水处理技术在突发水污染事件中的应用研究

刘小有

（浙江通球水处理技术工程有限公司，浙江 绍兴 310000）

引言

随着工业化和城市化的快速发展，水资源面临着日益严重的污染问题。突发水污染事件不仅对环境造成了破坏，还对人类健康产生重大影响。水处理技术作为一种关键的环境保护技术，具有广泛的应用前景。在突发水污染事件中，水处理技术具有关键作用，能够迅速、高效地处理污染水体，减轻对水环境的破坏。然而，目前对于水处理技术在突发水污染事件中的应用研究还相对不足，需要进一步深入探讨和研究。

1 水处理技术概述

水处理技术是指通过一系列物理、化学和生物过程以及相关设备和工艺，对水进行净化、消毒、去除污染物和改善水质的过程。水处理技术在各个领域都扮演着重要的角色，包括饮用水供应、工业生产、农业灌溉和环境保护等。常见的水处理流程主要包括：（1）预处理，目的是去除水中的悬浮物、泥沙、有机物和其他固体杂质，通常可以通过物理方法如过滤、沉淀和筛选来实现。（2）化学处理，主要用于去除水中的溶解性污染物和杂质。常见的化学处理方法包括调节pH值、添加化学药剂如絮凝剂、消毒剂和螯合剂等。（3）生物处理，是利用微生物的作用降解有机物并去除氮、磷等营养物质。生物处理通常包括活性污泥法、生物滤池和湿地处理等。（4）后处理，可以进一步提高水质的安全性和可持续性。后处理方法包括活性炭吸附、反渗透、臭氧氧化和紫外线消毒等[1]。

2 突发水污染事件的概念及分类

2.1 突发水污染事件的概念

突发水污染事件是指突然发生并对水体质量产生严重影响的意外或突发性事件，这些事件通常是由突发事故、人为活动、自然灾害或其他突发因素引起的。突发水污染事件可能导致水体中有害物质的浓度超过安全标准，从而对人类健康、环境和生态系统造成潜在的风险和损害。

2.2 分类

2.2.1 工业废水排放不当引发的突发水污染事件

在工业生产过程中，由于生产工艺、设备老化等原因，废水中可能含有高浓度的有害物质，如重金属、有机物等。如果企业的废水处理不达标或未经过有效处理就直接排放，将会导致大量有毒有害物质进入水体，引发突发水污染事件[2]。

2.2.2 农业面源污染引发的突发水污染事件

农业面源污染是指农业生产和农村生活活动产生的污染物通过径流、渗漏等方式进入水体，引发水污染的现象。农业生产过程中使用的化肥、农药、畜禽养殖废弃物等都可能成为农业面源污染的主要来源。当这些污染物进入水体后，会对水质造成严重破坏，出现水体富营养化、有毒物质超标等问题。

2.2.3 自然灾害引发的突发水污染事件

自然灾害，如地震、洪水、台风等，也可能引发突发水污染事件。在地震发生时，油罐泄漏、矿井崩塌等情况可能导致大量有毒有害物质泄漏到地表水或地下水中；洪水冲刷农田时，农田中的农药、化肥等污染物可能随水流进入水体；台风带来的暴雨可能导致地表径流增加，将城市垃圾、建筑废料等污染物带入河流[3]。

2.2.4 人为事故引发的突发水污染事件

石油开采、化工生产等高风险行业可能发生泄漏事故，导致大量有毒有害物质泄漏并进入水体；建筑工程中可能发生非法倾倒废弃物、违规排放废水等行为，导致水源地受到污染；交通运输过程中可能发生危险化学品泄漏、油品泄漏等事故，同样会对水体造成污染。

3 水处理技术在突发水污染事件中的应用

3.1 2010年墨西哥湾深水地平线石油泄漏

2010年，墨西哥湾发生了深水地平线石油泄漏事件，这是美国历史上最严重的海上石油泄漏事故之一。这场灾难不仅对生态环境造成了巨大破坏，还对渔业和旅游业产生了严重的经济影响。相关部门采取了以下应对措施。

