最佳絮凝沉淀作用，因此，在進(jìn)入處理系統(tǒng)前即投加石灰用以調(diào)節(jié)pH值。加氯的目的是實(shí)現(xiàn)水體中微生物的初步滅活，使之轉(zhuǎn)化為懸浮微粒，二次加氯的目的是殺菌并抑制細(xì)菌繁殖。混凝沉淀反應(yīng)產(chǎn)生的大量沉淀物采用斜管或斜板沉淀器進(jìn)行分離，形成的絮狀污泥沿斜管或斜板表面逐漸下沉進(jìn)入污泥斗外排，上層清水再進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)一步凈化。過(guò)濾工段一般采用多介質(zhì)過(guò)濾器+活性炭過(guò)濾器聯(lián)用。由于多介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)部填充石英砂、錳砂作為過(guò)濾介質(zhì)，必須在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)反沖洗，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)多數(shù)采用一備一用。由于活性炭與石英砂、錳砂相比價(jià)格昂貴，在取水水質(zhì)較清潔情況下，大多數(shù)自來(lái)水處理廠為降低水處理成本將活性炭過(guò)濾器離線(xiàn)停用。

二、突發(fā)環(huán)境事件及影響分析

根據(jù)突發(fā)環(huán)境事件分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，因環(huán)境污染造成設(shè)區(qū)的市級(jí)以上城市集中式飲用水水源地取水中斷的屬于特別重大突發(fā)環(huán)境事件，因環(huán)境污染造成縣級(jí)城市集中式飲用水水源地取水中斷的屬于重大突發(fā)環(huán)境事件，因環(huán)境污染造成鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地取水中斷的屬于較大突發(fā)環(huán)境事件。

造成水源地受到污染的突發(fā)環(huán)境事件常常發(fā)生在道路跨越地表水體或與地表水體伴行的地表水型水源地。突發(fā)環(huán)境事件情況下，路面上泄漏的危險(xiǎn)化學(xué)品和消防官兵用來(lái)給罐體降溫的消防泡沫會(huì)混在一起，收集措施不到位時(shí)會(huì)經(jīng)周邊地表會(huì)流入取水水源里，從而使突發(fā)環(huán)境事件的級(jí)別至少在較大級(jí)別以上。以道路交通事故導(dǎo)致柴油泄漏次生突發(fā)環(huán)境事件為例，柴油會(huì)漂浮在水體表面并迅速擴(kuò)散造成大范圍的水體污染，同時(shí)柴油會(huì)因?yàn)榘l(fā)生乳化現(xiàn)象而微溶于水，使水體中石油類(lèi)含量明顯升高；柴油泄漏事故現(xiàn)場(chǎng)使用消防泡沫中含有大量氫氧化鋁沉淀物，因而事故污染水體的表面會(huì)有大量浮油且水體呈白色混濁狀，有油類(lèi)異味揮發(fā)，應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通常反映出水體石油類(lèi)含量顯著升高。

三、自來(lái)水處理廠應(yīng)急措施

當(dāng)油類(lèi)發(fā)生泄漏引發(fā)水體受到嚴(yán)重的石油類(lèi)污染時(shí)，以地表水體為水源的自來(lái)水處理廠必須采取積極主動(dòng)的應(yīng)對(duì)措施，在保障供水水質(zhì)的前提下，竭盡所能避免供水中斷。柴油是由多種有機(jī)物組成的混合物，根據(jù)文獻(xiàn)資料，其內(nèi)部組份按其含量大小順序?yàn)椋烘溚闊N占66.86%、環(huán)烷烴占16.48%、芳香烴占11.98%，其他成分占4.88%。柴油泄漏進(jìn)入水體后，在物理化學(xué)共同作用下形成乳化油，同時(shí)會(huì)使能溶解于水的芳烴類(lèi)有機(jī)化合物以肉眼不可見(jiàn)的分子形態(tài)進(jìn)入水體。因此，柴油泄漏事故污染水源情況下，自來(lái)水處理廠應(yīng)急處置過(guò)程中的工作任務(wù)應(yīng)包括去除浮油、乳化油和已溶解的芳烴有機(jī)化合物三個(gè)方面。

對(duì)于浮油，自來(lái)水處理廠應(yīng)與水源地取水口及周邊水域和陸域同步收集清除處理，對(duì)于水域可采用攔油柵和吸油氈等物理隔離去除，對(duì)于陸域尤其是最高水位以下的陸域范圍可采用粘土吸附或工程機(jī)械直接挖取表面土層等方法去除，可以取得很好的效果。

對(duì)于乳化油，由于一般呈小液滴狀、在微靜電作用下懸浮于水體中，可在自來(lái)水處理廠內(nèi)凈水工藝中通過(guò)混凝沉淀處理工藝過(guò)程中，適當(dāng)增加混凝劑――聚合氯化鋁（PAC）和助凝劑――聚丙烯酰胺（PAM）的使用量，降低處理系統(tǒng)內(nèi)流速，延長(zhǎng)混凝沉淀反應(yīng)時(shí)間等方法，依靠PAC+PAM協(xié)同作用增加對(duì)油類(lèi)膠粒顆粒的凝聚和沉降，使乳化油得以去除。

