響水爆炸事故污水應(yīng)急處理決策與實(shí)施效果分析

段麗杰，王健，魏健，王冠穎，宋永會(huì),4*

1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國環(huán)境科學(xué)研究院

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院水生態(tài)環(huán)境研究所

3.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院

4.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院

化工行業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲存過程中存在安全風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。近幾十年來，我國化工企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)設(shè)備和裝置逐步大型化，化學(xué)品泄漏、危險(xiǎn)品爆炸等事故頻發(fā)[4]，造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失[5-7]。事故狀態(tài)下的污水量大、污染物成分復(fù)雜、化學(xué)污染物濃度高、應(yīng)急處置難度大，因此爆炸事故污水應(yīng)急處理與城鎮(zhèn)污水、工業(yè)污水等傳統(tǒng)廢水的處理明顯不同[8]?；@區(qū)事故污水中有毒有害類污染物成分復(fù)雜、生物毒性大，如何在應(yīng)急狀態(tài)下快速有效地對此類污水進(jìn)行妥善的處理處置，是環(huán)境應(yīng)急過程中亟待解決的問題。

2019 年3 月21 日，江蘇響水天嘉宜化工有限公司發(fā)生特大爆炸事故[9]，爆炸中心區(qū)及周邊河流水體受到不同程度的化學(xué)品污染，嚴(yán)重威脅周邊水生態(tài)環(huán)境和地下水安全，亟需第一時(shí)間開展事故污水的應(yīng)急處置工作?，F(xiàn)場污水應(yīng)急處理過程中，發(fā)展和實(shí)踐了化工園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件污水“快速封堵—安全轉(zhuǎn)移—妥善處置”的應(yīng)急技術(shù)鏈條，科學(xué)制定了污水分類應(yīng)急處理方案和工程實(shí)施方案，成功完成了爆炸區(qū)各類污水的應(yīng)急處理任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了“不發(fā)生次生環(huán)境災(zāi)害”和“不讓一滴污水進(jìn)入灌河”的應(yīng)急目標(biāo)。響水爆炸污水應(yīng)急處置成為我國化工類重特大事故環(huán)境應(yīng)急處置的成功案例。

筆者基于響水爆炸事故現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急和事故污水處理處置工作，系統(tǒng)闡述了爆炸事故污水應(yīng)急處理決策、應(yīng)急處理方案制定及工程實(shí)施成效，總結(jié)了該次事故應(yīng)急污水處理處置的經(jīng)驗(yàn)，以期為今后此類突發(fā)環(huán)境事件污水應(yīng)急處理提供借鑒。

1 污水處理應(yīng)急決策

1.1 爆炸事故概況

2019 年3 月21 日，位于江蘇省鹽城市響水縣生態(tài)化工園區(qū)的天嘉宜化工有限公司貯存的硝化廢料因持續(xù)積熱升溫導(dǎo)致自燃，燃燒引發(fā)硝化廢料爆炸[10]，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。事故中心區(qū)爆炸形成了直徑約80 m 的圓形坑，現(xiàn)場積存約2.1 萬m3強(qiáng)酸性廢水。此外，爆炸區(qū)域內(nèi)幾條河流也存在不同程度的污染，若不經(jīng)妥善處理，可能會(huì)造成區(qū)域地下水污染，同時(shí)也會(huì)影響事故救援工作。如何科學(xué)有效地開展爆炸現(xiàn)場污水的應(yīng)急處理處置，防止污水泄漏導(dǎo)致更大范圍的環(huán)境污染，是現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急工作的重中之重。

1.2 爆炸區(qū)域污水分析

1.2.1 污水來源

爆炸事故污水主要來源包括3 個(gè)部分：爆炸大坑污水、廠區(qū)地面積水和受污染河水。園區(qū)內(nèi)有4 條東南—西北走向河道，最終平行地注入灌河；另有3 條南北走向的河道，分別為三排河、四排河和五排河。水質(zhì)檢測結(jié)果顯示，受污染河水主要有新豐河、新民河、新農(nóng)河、新民支渠、三排河和四排河。現(xiàn)場水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，新民河受爆炸事故污染影響較小，但在爆炸中有部分污染物飄灑入河。爆炸大坑污水、廠區(qū)地面積水和各受污染河水的分布如圖1 所示。

