应急修复耦合资源回收的实践论文

　　1 概况

　　201X年12月25日，位于东莞市麻涌镇的新意工业废物处理有限公司(简称“新意公司”)发生了因铜氨蚀刻液泄漏引发的突发环境事件。事件发生后，各级环保部门和当地政府迅速采取措施控制污染，包括责成新意公司立即停产整顿，排查泄漏源，以及紧急调运土方，在工厂外下水道排入华阳河口处筑起临时堤坝。

　　临时筑起的堤坝成功拦截污水，绿色的水面略显蓝色，对下水道涵洞口至临时堤坝间的事故污水监测显示：Cu2+=2.56ppm，TN=84.9ppm，NH3-N=68.4ppm，均明显超出《地表水环境质量标准》之Ⅲ类水质标准。图1中b为下水道检查井，明显可见大量蓝色铜氨蚀刻液，且有刺鼻的氨气味，对这部分污水监测显示：Cu2+=180ppm，TN=2782ppm，NH3-N=2426ppm，现场工人在不停地用消防水池的清水冲刷下水道，高浓污水进入事故应急池(约300m3)，此时应急池已基本装满污水，即将作危废转移。专家组一行的主要任务是对厂区外下水道至华阳河入口的被临时堤坝拦截的低浓度污水提出科学的治理方案，争取尽快处理至达到旁边华阳河现时水质的程度，恢复涉事企业所在园区下水道的排水功能。

　　2 应急治理修复技术选择

　　含铜、氨氮废水通常与电路板企业的废水成分接近，对这类污水常用的处理工艺为：先投加Na2S将Cu2+沉淀下来，对NH3-N，则采用加碱再曝气吹脱或生物处理工艺。

　　为避免常规投药法影响水生态环境，专家组一致认为应选用专门的处理设备，如混凝沉淀、混凝气浮、电絮凝等一体化设备，用泵将污水抽入设备进行处理，处理后的水回用于冲刷下水道，以此不断降低Cu2+浓度，在Cu2+浓度降低到1ppm左右再进行生物修复。现场很快联系上当地一家环保治理公司，该公司可提供一套用于去除重金属的电絮凝设备，处理能力约为80t/d。该技术设备去除重金属效果好，非常适合在此应急场合使用。

　　3 治理修复过程和新问题

　　在确定上述应急治理修复方案后的当天晚上，电絮凝设备即到场完成吊装，并迅速接好电线，运来各种药剂，从27日早上开始以3t/h的流量吸取污水进行连续处理。

　　通过控制在一个较低的电流密度值，使Cu2+被新生态的Fe(OH)2絮凝吸附除去，而不是镀在阴极上。其除Cu2+效果非常明显，在随后多次处理出水化验中，Cu2+浓度均少于0.2ppm，接近《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)之Ⅰ类水质要求。

　　与此同时，新意公司迅速组织人员堆填土方加高临时堤坝，并购回椰壳活性炭，把河道底部及临时堤坝侧面铺上10cm厚的活性炭，做到既防渗又可吸附水中污染物，环保部门要求新意公司在完成污水治理修复后须把两岸50cm纵深泥土和临时堤坝、活性炭等作为危险废物交专业机构处理。

　　为加快处理速度，治理公司还把配套的磁悬浮Fe/C床和一套常规Fe/C流化床反应塔搬到处理现场使用(见图3)，同时进一步检验磁悬浮Fe/C流化床等的实战效果。总的来说，设备运行较好，出水指标相当稳定。

　　4 污染转化及资源回收过程

　　新意公司此前计划用回收的铜氨蚀刻液经过分离铜后加HCl制取NH4Cl母液，再用蒸发装置蒸发浓缩制NH4Cl等产品，而此时较少杂质的高浓度NH3-N污水正好适合蒸发处理。经现场察看，新意公司有一套二效蒸发器配一套机械蒸气压缩装置(MVR)，其原理是重新利用它自身产生的二次蒸气的能量，从而减少对外界能源的需求的一种新型高效的蒸发技术。该系统蒸发量为4t/h，每天最少可蒸发80t污水，则5～8天的时间即可把污水全部处理完毕。由此专家组果断取消了后续的植物/微生物生态浮岛修复方案，改为蒸发方案，这样既可以消除污水又可以生产NH4Cl，从而产生一定的经济效益。考虑到蒸发的运行费用较高，为减轻企业损失，也尝试先用纳滤膜浓缩污水，并迅速找来一家纳滤膜生产企业，现场试验了浓缩效果(见图4)，尽管所用的纳滤膜是非常先进的抗污染高通量新型复合膜，但实际运行中因污水盐分含量较高，电导率接近5万，原本产水能力为1t/h，但实际产水能力只有0.7t/h，而且随着不断运行，出现产水量快速下降的趋势，估计稳定后的膜通量远少于1t/h，要在短期内组装多套纳滤膜较困难，于是决定取消纳滤浓缩后蒸发的方案，维持预处理除铜水直接蒸发的方案。

　　5 结语

　　回顾整个突发环境事件的应急修复工程，过程可谓起伏宕荡，尽管无先例可循，但全体应急人员均做到从容应对、科学处置，各种常见处理技术都被纳入研究决策中、多种新颖的构思和高效的净水设备得以实战应用，特别是把资源回收和应急修复结合起来，使事发企业通过将污染物转化为工业产品而把损失降到较低程度，这在国内外化工类企业突发环境事件应急处理中是未见的先例，由此为广大环境高风险企业和各级环保部门提供了一个极好的案例，有着重要的启示和指导意义。

　　尽管整个修复行动表现较佳，但从中也发现了一些不足，如对复杂的情况评估不够到位，对事态演变判断尚欠精准，对有价值的重金属未能做到资源化，对修复过程挥发性污染气体没有收集处理。在今后的应急处置中，如何做到快速发现、快速控制和实现高效低费的“水、土、气、资源回收”四位一体的应急修复，并由此带动应急生态修复产业的发展，将是一个值得深入研究探讨的课题。