关于地震灾区污水废水处理技术体系与实践策略

一、地震后污水废水的污染特征与处理难点

• 有机物污染：尸体腐败物（蛋白质、脂肪）、生活垃圾、医疗废弃物等，COD（化学需氧量）可达 5000-10000mg/L。
• 微生物污染：大肠杆菌、沙门氏菌、病毒等病原体，粪大肠菌群数超过 10^6 CFU/L。
• 化学污染：建筑材料溶出的重金属（铅、汞）、工业化学品、消毒药剂残留等。
• 特殊污染物：液化石油气泄漏形成的烃类物质、放射性物质（核电站周边）等。

1. 应急性需求：需在 72 小时黄金救援期内快速控制污染扩散。
2. 环境脆弱性：灾区生态系统受损，传统处理工艺易引发二次污染。
3. 资源限制：电力、设备、专业人员短缺，需依赖便携式或模块化技术。

二、地震后污水废水处理技术体系

• 物理拦截与预处理
  • 使用沙袋、铁丝网构建临时沉淀池，去除大块悬浮物（尸体、砖石）。
  • 投加聚合氯化铝（PAC）或聚丙烯酰胺（PAM），加速胶体物质絮凝沉淀。
  • 案例：2015 年尼泊尔地震中，加德满都临时搭建的 6 座沉淀池每日处理 1500 吨污水，SS（悬浮物）去除率达 85%。
• 快速消毒技术
  • 次氯酸钠溶液（有效氯浓度 50-100mg/L）或二氧化氯发生器杀灭病原体。
  • 紫外线（UV）消毒车对小水量污水进行即时处理，辐照剂量≥40mJ/cm²。
  • 数据：2010 年海地地震后，使用次氯酸钠消毒使霍乱发病率降低 70%。

• 生物酶 - 微生物协同处理
  • 投加复合生物酶制剂（含蛋白酶、脂肪酶、除臭酶）分解有机物，配合芽孢杆菌、光合细菌等微生物菌剂加速矿化。
  • 实验表明：酶 - 菌联合处理可使 COD 从 8000mg/L 降至 1500mg/L，氨氮从 500mg/L 降至 80mg/L。
• 膜生物反应器（MBR）
  • 采用中空纤维膜组件（孔径 0.1-0.4μm）实现泥水分离，出水浊度 < 0.5NTU，可直接回用为冲厕水或灌溉水。
  • 优势：占地面积小（仅为传统工艺的 1/3），抗冲击负荷能力强（可处理 COD 3000mg/L 以上污水）。

• 生态工程技术
  • 构建人工湿地：种植芦苇、菖蒲等耐污植物，配合沸石填料吸附重金属。
  • 案例：2008 年汶川地震后，在绵竹市建设的 5000m² 人工湿地使出水 COD 稳定在 60mg/L 以下。
• 高级氧化技术（AOPs）
  • 利用臭氧（O₃）、过氧化氢（H₂O₂）与紫外光联合作用，降解难生物降解有机物（如多环芳烃）。
  • 研究显示：臭氧氧化可使苯并芘去除率达 95%，但需控制臭氧投加量（≤5mg/L）以避免溴酸盐生成。

三、关键技术选择与协同处理策略

• 医疗废水：单独收集，先经高温蒸煮（121℃, 30 分钟）灭活病原体，再与生活污水合并处理。
• 工业废水：优先处理氰化物、酚类等高毒性物质，采用碱性氯化法（pH>10，投加次氯酸钠）。
• 雨水径流：通过植被缓冲带拦截地表污染物，经沉淀后回用为消防用水。

• 车载式处理单元：配备絮凝沉淀、生物接触氧化、膜过滤模块，日处理量 50-200 吨。
• 集装箱式处理站：集成太阳能供电系统，适合偏远无电地区，如 2021 年阿富汗地震中部署的模块化设备。

四、典型案例分析与技术改进方向

• 问题：含放射性物质（如碘 - 131、铯 - 137）的污水泄漏。
• 处理方案：
  • 初期使用 “水玻璃 + 活性炭” 吸附放射性物质。
  • 后期建成 “多核素去除设备（ALPS）”，通过离子交换树脂去除 62 种放射性核素，氚无法去除，采用稀释后排海。
• 教训：需优先切断污染源，避免放射性物质进入水体循环。

• 创新点：
  • 利用无人机遥感监测水体污染扩散范围。
  • 开发 “酶 - 菌 - 藻” 一体化生物膜反应器，同步脱氮除磷。
  • 出水用于灌溉耐盐作物（如向日葵），实现水资源循环利用。

• 智能化监测系统：部署物联网传感器，实时监测 COD、氨氮、pH 等参数。
• 耐极端环境菌剂：筛选耐低温（-10℃）、耐高盐（NaCl 浓度 5%）的微生物菌株。
• 能量回收技术：在厌氧消化过程中收集沼气发电，降低运行成本。

五、结论与建议

1. 优先保障饮用水安全：对地表水采用 “混凝沉淀 - 砂滤 - 消毒” 三级处理，确保大肠菌群 < 3 CFU/L。
2. 资源化利用导向：处理后出水用于消防、绿化，减少清洁水消耗。
3. 公众参与机制：培训当地居民使用简易处理装置（如家庭用生物酶消毒包）。
4. 长期风险评估：地震后 1-2 年内定期监测地下水，防范重金属和病原体的远期污染。