圖1 響水化工園區(qū)受污染水體分布Fig.1 Distribution of polluted water bodies in Xiangshui chemical industry park

事故應(yīng)急初期，初步估算爆炸區(qū)域內(nèi)各類污水總量約為28.7 萬m3。因后期有降雨入河，導(dǎo)致事故污水量增加，截至2019 年6 月21 日，現(xiàn)場實(shí)際累計(jì)污水量約47.58 萬m3。

1.2.2 污水水質(zhì)

根據(jù)不同類型污水水質(zhì)情況，現(xiàn)場污水可分為爆炸大坑污水、廠區(qū)地面積水、重污染河水（新豐河、三排河、新民支渠）、輕污染河水（新豐河輕污染段、四排河、新農(nóng)河）和其他（新民河微污染段），水量分別是2.1 萬、0.1 萬、8.5 萬、3.7 萬和14.3 萬m3。

（1）爆炸大坑污水。典型的高有機(jī)物高氨氮污水，pH 為9.1～12.5，污水化學(xué)需氧量（COD）為1 300～3 000 mg/L，氨氮濃度為50～90 mg/L。爆炸大坑污水有機(jī)物組成復(fù)雜，綜合利用氣相色譜-質(zhì)譜（GCMS）、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC/MS/MS）等手段檢測出苯胺類[11]、硝基苯類[12]、苯甲酸[13]、二氯乙烷[14]、三氯甲烷[15]等54 種特征有機(jī)物。對苯胺類及硝基苯類污染物的定量分析結(jié)果表明，苯胺類濃度低于1 mg/L，硝基苯類污染物濃度為2～3 mg/L。

（2）廠區(qū)地面積水。呈強(qiáng)酸性，pH<1，有機(jī)物濃度較高，COD 最高可達(dá)55 500 mg/L，氨氮濃度為112～323 mg/L，苯濃度最高達(dá)613 mg/L，屬于典型的強(qiáng)酸性高COD、高氨氮有毒有機(jī)污水。

（3）重污染河水。pH 為6.1～7.3，COD、氨氮和苯胺類濃度一直居于高位，COD 為300～634 mg/L，氨氮濃度為10～15 mg/L，苯胺類污染物濃度最高達(dá)80 mg/L。此外，二氯乙烷、三氯甲烷等污染物濃度也有一定程度的超標(biāo)。

（4）輕/微污染河水。輕污染河水pH 為6～9，COD、氨氮、苯胺等污染物濃度較高（分別為64～315、2.54～39.00 和0～13.1 mg/L）；新民河污染的水質(zhì)基本能達(dá)到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，但COD 略高（23～114 mg/L），氨氮濃度為0.015～1.47 mg/L，苯胺類濃度低于0.08 mg/L。

綜合分析，爆炸大坑污水、廠區(qū)地面積水和新豐河閘內(nèi)、三排河、新民支渠河水為重污染水，四排河、新農(nóng)河、新豐河?xùn)|段河水為輕污染水，新民河水為微污染水。受污染水體若進(jìn)入灌河等環(huán)境水體，將會(huì)嚴(yán)重污染地表水和地下水，對水生態(tài)環(huán)境和人類健康造成威脅，存在重大的生態(tài)環(huán)境安全隱患。

1.3 污水應(yīng)急處理目標(biāo)

1.3.1 排放標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)場受污染水體成分復(fù)雜，不同的水質(zhì)指標(biāo)需滿足不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。苯、COD、氨氮等常規(guī)指標(biāo)應(yīng)滿足DB 32/939—2006《江蘇省化學(xué)工業(yè)主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)、GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)。甲苯、硝基苯類、苯胺類等特征污染物指標(biāo)應(yīng)滿足GB 31571—2015《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。pH 的排放標(biāo)準(zhǔn)為6～9，色度為50，其他指標(biāo)及其排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 排放指標(biāo)和排放標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Emission indicators and emission standards

1.3.2 排放要求

園區(qū)雨水及污水的最終納污河流為灌河，化工園區(qū)總排污口所在位置距灌河入?？诩s12 km，距上游響水水文站約30 km。灌河水質(zhì)考核目標(biāo)為GB 3838—2002 的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 污水分類處理方案制定

