CN102352615B

CN102352615B - 一种水污染事故应急处理方法

Info

Publication number: CN102352615B
Application number: CN201110218477.3A
Authority: CN
Inventors: 谭周亮; 彭小明; 李旭东; 李久安; 谢翼飞
Original assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Current assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2031-08-01
Also published as: CN102352615A

Abstract

本发明属于环保与安全技术领域，具体涉及用多功能闸门的水污染事故应急处理方法。发生液态污染物突发污染事故时，灵活组合两个及两个以上多功能闸门，进行拦截、分离和回收液态污染物或拦截与阻断污染物。针对重质污染物、轻质污染物或重质与轻质污染物同时泄漏的情况，通过调节导流管的流量与液位来达到拦截、回收污染物的目的。通过将闸门设置在厂区或园区内的沟渠上，能有效应急处理难溶性和可溶性液态污染物造成的突发事件，从而防止污染物进入天然水体造成环境污染与进一步危害。本发明具有操作简单，成本低廉，效果好，易于推广；适用于多种液态污染物的突发污染事故处理。

Description

一种水污染事故应急处理方法

技术领域

本发明属于环保与安全技术领域，具体涉及发生液态污染物突发污染事故时，应用多功能闸门组合拦截、分离和回收液态污染物或拦截与阻断污染物的方法。

背景技术

近年来，我国重大突发环境污染事故频发，如2004年四川沱江特大污染事件，2005年松花江特大水污染事件等，污染事故不仅直接威胁当地饮水安全，给生产生活带来严重影响，而且造成国际环境纠纷和赔偿，这与当前国家提倡建设环境友好型社会目标极不协调。因此研究能快速处理突发环境污染事故的技术和方法，显得尤为必要。这些事故的共同特征是：污染物以液态形式扩散，造成污染范围扩大；污染物汇同消防水、雨水等经沟渠进入天然水体。

国内外研究表明，由污染物泄漏、爆炸等导致的突发液态污染事故，污染物的有效阻隔与拦截是事故应急处理的首要环节。为此，发达国家对液态有毒污染物的就地阻隔与拦截进行了很多研究。如美国、加拿大等发达国家研究发展了泥浆坝、泥-斑脱土坝、泥-斑脱土-水泥坝、混凝土堤坝等物理拦截方法。国内目前主要借用已有闸门、构筑土坝或活性炭堤坝等简易技术，实现突发水污染事故中污染物的阻断拦截。相关专利申请如：《用于治理河流污染的闸门组及其使用方法》(公开号：CN1587539A)，通过闸门组的使用，利用物理的方法，采用多级过滤沉降的手段净化污染的河水；《防止沿江企业突发污染事故的装置》(公开号：CN1814927A)，在雨排水系统末端设置调节池收集突发事故时产生的污水，在调节池内设置自动控制的潜污泵将污水送回厂区污水处理站。现有方法在一定程度上能起到阻断拦截的作用，但其仅仅是对污染物的短暂简易拦截，存在工程量大、操作复杂，无法有效阻断拦截流量大的液态污染物、无污染物分离收集功能等问题。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明采用组合闸门的方法，目的是实现在企业厂区或工业园区内的沟渠中拦截、分离和回收难溶性液态污染物，以期用简单、高效的方法处理突发液态污染物事故。

本发明采用的技术路线是，在厂区沟渠或工业园区内河上，灵活组合两个及两个以上多功能闸门(多功能闸门见专利201120219514.8一种多功能闸门系统)，对突发污染事故中的液态污染物(包括可溶性、难溶性污染物)进行拦截、分离和回收或拦截与阻断。

(1)闸门之间的间距为5-100m，闸门导流管管径根据最大消防水流量确定为250-500mm；

(2)当未发生液态污染物突发污染事故时，闸门开启，沟渠处于正常排水状态；

(3)发生液态轻质难溶性污染物泄漏时，自控或手动关闭各道闸门，闸门导流管的进水口朝下，出水口朝上，在闸门上部的收集槽中回收污染物，多级闸门拦截、分离与回收污染物，见附图2；

(4)发生液态重质难溶性污染物突发污染事故时，自控或手动关闭各道闸门，闸门导流管的进水口朝上，出水口朝下，在闸门下端收集槽中回收污染物，多级闸门拦截、分离与回收污染物，见附图3；

(5)发生液态可溶性污染物突发事故时，自控或手动关闭各道闸门，在闸门间形成封闭区域，拦截高浓度污染流并经收集槽转移，在封闭区域不能满足存储的情况下，连通各级闸门的出水口与进水口，以利于上游来水的排放，见附图4；