對(duì)于溶解到水里的芳烴有機(jī)化合物，由于受溶解度和分配系數(shù)的影響，在水中的含量較低，但芳烴類(lèi)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)中普遍帶有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，飲用進(jìn)入人體后具有很強(qiáng)的毒害作用。已溶解的芳烴類(lèi)有機(jī)化合物以分子形式存在，肉眼難以觀察，凈水處理工藝中的混凝沉淀和石英砂、錳砂等普通過(guò)濾工藝均難以去除?；钚蕴窟^(guò)濾器主要用來(lái)去除廢水中的低含量的污染物，實(shí)現(xiàn)深度凈化，因此，當(dāng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明自來(lái)水處理廠取水中石油類(lèi)含量顯著升高時(shí)，應(yīng)在混凝沉淀處理工藝前端即在原水池或一級(jí)泵房水池使用活性炭進(jìn)行吸附，再在沉淀工段將活性炭初步去除，在多介質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)一步去除粒徑更小的活性炭，同時(shí)啟用自來(lái)水處理廠內(nèi)的活性炭過(guò)濾器，適當(dāng)增加罐體內(nèi)超細(xì)粒徑活性炭的使用量，可使已溶解到水里的芳烴類(lèi)有機(jī)化合物徹底去除。

四、結(jié)論

道路交通事故引發(fā)的油類(lèi)物質(zhì)泄漏導(dǎo)致的次生飲用水源突發(fā)環(huán)境事件會(huì)造成較嚴(yán)重的事件后果。自來(lái)水處理廠應(yīng)落實(shí)好水源地突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急演練，在突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理過(guò)程中可采取強(qiáng)化凈化處理工藝的積極應(yīng)對(duì)措施，最大限度地發(fā)揮自來(lái)水處理廠的應(yīng)急處置能力，力保供水不中斷，努力降低突發(fā)環(huán)境事件的等級(jí)。

相關(guān)鏈接

水處理的方式包括物理處理和化學(xué)處理。人類(lèi)進(jìn)行水處理的方式已經(jīng)有相當(dāng)多年歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質(zhì)排除在外，吸附方式中較重要者為以活性炭進(jìn)行吸附，阻隔方法則是將水通過(guò)濾材，讓體積較大的雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)，進(jìn)而獲得較為干凈的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是讓比重較小的雜質(zhì)浮于水面撈出，或是比重較大的雜質(zhì)沉淀于下，進(jìn)而取得。化學(xué)方法則是利用各種化學(xué)藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對(duì)人體傷害較小的物質(zhì)，或是將雜質(zhì)集中，歷史最久的化學(xué)處理方法應(yīng)該可以算是用明礬加入水中，水中雜質(zhì)集合后，體積變大，便可用過(guò)濾法，將雜質(zhì)去除。

水處理是指為使水質(zhì)達(dá)到一定使用標(biāo)準(zhǔn)而采取的物理、化學(xué)措施。飲用水的最低標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)保部門(mén)制定。工業(yè)用水有自己的要求。水的溫度、顏色、透明度、氣味、味道等物理特性是判斷水質(zhì)好壞的基本標(biāo)準(zhǔn)。水的化學(xué)特性，如其酸堿度、所溶解的固體物濃度和氧氣含量等，也是判斷水質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。如有些草原自然水中全溶固體物濃度高達(dá)1000毫克/升，而加拿大規(guī)定飲用水中全溶固體物濃度不得超過(guò)500毫克/升，許多工業(yè)用水還要求濃度不得高于200毫克/升。這種水，即便其物理性質(zhì)符合要求，也不能隨便使用。另外，來(lái)自自然界、核事故和核電站等的放射性元素含量，也是必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要特性。

水處理目的是提高水質(zhì)，使之達(dá)到某種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。按處理方法的不同，有物理水處理、化學(xué)水處理、生物水處理等多種。按處理對(duì)象或目的的不同，有給水處理和廢水處理兩大類(lèi)。給水處理包括生活飲用水處理和工業(yè)用水處理兩類(lèi); 廢水處理又有生活污水處理和工業(yè)廢水處理之分。其中，與熱工技術(shù)關(guān)系特別密切的有從屬于工業(yè)用水處理范疇的鍋爐給水處理、補(bǔ)給水處理、汽輪機(jī)主凝結(jié)水處理以及循環(huán)水處理等。水處理對(duì)發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量，保護(hù)人類(lèi)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡具有重要的意義。

水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種，有些地方還把污水處理再分為兩種，即污水處理和中水回用兩種。經(jīng)常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁，聚丙烯酰胺，活性炭及各種濾料等。

水處理的效果可以通過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)衡量。

為達(dá)到成品水（生活用水、生產(chǎn)用水或可排放廢水）的水質(zhì)要求而對(duì)原料水（原水）的加工過(guò)程。

加工原水為生活或工業(yè)的用水時(shí)，稱(chēng)為給水處理；

加工廢水時(shí)，則稱(chēng)廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放（排入水體或土地）或再次使用（見(jiàn)廢水處置、廢水再用）。

在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過(guò)程兼具給水處理和廢水處理的性質(zhì)。水處理還包括對(duì)處理過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水和污泥的處理及最終處置（見(jiàn)污泥處理和處置），有時(shí)還有廢氣的處理和排放問(wèn)題。水的處理方法可以概括為三種方式：①最常用的是通過(guò)去除原水中部分或全部雜質(zhì)來(lái)獲得所需要的水質(zhì)；②通過(guò)在原水中添加新的成分，通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)后來(lái)獲得所需要的水質(zhì)；③對(duì)原水的加工不涉及去除雜質(zhì)或添加新成分的問(wèn)題。

水中雜質(zhì)和處理方法 水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除，不列入水處理的范圍。