爆炸事故發(fā)生后，如何防止污水入河、控制爆炸污水對周邊環(huán)境的影響，是現(xiàn)場應(yīng)急處置亟待解決的問題。為了防止事故核心區(qū)污水?dāng)U散導(dǎo)致污染面積擴(kuò)大，需及時(shí)對爆炸污水進(jìn)行控制，并加強(qiáng)對事故核心區(qū)污水和受污染水體的水質(zhì)監(jiān)測，根據(jù)不同類型污水水質(zhì)采取針對性的污水處理處置技術(shù)，制定具體的事故污水應(yīng)急處理方案，如圖2 所示。

圖2 爆炸事故污水應(yīng)急處理方案Fig.2 Emergency treatment scheme of wastewater from the explosion accident

1.4.1 應(yīng)急監(jiān)測

第一時(shí)間完成了事故爆炸大坑污水、廠區(qū)地面積水和受污染河水的水質(zhì)檢測工作，定量分析污水的COD、氨氮、硝基苯類、苯胺類、羥基苯甲酸類等指標(biāo)。根據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果，為上述5 類污水的分質(zhì)處理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.4.2 全面控污

為防止事故核心區(qū)污水?dāng)U散，在事故核心區(qū)構(gòu)筑攔截壩，實(shí)現(xiàn)污染物的有效圍堵，并且加建污染物攔截壩提升降雨時(shí)污染物外泄風(fēng)險(xiǎn)防控能力。通過層層攔截，降低事故污水溢出到園區(qū)外環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）河道污水封堵。為進(jìn)一步提升降雨時(shí)污染物外泄風(fēng)險(xiǎn)防控能力，第一時(shí)間關(guān)閉園區(qū)與外環(huán)境相連的全部閘壩或臨時(shí)封堵與外環(huán)境相連的河道。對新民河、新豐河、新農(nóng)河3 條河道兩側(cè)進(jìn)行圍堵，加大園區(qū)包圍圈以及圍堰高度，避免路面雨水進(jìn)入河道。此外，在爆炸核心區(qū)加建一道污染物攔截壩，形成一個(gè)約7 km2的大包圍圈，通過層層攔截，有效降低了事故污水溢出到園區(qū)外環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）構(gòu)筑兩道封閉圈。對爆炸核心區(qū)域廠區(qū)進(jìn)行封閉，以廠區(qū)現(xiàn)有圍墻為邊界，對廠區(qū)污水進(jìn)行圍堵，構(gòu)筑封閉圈。在爆炸核心區(qū)和化工園區(qū)外圍壘建大圍堰，確保污染水體不會(huì)溢出到外環(huán)境，杜絕了次生環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生。

（3）防雨防浸保安全。制定響水化工園區(qū)閘壩加固和監(jiān)控巡視方案、危險(xiǎn)化學(xué)品管控方案和防范降雨預(yù)案。對爆炸核心區(qū)雨水收集系統(tǒng)進(jìn)行排查疏通，確保地面積水進(jìn)入企業(yè)雨水收集池和事故池貯存；加強(qiáng)對園區(qū)內(nèi)固（危）廢、化學(xué)品的遮蓋和防護(hù)，確保不淋雨、不浸水，不對水環(huán)境造成影響；清運(yùn)高濃度苯胺污水，并及時(shí)處理巡查中發(fā)現(xiàn)的類似問題；針對可能發(fā)生強(qiáng)降雨天氣，開展人工干預(yù)降雨作業(yè)準(zhǔn)備，盡可能減少事故區(qū)域降水量；在確保安全的前提下，開展加密監(jiān)測，并加強(qiáng)對事故周邊區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測分析。