(6)突发污染事故中同时含有液态轻质与重质污染物时，自控或手动关闭各道闸门，优先分离轻质污染物，在闸门的上部与下部收集槽中同时回收污染物，多级闸门实现不同污染物的拦截、分离与回收污染物，见附图5。

本水污染事故应急处理方法具有如下优点：

1、操作简单，成本低廉，效果好，易于推广；

2、适用于多种液态污染物的突发污染事故处理；

3、功能广泛，对事故中的污染物具有拦截阻断、分离与收集功能。

附图说明

图1为组合闸门开启状态下的结构示意图，其中A为闸门1，B为闸门2；(1)为轻质污染物收集槽，(2)为闸体，(3)为导流管，(4)为重质污染物收集槽；

图2为组合闸门处理轻质液态污染物突发事故技术路线示意图；其中(1)A为闸门1，B为闸门2；为轻质污染物收集槽，(2)为闸体，(3)为导流管，(4)为重质污染物收集槽，(5)为轻质污染物；

图3为组合闸门处理重质液态污染物突发事故技术路线示意图；其中(1)A为闸门1，B为闸门2；为轻质污染物收集槽，(2)为闸体，(3)为导流管，(4)为重质污染物收集槽，(5)为重质污染物；

图4为组合闸门处理可溶性污染物突发污染事故技术路线示意图；其中(1)A为闸门1，B为闸门2；为轻质污染物收集槽，(2)为闸体，(3)为导流管，(4)为重质污染物收集槽，(5)为高浓度可溶性污染流；

图5为组合闸门处理重质与轻质混合液态污染物突发事故技术路线示意图；其中A为闸门1，B为闸门2；(1)为轻质污染物收集槽，(2)为闸体，(3)为导流管，(4)为重质污染物收集槽，(5)为重质污染物，(6)为轻质污染物。

具体实施方式

由于突发污染事故的突发性与不确定性，本专利实施例所获得数据均来自水槽模拟试验，模拟装置大小为一般沟渠的五分之一，宽为内河的三十分之一。模拟试验水槽规格为：长×宽×高＝2000×200×300mm，第一道闸门安装在1500mm处，第二道闸门安装在2000mm处，导流管管径为50mm。通过模拟不同的污染物流速与浓度，模拟获得闸门组合对突发污染事故的处理效果。

实施例1：难溶性轻质污染物的拦截、分离与回收，以柴油和汽油为例。

如附图2所示的操作模拟应急处理，其中闸门间距为500mm，导流管管径为50mm。水槽中模拟试验表明：当污染物水流平缓时，轻质污染物几乎全部漂浮在水面上，经第一道闸门能被拦截90％以上，在第二道闸门前，水面几乎无漂浮的油膜；当水流扰动剧烈时，会有少部分油随水流流过第一道闸门，来到第二道闸门前，水流经第一道闸门的消能作用后变得平缓，油会漂浮到水面，在第二道闸门便能较好地完成油的拦截分离。通过组合两道闸门试验数据表明，拦截、分离和回收轻质难溶性污染物效果明显，如表1所示。汽油在水流平缓的条件下，在第一道闸门便能被拦截90％以上。

表1 两道多功能闸门应急处理柴油泄漏效果

根据以上模拟结果，如等比例放大模拟闸门五倍，即沟渠宽×高＝1×1.5m，导流管管径250mm，水流截面积扩大25倍。根据单位时间内水量为Q＝v×S，在污染物水流速度为80.4cm/min条件下，可算出每小时流过闸门的水量为72m³。按第一道闸门前沟渠长度为50m，闸门间隔5m，沟渠中可储存80m³泄漏污染物。从而可推算出1h可处理150m³以上的泄漏污染物。如果闸门安装在宽×高＝6×2.5m的河道中，在水流速度为80.4cm/min条件下，闸门处理能力可达720m³/h，加上闸门前50m长河道储存的750m³泄漏污染物，闸门一个小时即可处理1470m³的泄漏污染物。

实施例2：难溶性重质污染物的拦截、分离与回收，以硝基苯和二氯化碳为例

如附图3所示操作模拟应急处理，其中闸门间距为500mm，导流管管径为50mm。在水槽中的模拟试验表明：当水流平缓时，重质污染物几乎全部会沉积到水底，经第一道闸门就能被拦截90％以上，在第二道闸门前，几乎没有污染物出现；当水流扰动剧烈时，会有部分污染物随水流流过第一道闸门，来到第二道闸门前，污染物与水流经第一道闸门的消能作用后将变得平缓，污染物会沉积到水底，在第二道闸门便能很好地完成重质污染物的拦截分离。通过组合两道闸门的试验数据表明，拦截、分离和回收重质难溶性污染物效果明显，拦截分离效果具体如表2所示。在水流平缓时，硝基苯在第一道闸门也能被拦截90％以上。

