水處理技術在突發水污染事件中的應用研究

劉小有

（浙江通球水處理技術工程有限公司，浙江 紹興 310000）

引言

隨著工業化和城市化的快速發展，水資源面臨著日益嚴重的污染問題。突發水污染事件不僅對環境造成了破壞，還對人類健康產生重大影響。水處理技術作為一種關鍵的環境保護技術，具有廣泛的應用前景。在突發水污染事件中，水處理技術具有關鍵作用，能夠迅速、高效地處理污染水體，減輕對水環境的破壞。然而，目前對于水處理技術在突發水污染事件中的應用研究還相對不足，需要進一步深入探討和研究。

1 水處理技術概述

水處理技術是指通過一系列物理、化學和生物過程以及相關設備和工藝，對水進行凈化、消毒、去除污染物和改善水質的過程。水處理技術在各個領域都扮演著重要的角色，包括飲用水供應、工業生產、農業灌溉和環境保護等。常見的水處理流程主要包括：（1）預處理，目的是去除水中的懸浮物、泥沙、有機物和其他固體雜質，通常可以通過物理方法如過濾、沉淀和篩選來實現。（2）化學處理，主要用于去除水中的溶解性污染物和雜質。常見的化學處理方法包括調節pH值、添加化學藥劑如絮凝劑、消毒劑和螯合劑等。（3）生物處理，是利用微生物的作用降解有機物并去除氮、磷等營養物質。生物處理通常包括活性污泥法、生物濾池和濕地處理等。（4）后處理，可以進一步提高水質的安全性和可持續性。后處理方法包括活性炭吸附、反滲透、臭氧氧化和紫外線消毒等[1]。

2 突發水污染事件的概念及分類

2.1 突發水污染事件的概念

突發水污染事件是指突然發生并對水體質量產生嚴重影響的意外或突發性事件，這些事件通常是由突發事故、人為活動、自然災害或其他突發因素引起的。突發水污染事件可能導致水體中有害物質的濃度超過安全標準，從而對人類健康、環境和生態系統造成潛在的風險和損害。

2.2 分類

2.2.1 工業廢水排放不當引發的突發水污染事件

在工業生產過程中，由于生產工藝、設備老化等原因，廢水中可能含有高濃度的有害物質，如重金屬、有機物等。如果企業的廢水處理不達標或未經過有效處理就直接排放，將會導致大量有毒有害物質進入水體，引發突發水污染事件[2]。

2.2.2 農業面源污染引發的突發水污染事件

農業面源污染是指農業生產和農村生活活動產生的污染物通過徑流、滲漏等方式進入水體，引發水污染的現象。農業生產過程中使用的化肥、農藥、畜禽養殖廢棄物等都可能成為農業面源污染的主要來源。當這些污染物進入水體后，會對水質造成嚴重破壞，出現水體富營養化、有毒物質超標等問題。

2.2.3 自然災害引發的突發水污染事件

自然災害，如地震、洪水、臺風等，也可能引發突發水污染事件。在地震發生時，油罐泄漏、礦井崩塌等情況可能導致大量有毒有害物質泄漏到地表水或地下水中；洪水沖刷農田時，農田中的農藥、化肥等污染物可能隨水流進入水體；臺風帶來的暴雨可能導致地表徑流增加，將城市垃圾、建筑廢料等污染物帶入河流[3]。

2.2.4 人為事故引發的突發水污染事件

石油開采、化工生產等高風險行業可能發生泄漏事故，導致大量有毒有害物質泄漏并進入水體；建筑工程中可能發生非法傾倒廢棄物、違規排放廢水等行為，導致水源地受到污染；交通運輸過程中可能發生危險化學品泄漏、油品泄漏等事故，同樣會對水體造成污染。

3 水處理技術在突發水污染事件中的應用

3.1 2010年墨西哥灣深水地平線石油泄漏

2010年，墨西哥灣發生了深水地平線石油泄漏事件，這是美國歷史上最嚴重的海上石油泄漏事故之一。這場災難不僅對生態環境造成了巨大破壞，還對漁業和旅游業產生了嚴重的經濟影響。相關部門采取了以下應對措施。