1.4.3 污水處置

陳家港污水處理廠是響水化工園區(qū)內(nèi)一座集中式化工污水處理廠，受爆炸影響，污水處理廠受損嚴(yán)重，通過搶修維護(hù)使其恢復(fù)正常運(yùn)行，全面恢復(fù)污水處理能力。陳家港污水處理廠處理工藝為“混凝沉淀-水解酸化-生化池-沉淀池-芬頓反應(yīng)池-沉淀池-活性炭吸附-終沉池-砂濾池-消毒池”，設(shè)計(jì)處理能力為7 500 t/d，實(shí)際運(yùn)行處理能力為4 000～5 000 t/d，處理后的尾水由水泵提升排放至灌河。爆炸區(qū)域污水經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到納管要求，排入陳家港污水處理廠進(jìn)行后續(xù)處理。根據(jù)應(yīng)急處置方案，首先轉(zhuǎn)存爆炸大坑核心區(qū)強(qiáng)酸性高濃度的污染水，將總量約2.1 萬m3爆炸大坑污水安全轉(zhuǎn)移至裕廊化工污水處理池，消除了爆炸點(diǎn)及附近的重大生態(tài)環(huán)境隱患。重污染河水在裕廊污水處理廠儲存和預(yù)處理后，輸送至陳家港污水處理廠進(jìn)一步處理后達(dá)標(biāo)排放。

1.5 污水處理工程方案

根據(jù)現(xiàn)場各類型污水水質(zhì)特征（表2）制定污水應(yīng)急處理方案。爆炸大坑污水的特點(diǎn)是有機(jī)物和氨氮濃度高，有機(jī)物以小分子有機(jī)物為主，可生物降解性好，且對硝化細(xì)菌具有一定的毒性。混凝沉淀[16]和活性炭吸附等物理分離工藝[17]對污水中有機(jī)物去除效果較差，臭氧氧化對污水中有機(jī)物的去除能力有限[18]。芬頓氧化[19]、UV/O3/H2O2[20]等高級氧化工藝可實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)物的高效去除，但存在藥劑投加量大、處理成本高等問題。水解酸化-厭氧-缺氧/好氧（A2/O）工藝連續(xù)處理試驗(yàn)和序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）間歇試驗(yàn)的結(jié)果均表明，采用活性炭吸附預(yù)處理與生物處理處理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)物和氨氮的有效去除[21]。結(jié)合現(xiàn)場小試試驗(yàn)效果，選擇活性炭好氧強(qiáng)曝氣預(yù)處理與陳家港污水處理廠生物處理組合工藝作為爆炸大坑污水處理工藝。

表2 不同種類污水特征以及處理工藝Table 2 Characteristics and treatment technology of different kinds of sewage

事故廠區(qū)積水有機(jī)污染物濃度高、風(fēng)險(xiǎn)高、水量小，污水呈強(qiáng)酸性（pH<1），應(yīng)首先在現(xiàn)場進(jìn)行中和處理。分析對比氫氧化鈉和石灰2 種中和劑發(fā)現(xiàn)，使用氫氧化鈉時(shí)，酸性污水中和后仍為液體，收集難度大；使用石灰時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場中和，同時(shí)形成的固體沉淀物便于收集和運(yùn)輸。綜合考慮，事故廠區(qū)積水先進(jìn)行石灰中和處理，然后再將沉淀物收集轉(zhuǎn)運(yùn)至危險(xiǎn)固體廢物處置單位進(jìn)行處置。

重污染河水中有機(jī)物濃度較高，主要污染物為毒性較強(qiáng)的苯胺類[22]，需通過強(qiáng)化預(yù)處理將重污染河水中的苯胺濃度降低，滿足污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求后，再進(jìn)入陳家港污水處理廠進(jìn)行處理。根據(jù)苯胺特性，選擇了芬頓氧化預(yù)處理和陳家港處理廠生化、芬頓氧化、活性炭吸附及砂濾處理組合工藝[23-24]。

輕污染河水的COD 為64～315 mg/L，超過排放標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步處理后排放。由于輕污染河水的水質(zhì)滿足陳家港污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求，因此不經(jīng)預(yù)處理可直接引入陳家港污水處理廠進(jìn)行處理。

微污染河水風(fēng)險(xiǎn)污染物以有機(jī)物為主，濃度較低且活性炭對大部分有機(jī)物均有吸附效果，因此，進(jìn)行活性炭吸附預(yù)處理，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后排入灌河。已使用的活性炭采取園區(qū)就地處置和外運(yùn)的方式進(jìn)行處理，通過分區(qū)、分類的措施，高效、有序、安全地清理與處置，以最大限度降低風(fēng)險(xiǎn)。

