市政管道施工中的污水應急處理措施

石東保，郭志堅，楊志強

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450004）

市政管道是市政道路排水管道工程的簡稱。在眾多城市基礎建設中，市政管道的施工是一項與人民生活密切相關且不容小視的重大施工項目。市政管道施工的主要功能是保證城市房屋中排水系統的正常運行以及城市污水的合理化處理，從而保障城市居民的用水安全。近年來，由于石油泄漏以及化學藥品和工業廢水的不合理排放等因素造成了許多的突發性水污染情況，已嚴重威脅到城市居民的用水安全。因為突發性水污染在爆發時間、污染程度上與一般水污染特點差異大，所以一般水污染的處理措施不能對其使用。基于此，文章為有效解決突發性水體的污染問題，提出重介質輔助的污水應急處理措施，重介質材料指密度大于1g/cm3的溶質，下文詳細介紹了該措施的具體實施環節。

1 重介質輔助污水應急處理措施

重介質輔助污水應急處理措施指引入重介質材料，輔助提高污水應急處理的工作質量。結合市政管道施工的背景特點，應急處理的污水主要來源有兩個，一為自來水管道等凈水管道，二為排污管等污水管道。在實際中也有少量污水來自取暖管道和消防管道，也可歸結為凈水管道。凈水管道的裂損，其污水主要為裂損點噴涌出的凈水以及夾雜的管道周邊的泥土；污水管道的裂損，其污水主要為管道中的污水、污物、雜質等。該措施的工作原理是應用磁粉重介質的吸附作用，以清除突發性污水中的懸浮物，由此實現水體凈化的功能；其工作流程可分為絮凝污水懸浮物、沉淀污水懸浮物和回收重介質三個環節，以下為其工作環節的深入研究。

1.1 絮凝污水懸浮物

重介質輔助污水應急處理措施的第一步就是絮凝污水懸浮物的處理環節，其處理方法如下：首先，將市政管道施工中產生的突發性污水引入制定的沉降罐內；接著，在沉降罐內投入少量的聚合氯化鋁凝聚劑和聚丙烯酰絮凝劑，對突發性污水進行初步處理，從而使該污水中油滴聚集而上浮至污水表面，以及體積較大的懸浮固體絮凝成絮狀沉淀物；然后，采用加壓的方法將污水中的沉淀物分離出來，并在處理后的污水中投入按照1∶3∶2比例組合的重介質磁粉、聚合氯化鋁凝聚劑以及聚丙烯酰絮凝劑混合物；最后，使用攪拌機以30r/s的速度運行15min，使污水與混合物充分接觸，保證磁粉重介質的吸附作用充分發揮，能夠輔助凝聚劑與絮凝劑找到污水中較小的懸浮物，使污水中的小型懸浮物定向聚攏形成肉眼可見的絮狀固體，從而完成針對突發性污水的絮凝工作。在污水絮凝過程中，需要使用攪拌棍保持污水的流動性，既可以通過水體運動令凝聚劑、絮凝劑與污水中污染物充分反應，又可以通過攪拌吸附、匯聚絮凝物，便于絮凝物的分離和收集，提高污水凈化的效率。

1.2 沉淀污水懸浮物

在完成突發性污水懸浮物的絮凝工作環節之后，接下來則是對其絮凝物進行沉淀處理。該過程需要應用重介質分離機，替代傳統方法中的壓力過濾法，其工作流程如下：首先將絮凝后的污水從沉降罐中引入重介質分離機內部；然后啟動重介質分離機，基于磁粉重介質的特征，使污水中的絮團因受到強烈的磁場力作用而被吸附到重介質分離機的轉盤上，并且隨著轉盤的轉動而從水體中分離出來，從而分離出污水初次處理時不能過濾的小型懸浮物；最后將處凈化的污水沿經管線，外輸到應急設置的污水匯集池中，等待二次凈化處理。