3.1.1 油水分離技術

通過使用高效的油水分離設備，包括油水分離器和油吸附材料，可以將漏出的石油從水中分離出來，這些設備能夠高效地去除石油，減少其對水生生物和人類的影響。在實踐中，油水分離技術包括重力分離、離心分離、過濾、浮選和電分離等多種方法，這些方法的應用取決于不同的情況和條件，如泄漏的規模、石油的種類和水中含油濃度等。

3.1.2 生物修復技術

生物修復技術是一種環保和可持續的應對措施，用于應對石油泄漏事件。通過利用微生物分解石油化合物，可以促進石油的降解，使其轉化為無害或低毒性的物質。在實踐中，生物修復技術包括強化生物降解和生物補救等方法，這些方法需要考慮到微生物的種類、數量和作用時間等因素。

3.1.3 化學處理

化學處理是一種快速且有效的應對措施，用于應對石油泄漏事件。通過利用化學物質來分解石油，可以加速水體的凈化。在實踐中，化學處理包括氧化還原、中和、沉淀和化學吸附等方法，這些方法的應用需要考慮到化學物質的種類、作用條件和副作用等因素。

3.2 2014年美國弗林特市水危機

2014年，美國密歇根州弗林特市發生了一次嚴重的水危機，大量居民飲用水受到鉛污染的威脅。這一事件引發了廣泛的公眾關注和討論，相關部門采取了相應的應對措施。

3.2.1 鉛污染水處理技術

在應對鉛污染水危機時，采用多種技術手段進行水處理是至關重要的，其中離子交換技術是一種通過將水中的鉛離子與另一種離子進行交換去除鉛污染的方法。化學沉淀技術則是通過向水中加入特定的化學藥劑，使鉛離子形成沉淀并沉降下來。

3.2.2 替代水源

在應對鉛污染水危機時，為受影響的居民提供可靠的替代飲用水源也是非常重要的。例如，提供瓶裝水或水箱作為替代水源。瓶裝水不僅可以直接飲用，還可以通過使用水箱進行過濾和凈化，進而提供更加安全和健康的水源，這些替代水源可以在一定程度上緩解居民對鉛污染飲用水的擔憂。

3.2.3 完善檢測和監測體系

完善檢測和監測體系包括定期進行水質檢測、監測水的流速和流量等措施，確保水質的安全，并能夠及時發現和解決潛在的鉛污染問題。此外，對于已經受到污染的水體，監測其污染物濃度和變化趨勢也是非常重要的。

3.3 2008年中國汶川地震后的飲用水危機

2008年汶川地震導致中國四川省發生了嚴重的飲用水危機，數百萬人失去了可用的飲用水源，應對措施如下。

3.3.1 配備臨時水處理設備在應對突發水污染事件的過程中，緊急部署便攜式水處理設備是關鍵的一環，這些設備包括反滲透系統和紫外線消毒系統等，可以快速提供安全的飲用水。反滲透系統主要通過物理方法去除水中的溶解性污染物，而紫外線消毒系統則可以滅殺水中的病原微生物，有效保障供水安全。

3.3.2 水源保護

在應對突發水污染事件時，保護水源免受進一步污染是至關重要的，包括對周邊環境進行清理和消毒，以清除潛在的污染源，并對地下水源進行隔離和保護。此外，還需要加強水質監測，及時發現并解決潛在的污染問題。

3.3.3 加強水資源管理

應對突發水污染事件時，不僅要解決當前的危機，更需要建立長期的水資源管理計劃。通過加強水資源管理，可以確保災后水資源的可持續供應，從而滿足人們的生產生活需求，其中包括制定嚴格的水資源保護法規，加強水資源管理和監管，提高水資源利用率，以及推動水資源的再生和循環利用等[4]。

3.4 討論與總結

突發水污染事件對環境和公共健康構成了嚴重威脅，但通過高效的水處理技術，可以減輕這些威脅造成的影響。以上三個案例展示了不同類型的突發水污染事件，以及采取的水處理技術和措施。通過油水分離技術、鉛污染水處理技術和緊急水處理設備等手段，成功應對了這些危機。