爆炸事故區(qū)各類污水處理工藝流程如圖3 所示。爆炸大坑污水經(jīng)過活性炭預(yù)處理和生物處理可實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)物和氨氮的有效去除，然后進(jìn)入污水處理廠再處理；廠區(qū)地面積水經(jīng)石灰中和處理后，產(chǎn)生的固體廢物作為危廢集中處置；重污染河水經(jīng)芬頓氧化預(yù)處理后進(jìn)入陳家港污水處理廠進(jìn)行混凝沉淀處理；輕污染河水直接進(jìn)入污水處理廠的調(diào)節(jié)池，經(jīng)過混凝沉淀、水解酸化、好氧生化池等處理后達(dá)標(biāo)排放；微污染河水進(jìn)入污水處理廠經(jīng)活性炭吸附處理后達(dá)標(biāo)排放。值得注意的是，經(jīng)初步估算，爆炸事故產(chǎn)生的待處理污水總量約為28.7 萬m3。由于爆炸后雨水和地下水的匯入，截至6 月19 日，陳家港污水廠處理事故污水共計(jì)32.3 萬m3。

圖3 事故污水處理工藝流程Fig.3 Process flow chart of accidental wastewater treatment

2 污水處理成效

爆炸區(qū)內(nèi)各類污水經(jīng)芬頓氧化、活性炭吸附、生物強(qiáng)化預(yù)處理等分質(zhì)預(yù)處理后，再進(jìn)入陳家港污水處理廠和裕廊化工污水處理廠進(jìn)行后續(xù)處理，可實(shí)現(xiàn)各類污水達(dá)標(biāo)排放，污水應(yīng)急處理取得了明顯成效。

2.1 污水處理成效分析

2.1.1 處理水量

截至6 月19 日，陳家港污水處理廠累計(jì)處理污水約32.3 萬m3，每日進(jìn)水量根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，水量變化如圖4 所示。累計(jì)進(jìn)水量逐步上升，日處理水量基本持續(xù)在4 000～5 000 m3。5 月12 日—5 月17 日，剩余爆炸大坑污水和高污染河道污水中的COD 升高，為保證污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，通過延長水力停留時(shí)間以降低污染負(fù)荷，因此該時(shí)間段的日進(jìn)水量偏低。

圖4 污水處理廠累計(jì)進(jìn)水量及每日進(jìn)水量Fig.4 Cumulative influent water volume and daily influent water volume of the wastewater treatment plant

2.1.2 出水水質(zhì)

采用HJ 822—2017《水質(zhì) 苯胺類化合物的測定氣相色譜-質(zhì)譜法》和HJ 716—2014《水質(zhì) 苯胺類化合物的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》檢測陳家港污水處理廠總排口出水中苯胺類和硝基苯類的濃度，二者的檢測限分別為0.05～0.09 和0.04～0.05 μg/L，檢測結(jié)果表明二者濃度均低于檢出限。pH、COD、總磷、氨氮、三氯甲烷、苯、甲苯、氯苯、色度等指標(biāo)均能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，出水色度維持在10 左右，水質(zhì)pH 穩(wěn)定于6.2～8.2，COD 為28～68 mg/L，氨氮濃度為0.05～8.66 mg/L。常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)以及特征污染物指標(biāo)均符合DB 32/939—2006 和GB 31571—2015。出水pH、COD、氨氮和苯濃度隨時(shí)間的變化如圖5 所示。

圖5 陳家港污水處理廠出水氨氮、COD、pH 及苯濃度變化Fig.5 Variation of effluent ammonia,COD,pH and benzene concentration from Chenjiagang wastewater treatment plant

新民河水經(jīng)活性炭吸附處理后水質(zhì)穩(wěn)定，出水COD 為11.8～29.8 mg/L、氨氮濃度為0.07～0.12 mg/L，水質(zhì)滿足地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，可以排入灌河。

2.1.3 污染物削減量

應(yīng)急處理期間，污水處理設(shè)施的污染物累計(jì)削減量如表3 所示。4 月8 日—5 月19 日，芬頓氧化預(yù)處理池共處理高濃度重污染河水116 260 m3，運(yùn)行期間累計(jì)削減COD 64 185.8 kg，氨氮1 898.1 kg、苯胺7 123.7 kg。4 月13 日—5 月19 日，強(qiáng)化生物活性炭預(yù)處理單元共處理爆炸大坑污水20 580 m3，運(yùn)行期間累計(jì)削減COD 33 319.6 kg、氨氮209.4 kg、苯胺6.1 kg。3 月30 日—6 月26 日，陳家港污水處理廠共處理綜合污水340 133 m3，運(yùn)行期間累計(jì)削減COD 68 564.5 kg、氨氮6 763.2 kg、苯胺898.6 kg。綜上，應(yīng)急處理期間，各污水處理設(shè)施處理的爆炸大坑污水、重污染河水和陳家港污水處理廠處理的綜合污水的污染物累計(jì)削減量分別為COD 166 069.9 kg、氨氮8 870.7 kg、苯胺8 028.4 kg。