1.3 回收有用材料

處理完一部分污水之后，為了使該應急處理措施具有循環使用價值，則需要在每次處理污水后，對其所使用材料進行回收處理。其工作流程如下：首先清洗重介質分離機，從而得到污水懸浮物、重介質、凝聚劑以及絮凝劑的混合體；然后將其混合體放入適宜規格的高速離心機內，根據不同物質在離心過程中產生不同角速度的原理，實現重介質、凝聚劑、絮凝劑與懸浮物四種物質的分離，之后將分離出的懸浮物及時清理干凈；最后將重介質、凝聚劑以及絮凝劑放入指定的位置進行儲存，從而保證重介質輔助污水應急處理措施的可持續使用性。

1.4 二次凈化處理污水

經過前三步凈化處理的污水，其中的大塊懸浮物已經基本處理干凈，不過水體還很渾濁，根據國家環保標準，仍不能直排入自然環境中，需要二次凈化處理。在有條件的情況下，可以將經過處理的污水送入污水處理廠；但是在距離污水處理廠遠等不利情況下，需要采取應急措施，實現一次凈化污水的匯集。建議的做法是在事故現場的附近，依托地勢建設簡易污水匯集池，將經過一次處理的污水排入其中，集中處置。采集污水匯集樣本，進行快速檢測，判定污水的水質和所含主要鹽分。根據水體酸堿度和所含主要鹽分，加入相應的藥劑，達到平衡酸堿度和沉淀鹽類的效果。污水靜置24h后，再次檢測水體污染情況，如水體酸堿度仍不達標，則繼續根據檢測結果添加藥劑，直到水體pH值保持在6.5～7.5，達到國家標準規定的直排要求。使用過濾水泵將凈化后的水抽出，排入自然環境或下水道中。污水處理完畢后，集中收集臨時污水匯集池中殘留的泥沙和鹽類沉淀物所形成的污泥，將其轉運到城市廢渣集中存放點統一處理。

在完成污水應急處理后，還需要對事故現場和應急處置點進行環境恢復，完成土方回填、道路修整、植被覆蓋、衛生清潔等善后工作，至此，污水應急處理的全部流程完成，實現了搶險排故、污水凈化、材料回收和污染物處理，達到了維護城市環境的目的。

2 仿真實驗

2.1 實驗準備

該實驗以自配的懸浮物含量為500mg/L、450mg/L、400mg/L、350mg/L和300mg/L的5種模擬污水為原材料，首先從每種材料中各取1000mL，將其等分為兩部分；然后分別采用重介質輔助污水應急處理措施與傳統處理措施進行處理；最后利用電子天平稱量并計算出兩種措施處理后，模擬污水中的懸浮物含量，從而判定重介質輔助污水應急處理措施的使用價值。實驗過程中所運用到的實驗儀器與試劑如表1所示。

表1 實驗所用儀器與試劑的基本性質

2.2 結果討論

重介質輔助污水應急處理措施與傳統處理措施對相同污水的處理成果對比情況，如表2所示。

表2 兩種污水處理措施的實驗結果對比情況 單位：mg/L

由表2可知，采用重介質輔助污水應急處理措施得到的處理后污水，其平均懸浮物含量為40.66%；而采用傳統處理措施得到的處理后污水，其平均懸浮物含量為42.82%；對比之下重介質污水應急處理措施的平均懸浮物含量降低了2.16%，從而證實了重介質輔助污水應急處理措施具有較高的使用價值。

3 結束語

文章以重介質磁粉作為輔助材料，提出了基于重介質的污水應急處理措施，并且采用對比實驗的方法，驗證了該措施的使用價值，應盡快應用于我國市政管道施工。文章提出的污水應急處理措施，雖然可以降低當前突發性污水中的懸浮物含量，但并不能保證處理后的污水具有絕對的安全性。市政部門是城市的管家，肩負著維護城市形象的重任，在污水應急排險行動中，需要以高標準、嚴要求規范處置方案，確保環境保護不受到破壞，避免因應急處理措施而引入人為的二次污染。如何提高城市突發性污水處理后的安全性，是我國水資源保護工作的重點研究課題，需要不斷進行研究，力爭早日攻克這一歷史難題。