市政管道施工中的污水应急处理措施

石东保，郭志坚，杨志强

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450004）

市政管道是市政道路排水管道工程的简称。在众多城市基础建设中，市政管道的施工是一项与人民生活密切相关且不容小视的重大施工项目。市政管道施工的主要功能是保证城市房屋中排水系统的正常运行以及城市污水的合理化处理，从而保障城市居民的用水安全。近年来，由于石油泄漏以及化学药品和工业废水的不合理排放等因素造成了许多的突发性水污染情况，已严重威胁到城市居民的用水安全。因为突发性水污染在爆发时间、污染程度上与一般水污染特点差异大，所以一般水污染的处理措施不能对其使用。基于此，文章为有效解决突发性水体的污染问题，提出重介质辅助的污水应急处理措施，重介质材料指密度大于1g/cm3的溶质，下文详细介绍了该措施的具体实施环节。

1 重介质辅助污水应急处理措施

重介质辅助污水应急处理措施指引入重介质材料，辅助提高污水应急处理的工作质量。结合市政管道施工的背景特点，应急处理的污水主要来源有两个，一为自来水管道等净水管道，二为排污管等污水管道。在实际中也有少量污水来自取暖管道和消防管道，也可归结为净水管道。净水管道的裂损，其污水主要为裂损点喷涌出的净水以及夹杂的管道周边的泥土；污水管道的裂损，其污水主要为管道中的污水、污物、杂质等。该措施的工作原理是应用磁粉重介质的吸附作用，以清除突发性污水中的悬浮物，由此实现水体净化的功能；其工作流程可分为絮凝污水悬浮物、沉淀污水悬浮物和回收重介质三个环节，以下为其工作环节的深入研究。

1.1 絮凝污水悬浮物

重介质辅助污水应急处理措施的第一步就是絮凝污水悬浮物的处理环节，其处理方法如下：首先，将市政管道施工中产生的突发性污水引入制定的沉降罐内；接着，在沉降罐内投入少量的聚合氯化铝凝聚剂和聚丙烯酰絮凝剂，对突发性污水进行初步处理，从而使该污水中油滴聚集而上浮至污水表面，以及体积较大的悬浮固体絮凝成絮状沉淀物；然后，采用加压的方法将污水中的沉淀物分离出来，并在处理后的污水中投入按照1∶3∶2比例组合的重介质磁粉、聚合氯化铝凝聚剂以及聚丙烯酰絮凝剂混合物；最后，使用搅拌机以30r/s的速度运行15min，使污水与混合物充分接触，保证磁粉重介质的吸附作用充分发挥，能够辅助凝聚剂与絮凝剂找到污水中较小的悬浮物，使污水中的小型悬浮物定向聚拢形成肉眼可见的絮状固体，从而完成针对突发性污水的絮凝工作。在污水絮凝过程中，需要使用搅拌棍保持污水的流动性，既可以通过水体运动令凝聚剂、絮凝剂与污水中污染物充分反应，又可以通过搅拌吸附、汇聚絮凝物，便于絮凝物的分离和收集，提高污水净化的效率。

1.2 沉淀污水悬浮物

在完成突发性污水悬浮物的絮凝工作环节之后，接下来则是对其絮凝物进行沉淀处理。该过程需要应用重介质分离机，替代传统方法中的压力过滤法，其工作流程如下：首先将絮凝后的污水从沉降罐中引入重介质分离机内部；然后启动重介质分离机，基于磁粉重介质的特征，使污水中的絮团因受到强烈的磁场力作用而被吸附到重介质分离机的转盘上，并且随着转盘的转动而从水体中分离出来，从而分离出污水初次处理时不能过滤的小型悬浮物；最后将处净化的污水沿经管线，外输到应急设置的污水汇集池中，等待二次净化处理。

