原標(biāo)題：天津港�；穫}庫“812”爆炸事故水污染控制簡介
作者：
唐運平/天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
張志揚 石巖/天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,天津市聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計有限公司
許丹宇 隋峰/天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
袁博 唐理齊/天津市環(huán)境保護(hù)技術(shù)開發(fā)中心設(shè)計所
摘要：針對天津港�；穫}庫“8•12”爆炸產(chǎn)生的事故污水，通過分析特征污染物及其污染途徑，制定了水污染控制技術(shù)方案，有效阻斷了氰化物對后續(xù)污水處理廠生化處理系統(tǒng)和受納水體的影響。
2015年8月12日23:30左右，位于天津濱海新區(qū)塘沽開發(fā)區(qū)的天津東疆保稅港區(qū)瑞海國際物流有限公司所屬危險品倉庫發(fā)生爆炸。爆炸發(fā)生后，環(huán)保科技人員火線出擊，迅速投入到事故應(yīng)急處置工作中，準(zhǔn)確甄別特征污染物，分析其污染途徑，制定相應(yīng)的水污染控制技術(shù)方案，以防止特征污染物對后續(xù)污水處理廠生化處理系統(tǒng)和受納水體的影響。
1爆炸事故水污染特征
1.1主要污染物成分
以事故點為核心，半徑3 km范圍內(nèi)，分別布設(shè)了地表水、雨污水和海水監(jiān)測點，并對pH、COD、氨氮、硫化物、氰化物、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯等多種污染物進(jìn)行檢測。對照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)，部分監(jiān)測點位的COD、氨氮和氰化物超標(biāo)，且濃度隨時間呈下降趨勢。根據(jù)水體中超標(biāo)污染物對水環(huán)境和人體的危害程度，本次事故主要污染物確定為氰化物。
氰化物是一種以有機或無機形式廣泛存在的含碳氮自由基化合物。所有形式的氰化物都具有劇毒，與氰化物短時間接觸會引起呼吸急促、身體顫抖和其他神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)，與氰化物長時間接觸會引起脫水、甲狀腺病、神經(jīng)破損甚至死亡。據(jù)調(diào)查，瑞海國際物流有限公司所屬危險品倉庫事故發(fā)生前堆放了約700 t氰化鈉，爆炸發(fā)生后，部分氰化鈉進(jìn)入?yún)^(qū)域內(nèi)雨污管網(wǎng)和排水明渠，導(dǎo)致其中氰化物超標(biāo)。
1.2主要污染途徑
（1）中心爆炸坑。在爆炸事故核心區(qū)有1大2小共3個污水坑，大的污水坑直徑約70 m，小的直徑約10 m。初步判斷水坑主要由爆炸形成的土坑被消防水和爆裂自來水管漏水添注而成。根據(jù)初次檢測結(jié)果，爆炸坑污水氰化物超標(biāo)較多，但后期坑內(nèi)水的氰化物含量逐步下降，滿水條件下氰化物最高濃度在35 mg/L以下。
（2）雨水管網(wǎng)。
爆炸事故區(qū)半徑3 km范圍內(nèi)，有多個獨立的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，主要是天津港物流園區(qū)內(nèi)的7座雨（污）水泵站，由于雨水管網(wǎng)與明渠相連，如遇大雨天氣，有直接導(dǎo)致含氰化物污水溢出影響周邊環(huán)境的風(fēng)險。
（3）排水明渠。
爆炸事故區(qū)半徑3 km范圍內(nèi)，有天津港明渠、躍進(jìn)路明渠、東排明渠、吉運東路明渠等多條排水明渠。排水明渠直接與外界環(huán)境相連，如不及時采取有效措施，含氰化物污水也有擴散到外界水體的風(fēng)險。
（4）坑洼地。
爆炸點周邊區(qū)域由多個地勢相對低洼的汽車車場、建筑施工基坑和待建工地組成，由于核心區(qū)域雨水干管被堵截，雨水管網(wǎng)內(nèi)水位抬升，從而進(jìn)入上述地勢相對低洼的區(qū)域，并集聚了氰化物超標(biāo)的污水，容易對局部土壤和地下水造成污染。
2事故水污染控制技術(shù)方案
本次事故水污染控制技術(shù)方案的選擇遵循了以下原則：①安全第一，處置過程首先確保人員和環(huán)境安全；②疏堵結(jié)合，多管齊下，越快越好；③措施果斷，不遺留地下水污染隱患。
2.1堵截
為保障事故區(qū)域內(nèi)含氰化物超標(biāo)的污水不通過地表徑流排出影響近岸海域及周邊環(huán)境，同時也為防止外界區(qū)域排水、徑流進(jìn)入該區(qū)域增加受污染水量并提高治理難度，堵截是最有效的方式�，F(xiàn)場封堵措施主要涉及4個排�？诤�8個污水井，在吉運東路明渠設(shè)置2道攔壩，在東排明渠設(shè)置1道攔壩。
事故發(fā)生后，保稅擴展區(qū)污水處理廠已與事故范圍內(nèi)企業(yè)斷開管網(wǎng)聯(lián)通，排口（一號雨水泵站）落實三級審批，并在一號雨水泵站設(shè)置臨時移動式破氰裝置，確保達(dá)標(biāo)排放。
2.2外運與外輸
為了盡快減少中心爆炸坑和泵站中的污水量，防止有害污水對地下水和外部水體的污染，采取了部分污水由危廢運輸車輛外運至危廢處理中心進(jìn)行處理的方式。天津合佳威立雅環(huán)境服務(wù)有限公司出動了20多輛危廢運輸車輛，每天往返運輸三四十趟，對北港東三路雨排臨時泵站及圍壩內(nèi)污水進(jìn)行抽取外運。