3.1.1 油水分离技术

通过使用高效的油水分离设备，包括油水分离器和油吸附材料，可以将漏出的石油从水中分离出来，这些设备能够高效地去除石油，减少其对水生生物和人类的影响。在实践中，油水分离技术包括重力分离、离心分离、过滤、浮选和电分离等多种方法，这些方法的应用取决于不同的情况和条件，如泄漏的规模、石油的种类和水中含油浓度等。

3.1.2 生物修复技术

生物修复技术是一种环保和可持续的应对措施，用于应对石油泄漏事件。通过利用微生物分解石油化合物，可以促进石油的降解，使其转化为无害或低毒性的物质。在实践中，生物修复技术包括强化生物降解和生物补救等方法，这些方法需要考虑到微生物的种类、数量和作用时间等因素。

3.1.3 化学处理

化学处理是一种快速且有效的应对措施，用于应对石油泄漏事件。通过利用化学物质来分解石油，可以加速水体的净化。在实践中，化学处理包括氧化还原、中和、沉淀和化学吸附等方法，这些方法的应用需要考虑到化学物质的种类、作用条件和副作用等因素。

3.2 2014年美国弗林特市水危机

2014年，美国密歇根州弗林特市发生了一次严重的水危机，大量居民饮用水受到铅污染的威胁。这一事件引发了广泛的公众关注和讨论，相关部门采取了相应的应对措施。

3.2.1 铅污染水处理技术

在应对铅污染水危机时，采用多种技术手段进行水处理是至关重要的，其中离子交换技术是一种通过将水中的铅离子与另一种离子进行交换去除铅污染的方法。化学沉淀技术则是通过向水中加入特定的化学药剂，使铅离子形成沉淀并沉降下来。

3.2.2 替代水源

在应对铅污染水危机时，为受影响的居民提供可靠的替代饮用水源也是非常重要的。例如，提供瓶装水或水箱作为替代水源。瓶装水不仅可以直接饮用，还可以通过使用水箱进行过滤和净化，进而提供更加安全和健康的水源，这些替代水源可以在一定程度上缓解居民对铅污染饮用水的担忧。

3.2.3 完善检测和监测体系

完善检测和监测体系包括定期进行水质检测、监测水的流速和流量等措施，确保水质的安全，并能够及时发现和解决潜在的铅污染问题。此外，对于已经受到污染的水体，监测其污染物浓度和变化趋势也是非常重要的。

3.3 2008年中国汶川地震后的饮用水危机

2008年汶川地震导致中国四川省发生了严重的饮用水危机，数百万人失去了可用的饮用水源，应对措施如下。

3.3.1 配备临时水处理设备在应对突发水污染事件的过程中，紧急部署便携式水处理设备是关键的一环，这些设备包括反渗透系统和紫外线消毒系统等，可以快速提供安全的饮用水。反渗透系统主要通过物理方法去除水中的溶解性污染物，而紫外线消毒系统则可以灭杀水中的病原微生物，有效保障供水安全。

3.3.2 水源保护

在应对突发水污染事件时，保护水源免受进一步污染是至关重要的，包括对周边环境进行清理和消毒，以清除潜在的污染源，并对地下水源进行隔离和保护。此外，还需要加强水质监测，及时发现并解决潜在的污染问题。

3.3.3 加强水资源管理

应对突发水污染事件时，不仅要解决当前的危机，更需要建立长期的水资源管理计划。通过加强水资源管理，可以确保灾后水资源的可持续供应，从而满足人们的生产生活需求，其中包括制定严格的水资源保护法规，加强水资源管理和监管，提高水资源利用率，以及推动水资源的再生和循环利用等[4]。

3.4 讨论与总结

突发水污染事件对环境和公共健康构成了严重威胁，但通过高效的水处理技术，可以减轻这些威胁造成的影响。以上三个案例展示了不同类型的突发水污染事件，以及采取的水处理技术和措施。通过油水分离技术、铅污染水处理技术和紧急水处理设备等手段，成功应对了这些危机。