表2 两道多功能闸门应急处理二氯化碳泄漏效果

根据以上模拟结果，如等比例放大模拟闸门五倍，即沟渠宽×高＝1×1.5m，导流管管径250mm，水流截面积扩大25倍。根据单位时间内水量为Q＝v×S，在水流速度为84.4cm/min条件下，可算出每小时流过闸门的水量为76m³。按第一道闸门前沟渠长度为50m，两闸门间隔为5m，沟渠中可储存80m³泄漏污染物。可推算出1h能处理150m³以上的泄漏污染物。如果闸门安装在宽×高＝6×2.5m的河道中，在污染物水流速度为84.4cm/min条件下，闸门处理能力可达760m³/h，加上闸门前50m长河道储存的750m³泄漏污染物，闸门一个小时即可处理1510m³的泄漏污染物。

实施例3：难溶性重质与轻质污染物的同时拦截、分离与回收，以柴油和二氯化碳为例。

如附图5所示的操作模拟应急处理，其中闸门间距为500mm，导流管管径为50mm。在水槽中的模拟试验表明：柴油和二氯化碳混合后会互溶，当水流平缓时，绝大部分会沉到水底，经第一道闸门就能被拦截80％以上，在第二道闸门前，污染物非常少；当水流扰动剧烈时，部分污染物会随水流过第一道闸门，来到第二道闸门前，水流经第一道闸门的消能作用后将变得平缓，污染物会沉积到水底，第二道闸门能很好地完成污染物的拦截分离。

表3 两道多功能闸门应急处理柴油和二氯化碳泄漏效果

根据以上模拟结果，如等比例放大模拟闸门五倍，即沟渠宽×高＝1×1.5m，导流管管径250mm，水流截面积扩大25倍。根据单位时间内水量为Q＝v×S，在水流速度为81.3cm/min条件下，可算出每小时流过闸门的水量为73m³。按第一道闸门前沟渠长度为50m，两闸门间隔为5m，沟渠中至少可储存80m³泄漏污染物。可推算出1h可处理150m³以上的泄漏污染物。如果闸门安装在宽×高＝6×2.5m的河道中，在水流速度为81.3cm/min条件下，闸门处理能力可达730m³/h，加上闸门前50m长河道储存的750m³泄漏污染物，闸门一个小时即可处理1480m³的泄漏污染物。

Claims

1.一种水污染事故应急处理方法，其特征在于：组合两个及两个以上多功能闸门，闸门之间的间距为5-100m，闸门导流管管径为250-500mm；当未发生液态污染物突发污染事故时，闸门开启，沟渠处于正常排水状态；当发生液态污染物突发污染事故时，按以下方式处理：

发生液态轻质难溶性污染物泄漏时，自控或手动关闭各道闸门，闸门导流管的进水口朝下，出水口朝上，在闸门上部的收集槽中回收污染物，多级闸门拦截、分离与回收污染物；

发生液态重质难溶性污染物突发污染事故时，自控或手动关闭各道闸门，闸门导流管的进水口朝上，出水口朝下，在闸门下端收集槽中回收污染物，多级闸门拦截、分离与回收污染物；

发生液态可溶性污染物突发事故时，自控或手动关闭各道闸门，在闸门间形成封闭区域，拦截储存高浓度污染流并经收集槽转移，在封闭区域不能满足存储的情况下，连通各级闸门的出水口与进水口，以利于上游来水的排放；

突发污染事故中同时含有液态轻质难溶性污染物与液态重质难溶性污染物时，自控或手动关闭各道闸门，优先分离轻质污染物，在闸门的上部与下部收集槽中同时回收污染物，多级闸门实现污染物的拦截、分离与回收；

所述的多功能闸门为：由闸体、闸门制动装置、导流管、收集槽、液位传感器、自动调节阀、收集液导出泵及收集液暂储池组成；闸体由制动装置控制其开启与关闭，轻质污染物收集槽和重质污染物收集槽分别安装在闸体迎水面的上部和下部，沟渠或河道旁设有收集液暂储池；在闸体迎水面的中部安装一液位传感器，在重质污染物收集槽和轻质污染物收集槽内分别安装一液位传感器，导流管安装在闸体的中部；轻质污染物收集槽和重质污染物收集槽内分别安装一收集液导出管；导流管迎水面端接有软管，背水面端与自动调节阀相连。