綜合考慮爆炸坑周邊的地形、構(gòu)筑物情況、水文地質(zhì)條件，敷設(shè)了抽水管道，采用潛水泵抽取坑中污水，輸送到外擴區(qū)具備處理條件的位置，然后安裝臨時破氰裝置去除氰化物，出水根據(jù)水量和含鹽量情況，決定是否可以匯入現(xiàn)有拓展區(qū)的污水處理廠，其余污水運至區(qū)域內(nèi)的其他工業(yè)廢水處理廠進(jìn)行處理。
2.3氰化物降解
目前，降解氰化物的方法主要有生物處理法、兩段氯化氧化法、過氧化氫氧化法、光催化法、電化學(xué)法等。事故現(xiàn)場移動破氰設(shè)施多采用兩段氯化氧化法。兩段氯化氧化法中破氰氧化劑可選用氯氣、二氧化氯、次氯酸鈣和次氯酸鈉等。在較高的pH條件下將氰根離子氧化為氰酸根，然后在較低的pH條件下將氰酸根進(jìn)一步氧化為氮氣和二氧化碳。
為確保最終出水達(dá)標(biāo)排放，在保稅擴展區(qū)污水處理廠前段增設(shè)臭氧氧化、混凝、活性炭吸附工藝，污水處理廠原有生物處理池內(nèi)投加活性炭用于強化活性污泥活性，并在接觸池增設(shè)活性炭過濾墻。
2.4氰化物原位凈化
對于水量較大、氰化物超標(biāo)不多的地表水體，如坑洼地、排水明渠等，考慮到經(jīng)濟性和汛期排水緊迫性，采用了氰化物原位凈化的方法。氰化物原位凈化即直接向水體中投加石灰水等pH調(diào)節(jié)劑和次氯酸鈉、次氯酸鈣等氧化劑，通過兩段氯化氧化法將氰化物氧化為氮氣和二氧化碳，以確保氰化物濃度達(dá)標(biāo)。
3移動破氰設(shè)施及處理效果
為了更加機動高效地處理含氰污水，事故區(qū)安放了多臺移動破氰設(shè)施。以一號雨水泵站旁的移動破氰裝置為例，主要由集水池、調(diào)堿池、氧化池、沉淀池、調(diào)酸池、氧化池等組成，如圖1所示。調(diào)節(jié)池具有存儲污水和穩(wěn)定水質(zhì)兩個功能，停留時間為4 h。污水由調(diào)節(jié)池提升至一段破氰池，將pH調(diào)至10以上，投加一定量次氯酸鈉，控制氧化還原電位（ORP）在300～350 mV，停留時間1 h，將CN-氧化為HOCN，毒性大幅下降；污水自流進(jìn)入第二段破氰池，將pH調(diào)至6.5～7，再次投加次氯酸鈉，控制ORP在650 mV左右，停留時間1 h，將HOCN氧化成氮氣和二氧化碳。該設(shè)備采用加藥自控裝置，酸堿加藥量可與pH計聯(lián)動，根據(jù)pH變化控制加酸加堿量；次氯酸鈉投加與ORP儀聯(lián)動，控制氧化劑的投加量。進(jìn)出水自控可通過液位計與電動閥聯(lián)動來控制。
含氰污水經(jīng)移動破氰設(shè)施處理后，出水進(jìn)入事故檢測槽，事故檢測槽共4套，單套停留時間2 h，交替使用，及時檢測水質(zhì)，若水質(zhì)達(dá)標(biāo)，則直接排放；若水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，將污水回流至調(diào)節(jié)池再次處理，直至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
該移動破氰設(shè)施經(jīng)過一段時間的調(diào)試運行和參數(shù)優(yōu)化后，運轉(zhuǎn)正常，處理來自北港東三路臨時雨水泵站的氰化物濃度為2～20 mg/L的含氰污水，出水氰化物濃度小于0.5 mg/L，達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
4氰化物原位凈化方法及效果
通過現(xiàn)場試驗和專家論證，將污染河渠水的氰化物原位凈化方法確定為：將水體pH調(diào)至10以上，投加一定量次氯酸鈉，控制ORP在300～350 mV，將CN-氧化為HOCN，將水體pH調(diào)至6.5～7，再次投加次氯酸鈉，控制ORP在650 mV左右，將HOCN氧化成氮氣和二氧化碳。氰化物原位凈化過程中，藥劑可采用噴灑或泵入的方式投加，對于狹長型渠道水體，為確保藥劑與水體充分混合，可采用大流量低揚程泵實現(xiàn)水體循環(huán)。
采用氰化物原位凈化方法處理污染水體的效果為：氰化物濃度1~10 mg/L的地表水，投加藥劑進(jìn)行氧化處理后，水體中氰化物濃度為0.2～0.5 mg/L，達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。
5 結(jié)語
（1）通過對事故現(xiàn)場周邊布設(shè)地表水、污水和海水監(jiān)測點位，及時準(zhǔn)確掌握污染的范圍和程度。通過甄別確定污染水體中特征污染物為氰化物，主要污染途徑為中心爆炸坑、雨水管網(wǎng)、排水明渠和坑洼地。
（2）遵循“安全第一、疏堵結(jié)合、多管齊下、措施果斷”的原則，制定的水污染控制技術(shù)方案主要包括堵截、外運與外輸、移動破氰設(shè)施降解氰化物和氰化物原位凈化。
（3）事故區(qū)安放了多臺移動破氰設(shè)施，經(jīng)運行調(diào)試后，處理效果較好，能夠確保出水氰化物濃度達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
（4）污染地表水的氰化物原位凈化采用兩段氯化氧化法工藝，處理后水體中氰化物濃度能夠達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。
本文來自2016年《給水排水》第1期