4 水处理技术在突发水污染事件中的应用优势

4.1 高效去除污染物

水处理技术可以通过物理、化学和生物方法迅速降低水体中有害污染物的浓度，例如混凝、絮凝和沉淀等物理化学方法可以将固体颗粒和悬浮物从水中去除，而活性炭吸附、氧化还原反应等化学方法可以降解有机物和重金属。生物处理方法则是依靠微生物降解有机物，使其转化为无害产物。这些高效的去污机制有助于恢复受污染水体的水质，降低健康和生态风险。在具体处理过程中，处理人员要根据污染物的类型和浓度进行精确调控，以确保最佳的效果。例如，对于某些难以通过其他方法去除的有机污染物，可以采用高级氧化技术进行处理，通过产生高度活性自由基来分解有机物质，并将其转化为无害的二氧化碳和水[5]。

4.2 灵活性和多样性

水处理技术在应对突发水污染事件中表现出灵活性和多样性，对于不同类型的污染物可以选择不同的处理技术，并根据具体情况进行选择和组合。例如，对于有机污染物的处理，可以使用活性炭吸附、臭氧氧化、生物降解等方法；对于重金属离子的处理，可以使用离子交换、膜过滤等方法。此外，还可以根据实际需求升级和改进水处理技术，以满足不同地区、不同水体的特殊需求，这种灵活性使水处理技术在应对突发水污染事件时能够更加迅速、有效地解决问题[6]。

4.3 迅速响应和紧急处理

在突发水污染事件发生后，及时采取行动至关重要，可以减少对环境和人类健康的损害。水处理设施通常可以在较短时间内启动和运行，迅速净化受污染的水体，这种迅速的响应能力有助于控制污染扩散，降低其危害程度。当突发污染事件发生时，可以在短时间内将水处理技术准备就绪，并投入运行。此外，由于水处理技术通常是集中运营的，因而可以更容易地实施监测和控制，确保水质快速恢复到安全水平。

5 水处理技术在突发水污染事件中的应用策略

5.1 加强监测预警，建立健全应急机制

首先，应建立健全水质监测网络，通过定期和不定期的监测，及时发现水质变化，包括在关键节点设置监测站点，以监测水源、河流、湖泊等重要水体的水质指标，如溶解氧、pH值、氨氮、总磷等。同时可以利用先进的监测技术和设备，确保监测数据的准确性和及时性。其次，应建立健全应急机制，包括应急预案、应急组织、应急物资和技术储备等，且应急预案应明确各类突发水污染事件的应对措施和责任分工，确保在事件发生时能够迅速响应。

5.2 科学评估污染状况，制定针对性处理方案

在应对突发水污染事件时，相关工作人员需要对污染状况进行科学地评估，确定污染物的种类、浓度、范围等，并制定针对性的处理方案。通过对水质样品的分析，可以确定污染物的具体种类和浓度。例如，可以使用化学分析法测定水中有机污染物的浓度，如苯酚、多环芳烃等；使用生物法测定水中微生物的含量和种类等，并根据污染物的分布情况和特点，确定污染物的范围和影响程度，例如，如果某段河流中出现了大量有机污染物，可以判断其可能受到了附近工业废水排放的影响。

5.3 加强人员培训，提高其技术水平

企业要加强对水处理人员的专业培训，水处理涉及多个领域的知识，包括化学、生物学、环境学等。因此，培训内容应该全面覆盖这些领域的基本理论和实践技能。同时还要加强现场操作技能的培训。水处理技术的实施需要具备一定的实践经验和技巧，可以通过模拟实验、实地操作等方式进行培训，使技术人员熟悉各种设备的使用方法和操作流程。

5.4 优化水处理工艺，提高水资源利用率

在日常生产和生活中，应积极推广节水技术和水资源循环利用技术，以减少水资源的浪费。例如，可以采用节水型设备和器具，如节水型洗衣机、节水型马桶等，减少家庭用水量。此外，在工业生产中，可以采用先进的循环水处理系统，对工业废水进行回收利用，以减少新鲜水的使用量。同时，在应对突发水污染事件时，也需要采取相应措施提高处理效率，尽可能减少对环境和人类的影响。例如，可以引进和应用高效的水处理技术，如膜过滤、高级氧化等，以提高污染物的去除效果。

6 结语

水处理技术在突发水污染事件中的应用研究已经取得了显著进展，为保护我们珍贵的水资源和维护生态平衡提供了有力的支持。

总之，水处理技术在突发水污染事件中的应用是一个复杂而重要的领域，需要多方合作和持续投入，确保水资源得到更好的保护和管理。