表3 污染物削減量匯總Table 3 Summary of pollutant reductions

2.1.4 受納水體水質(zhì)監(jiān)測

對爆炸污水進(jìn)行應(yīng)急處置的同時(shí)，在受納水體灌河下游3 km 處設(shè)置監(jiān)測斷面，并開展了85 d 的水質(zhì)監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果顯示，苯胺類、硝基苯、乙苯、二甲苯均未檢出，氨氮濃度、pH 等指標(biāo)持續(xù)達(dá)標(biāo)，其中氨氮濃度維持在0.075～1.81 mg/L，pH 為6.1～8.6。陳家港污水處理廠及污水應(yīng)急處置設(shè)施排放污水各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)能達(dá)到DB 32/939—2006 一級標(biāo)準(zhǔn)、GB 18918—2002 和GB 8978—1996 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 污水處理廠后續(xù)運(yùn)行

針對高濃度污水強(qiáng)化預(yù)處理，通過優(yōu)化藥劑投量、水力停留時(shí)間、曝氣強(qiáng)度等參數(shù)，制定了預(yù)處理單元安全操作規(guī)程，保證了預(yù)處理效果。預(yù)處理出水進(jìn)入陳家港污水處理廠進(jìn)行常規(guī)處理，通過兩大處理單元的緊密銜接配合，污水應(yīng)急處理工程技術(shù)鏈被全面打通。應(yīng)急處理工程的順利實(shí)施，保障了爆炸區(qū)域污水的有效處理，趕在雨季來臨之前消除事故環(huán)境污染隱患，為事故區(qū)域水環(huán)境安全提供了保障。

3 應(yīng)急處置的成功經(jīng)驗(yàn)

3.1 科學(xué)確定應(yīng)急目標(biāo)，“快速封堵”是首要任務(wù)

全面分析事故水污染區(qū)域和周邊環(huán)境狀況，及時(shí)掌握污水?dāng)U散趨勢，科學(xué)確定應(yīng)急目標(biāo)，明確重點(diǎn)工作任務(wù)。采取一切必要措施封堵園區(qū)內(nèi)的污水，嚴(yán)格控制污染擴(kuò)散。經(jīng)過采取封堵措施，污染水體沒有流入灌河，使用截污壩攔截污染水體的措施有效，實(shí)現(xiàn)了“不讓一滴園區(qū)內(nèi)的污水直排外環(huán)境”和“不發(fā)生次生環(huán)境災(zāi)害”兩個(gè)總目標(biāo)，避免企業(yè)內(nèi)部積存污水進(jìn)入園區(qū)河道。通過對事故核心區(qū)污水?dāng)r截壩進(jìn)行加固并開展實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保污染不入河，為后續(xù)處置工作贏得主動(dòng)。

3.2 以空間換時(shí)間，“安全轉(zhuǎn)移”高風(fēng)險(xiǎn)污水

及時(shí)轉(zhuǎn)儲爆炸核心區(qū)強(qiáng)酸性高濃度污水，為污水后續(xù)妥善處理贏得時(shí)間，第一時(shí)間消除環(huán)境隱患。通過調(diào)查園區(qū)內(nèi)企業(yè)情況，確定具有較大的污水貯存能力的企業(yè)，將總量約2.1 萬m3爆炸大坑污水安全轉(zhuǎn)移至裕廊化工污水處理池以及之江化工廠的事故應(yīng)急池，消除爆炸點(diǎn)及附近的重大生態(tài)環(huán)境隱患。將風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移至可控的“相對安全地帶”，通過有條不紊地處理、化解風(fēng)險(xiǎn)，以空間換時(shí)間，確保了爆炸區(qū)重污染污水得到安全轉(zhuǎn)移。