1.3 回收有用材料

处理完一部分污水之后，为了使该应急处理措施具有循环使用价值，则需要在每次处理污水后，对其所使用材料进行回收处理。其工作流程如下：首先清洗重介质分离机，从而得到污水悬浮物、重介质、凝聚剂以及絮凝剂的混合体；然后将其混合体放入适宜规格的高速离心机内，根据不同物质在离心过程中产生不同角速度的原理，实现重介质、凝聚剂、絮凝剂与悬浮物四种物质的分离，之后将分离出的悬浮物及时清理干净；最后将重介质、凝聚剂以及絮凝剂放入指定的位置进行储存，从而保证重介质辅助污水应急处理措施的可持续使用性。

1.4 二次净化处理污水

经过前三步净化处理的污水，其中的大块悬浮物已经基本处理干净，不过水体还很浑浊，根据国家环保标准，仍不能直排入自然环境中，需要二次净化处理。在有条件的情况下，可以将经过处理的污水送入污水处理厂；但是在距离污水处理厂远等不利情况下，需要采取应急措施，实现一次净化污水的汇集。建议的做法是在事故现场的附近，依托地势建设简易污水汇集池，将经过一次处理的污水排入其中，集中处置。采集污水汇集样本，进行快速检测，判定污水的水质和所含主要盐分。根据水体酸碱度和所含主要盐分，加入相应的药剂，达到平衡酸碱度和沉淀盐类的效果。污水静置24h后，再次检测水体污染情况，如水体酸碱度仍不达标，则继续根据检测结果添加药剂，直到水体pH值保持在6.5～7.5，达到国家标准规定的直排要求。使用过滤水泵将净化后的水抽出，排入自然环境或下水道中。污水处理完毕后，集中收集临时污水汇集池中残留的泥沙和盐类沉淀物所形成的污泥，将其转运到城市废渣集中存放点统一处理。

在完成污水应急处理后，还需要对事故现场和应急处置点进行环境恢复，完成土方回填、道路修整、植被覆盖、卫生清洁等善后工作，至此，污水应急处理的全部流程完成，实现了抢险排故、污水净化、材料回收和污染物处理，达到了维护城市环境的目的。

2 仿真实验

2.1 实验准备

该实验以自配的悬浮物含量为500mg/L、450mg/L、400mg/L、350mg/L和300mg/L的5种模拟污水为原材料，首先从每种材料中各取1000mL，将其等分为两部分；然后分别采用重介质辅助污水应急处理措施与传统处理措施进行处理；最后利用电子天平称量并计算出两种措施处理后，模拟污水中的悬浮物含量，从而判定重介质辅助污水应急处理措施的使用价值。实验过程中所运用到的实验仪器与试剂如表1所示。

表1 实验所用仪器与试剂的基本性质

2.2 结果讨论

重介质辅助污水应急处理措施与传统处理措施对相同污水的处理成果对比情况，如表2所示。

表2 两种污水处理措施的实验结果对比情况 单位：mg/L

由表2可知，采用重介质辅助污水应急处理措施得到的处理后污水，其平均悬浮物含量为40.66%；而采用传统处理措施得到的处理后污水，其平均悬浮物含量为42.82%；对比之下重介质污水应急处理措施的平均悬浮物含量降低了2.16%，从而证实了重介质辅助污水应急处理措施具有较高的使用价值。

3 结束语

文章以重介质磁粉作为辅助材料，提出了基于重介质的污水应急处理措施，并且采用对比实验的方法，验证了该措施的使用价值，应尽快应用于我国市政管道施工。文章提出的污水应急处理措施，虽然可以降低当前突发性污水中的悬浮物含量，但并不能保证处理后的污水具有绝对的安全性。市政部门是城市的管家，肩负着维护城市形象的重任，在污水应急排险行动中，需要以高标准、严要求规范处置方案，确保环境保护不受到破坏，避免因应急处理措施而引入人为的二次污染。如何提高城市突发性污水处理后的安全性，是我国水资源保护工作的重点研究课题，需要不断进行研究，力争早日攻克这一历史难题。