4 水處理技術在突發水污染事件中的應用優勢

4.1 高效去除污染物

水處理技術可以通過物理、化學和生物方法迅速降低水體中有害污染物的濃度，例如混凝、絮凝和沉淀等物理化學方法可以將固體顆粒和懸浮物從水中去除，而活性炭吸附、氧化還原反應等化學方法可以降解有機物和重金屬。生物處理方法則是依靠微生物降解有機物，使其轉化為無害產物。這些高效的去污機制有助于恢復受污染水體的水質，降低健康和生態風險。在具體處理過程中，處理人員要根據污染物的類型和濃度進行精確調控，以確保最佳的效果。例如，對于某些難以通過其他方法去除的有機污染物，可以采用高級氧化技術進行處理，通過產生高度活性自由基來分解有機物質，并將其轉化為無害的二氧化碳和水[5]。

4.2 靈活性和多樣性

水處理技術在應對突發水污染事件中表現出靈活性和多樣性，對于不同類型的污染物可以選擇不同的處理技術，并根據具體情況進行選擇和組合。例如，對于有機污染物的處理，可以使用活性炭吸附、臭氧氧化、生物降解等方法；對于重金屬離子的處理，可以使用離子交換、膜過濾等方法。此外，還可以根據實際需求升級和改進水處理技術，以滿足不同地區、不同水體的特殊需求，這種靈活性使水處理技術在應對突發水污染事件時能夠更加迅速、有效地解決問題[6]。

4.3 迅速響應和緊急處理

在突發水污染事件發生后，及時采取行動至關重要，可以減少對環境和人類健康的損害。水處理設施通常可以在較短時間內啟動和運行，迅速凈化受污染的水體，這種迅速的響應能力有助于控制污染擴散，降低其危害程度。當突發污染事件發生時，可以在短時間內將水處理技術準備就緒，并投入運行。此外，由于水處理技術通常是集中運營的，因而可以更容易地實施監測和控制，確保水質快速恢復到安全水平。

5 水處理技術在突發水污染事件中的應用策略

5.1 加強監測預警，建立健全應急機制

首先，應建立健全水質監測網絡，通過定期和不定期的監測，及時發現水質變化，包括在關鍵節點設置監測站點，以監測水源、河流、湖泊等重要水體的水質指標，如溶解氧、pH值、氨氮、總磷等。同時可以利用先進的監測技術和設備，確保監測數據的準確性和及時性。其次，應建立健全應急機制，包括應急預案、應急組織、應急物資和技術儲備等，且應急預案應明確各類突發水污染事件的應對措施和責任分工，確保在事件發生時能夠迅速響應。

5.2 科學評估污染狀況，制定針對性處理方案

在應對突發水污染事件時，相關工作人員需要對污染狀況進行科學地評估，確定污染物的種類、濃度、范圍等，并制定針對性的處理方案。通過對水質樣品的分析，可以確定污染物的具體種類和濃度。例如，可以使用化學分析法測定水中有機污染物的濃度，如苯酚、多環芳烴等；使用生物法測定水中微生物的含量和種類等，并根據污染物的分布情況和特點，確定污染物的范圍和影響程度，例如，如果某段河流中出現了大量有機污染物，可以判斷其可能受到了附近工業廢水排放的影響。

5.3 加強人員培訓，提高其技術水平

企業要加強對水處理人員的專業培訓，水處理涉及多個領域的知識，包括化學、生物學、環境學等。因此，培訓內容應該全面覆蓋這些領域的基本理論和實踐技能。同時還要加強現場操作技能的培訓。水處理技術的實施需要具備一定的實踐經驗和技巧，可以通過模擬實驗、實地操作等方式進行培訓，使技術人員熟悉各種設備的使用方法和操作流程。

5.4 優化水處理工藝，提高水資源利用率

在日常生產和生活中，應積極推廣節水技術和水資源循環利用技術，以減少水資源的浪費。例如，可以采用節水型設備和器具，如節水型洗衣機、節水型馬桶等，減少家庭用水量。此外，在工業生產中，可以采用先進的循環水處理系統，對工業廢水進行回收利用，以減少新鮮水的使用量。同時，在應對突發水污染事件時，也需要采取相應措施提高處理效率，盡可能減少對環境和人類的影響。例如，可以引進和應用高效的水處理技術，如膜過濾、高級氧化等，以提高污染物的去除效果。

6 結語

水處理技術在突發水污染事件中的應用研究已經取得了顯著進展，為保護我們珍貴的水資源和維護生態平衡提供了有力的支持。

總之，水處理技術在突發水污染事件中的應用是一個復雜而重要的領域，需要多方合作和持續投入，確保水資源得到更好的保護和管理。