3.3 科學(xué)研發(fā)處理技術(shù)，“妥善處置”各類污水

一是根據(jù)污水水質(zhì)水量特征，科學(xué)篩選適用技術(shù)。優(yōu)先處理爆炸中心、廠區(qū)積水和重污染河水，并根據(jù)污染情況進(jìn)行分質(zhì)處理。在本次事故中，爆炸大坑污水具有酸性強(qiáng)、COD 高、氨氮濃度高等特征，通過分析污染物組成及工藝對比后選擇生物活性炭強(qiáng)化預(yù)處理工藝，實(shí)現(xiàn)了爆坑污水的高效穩(wěn)定處理。針對事故廠區(qū)積水和受污染水體，通過對比選取適合的污水處理工藝，快速全面展開工程實(shí)施，保障污水處理達(dá)到排放要求。因地制宜開展應(yīng)急處理工程實(shí)施，成功地研發(fā)了科學(xué)的處理處置技術(shù)。

二是加強(qiáng)周邊環(huán)境監(jiān)測，優(yōu)化工藝方案。以現(xiàn)有污水處理設(shè)施為依托，優(yōu)先修復(fù)尚具有污水處理能力的陳家港污水處理廠，密切監(jiān)測污水處理廠的處理能力、工藝流程和日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，增加水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)位和頻次，對pH、COD、氨氮等主要常規(guī)指標(biāo)每3 h監(jiān)測一次，對苯胺等特征有機(jī)污染物指標(biāo)每4 h 監(jiān)測一次。及時(shí)根據(jù)污水處理廠出水水質(zhì)進(jìn)行工藝方案的優(yōu)化和調(diào)整。

3.4 統(tǒng)籌協(xié)作，加強(qiáng)應(yīng)急物資保障

爆炸事故發(fā)生時(shí)，響水縣尚未建立完備的環(huán)境應(yīng)急物資儲備庫，由于事故波及范圍廣、應(yīng)急物資需求量大，應(yīng)急物資的調(diào)配和供應(yīng)保障難度很大?，F(xiàn)場應(yīng)急專家組根據(jù)污水處理需要，制定了明確的藥劑和物資需求清單，并精確核算藥劑消耗量及投藥時(shí)間，由當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)相關(guān)部門專門負(fù)責(zé)各類應(yīng)急物資的供給保障。各部門統(tǒng)籌協(xié)作，有效保障了藥劑、活性炭等應(yīng)急物資的供給，確保應(yīng)急工程正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

（1）事故發(fā)生后，通過對爆炸區(qū)域受污染水體開展系統(tǒng)監(jiān)測分析，識別了受污染水體中污染物種類、含量及污水量，基于相關(guān)分析結(jié)果確定了明確的污水應(yīng)急處置目標(biāo)，為制定科學(xué)有效的污水應(yīng)急處理方案打好了基礎(chǔ)。

（2）實(shí)施了全面的應(yīng)急污染控制，根據(jù)污水受污染程度及水質(zhì)特征，將爆炸區(qū)域的污水分為爆炸大坑污水、事故廠區(qū)地面積水、重污染河水、輕污染河水以及微污染河水5 大類。根據(jù)各類污水的水質(zhì)水量特性開展了針對性的技術(shù)篩選，并開展分類分質(zhì)處理，有效保障了各類污水的高效處理。

（3）應(yīng)急工程實(shí)施方面，因地制宜選取爆炸現(xiàn)場周邊現(xiàn)有的污水儲存和處理設(shè)施，通過簡單的工程化改造以滿足各類污水的應(yīng)急處理需求，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)爆炸區(qū)各類污水的妥善處理處置，最大限度地減小了爆炸污水對周邊水環(huán)境的影響，保障了水生態(tài)環(huán)境安全。

致謝

本文所述應(yīng)急工作，是在生態(tài)環(huán)境部領(lǐng)導(dǎo)下，在生態(tài)環(huán)境部環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳指導(dǎo)下，由中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國環(huán)境監(jiān)測總站、生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、生態(tài)環(huán)境部華東督察局、清華大學(xué)、南京大學(xué)、清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院和北控水務(wù)集團(tuán)有限公司等單位協(xié)同攻關(guān)、合力完成的，對所有領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)、支持一并表示感謝。