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哈尔滨和北江水污染事件的经验教训

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2006-04-18 20:31 来源:亿家净水 编辑:Admin

 2006年4月14日上午8点30分,清华大学环境系张晓健教授作客中国水网,作为哈尔滨和北江污染事件的亲临现场事故解决者,张晓健教授就哈尔滨、北江污染事故处理全过程做了详细介绍。热心的水网网友们提出了很多关注的问题,张晓健教授就部分问题给出了专业而细致的回答。

2006年4月14日上午8点30分,清华大学环境系张晓健教授作客中国水网,作为哈尔滨和北江污染事件的亲临现场事故解决者,张晓健教授就哈尔滨、北江污染事故处理全过程做了详细介绍。在将近4个多小时的时间里,热心的水网网友们提出了很多相关的问题,张晓健教授就部分问题给出了专业而细致的回答。

张晓健教授说,我们国家连续发生了几次水体污染事件,这些事件对城市供水行业提出了严峻的考验。张晓健教授参加了去年的两次比较重大的水污染调查事件,一个是哈尔滨的松花江水污染事件,另一个是去年12月发生在广东北江的水污染事件。他首先介绍了哈尔滨水污染事故发生的过程及处理程序,之后,又从网友的众多提问中,选择具有代表性的问题予以解答。张教授说,总结松花江水污染事件城市供水应急处理的效果,在取水口处投加粉末活性炭,利用水源水从取水口到净水的输送距离,在输水管道中完成吸附过程,把应对硝基苯污染的安全屏障前移是应急处理取得成功的关键措施。

 8:44 主持人 说:
    首先先非常感谢张老师抽出时间来参加这个活动,替网友解答这个问题,作客聊天上去以后,非常的热烈,问题比较多,我们现在正式开始。 张老师,请您先简单介绍一下哈尔滨和北江事情中间的基本的过程。
 8:44 张晓健 说:
     我们国家连续发生了几次水体污染事件,这个事件对城市供水行业提出了严峻的考验,我参加了去年的两次比较重大的水污染调查事件,一个是哈尔滨的松花江水污染事件,还有一个就是去年12月发生在广东北江的水污染事件,网友提了很多的问题,首先大家非常的关注松花江水污染事件和广东北江水污染事件的过程和城市供水应急处理技术。下面就介绍一下这个事故的过程。
 8:47 张晓健 说:
     先介绍一下去年11月发生的松花江水污染事件以及哈尔滨市城市供水的应急处理工程,去年11月13日,14时中石油吉林化学工业公司发生了爆炸大约有 100吨化学品泄漏入松花江,造成了松花江流域重大水污染事件,给流域沿岸的居民生活、工业和农业生产带来了严重的威胁,引起了社会的极大关注,关于硝基苯的水质指标在我们国家地表水环境质量标准当中,在其中有一类就是集中式生活饮用水地表水源地有限制,限制的浓度是0.017毫克/升,这个浓度限值的来源的依据主要是美国环保局USEPA保护人体健康的水质基准,是以人的饮水健康为制订依据的,我们国内饮用水的水质标准当中,目前还没有这一项,但是由于地表环境质量标准,地表水生活饮用水的水源地的项目0.017毫克/升,所以目前这个标准就是我们在这次水污染事件当中所采用的标准。也就是生产饮用水的水质标准。
 8:50 张晓健 说:
     在这次水污染事件当中,松花江里面污染团中硝基苯的浓度很高,到达吉林省松原市的时候,硝基苯的浓度超标了约有100倍,松原市的自来水厂就被迫停水。污染团到达哈尔滨市的时候,硝基苯的浓度最大超标了大约30倍,由于哈尔滨市各自来水厂都是以松花江为水源的,现有自来水的工艺无法处理高浓度的硝基苯,从 11月23日23时起,哈尔滨全市就停止了市政自来水的供给,根据哈尔滨市政府的要求,自来水供水企业采用了避开污染团高峰区段,等污染团的高峰过去以后,在松花江水污染水中,污染物还超出标准的条件下采取应急净化措施,及早恢复城市供水,要求哈尔滨市的停水时间不超过4天。这就是采取了避开污染团高峰的应急净化措施,尽早恢复城市供水。
 8:55 张晓健 说:
     下边谈一下在松花江水污染当中城市供水采取的紧急应急措施,目前城市自来水厂常规处理工艺对硝基苯基本上没有去除作用,目前采用混凝沉淀的方法,对硝基苯的去除率在2%-5%,单纯增加混凝剂的投量没有改善作用,另外硝基苯如果采用化学氧化剂进行氧化,目前常用的氧化剂比如说高锰酸钾,臭氧都不能把其氧化,硝基苯的化学抗氧化性比较强,但是硝基苯容易被活性炭吸附,根据这样的特性,所以采用活性炭吸附是城市供水应对硝基苯污染的首选应急处理技术。在这一次松花江的水污染事件当中,沿江的供水主要采取用活性炭来去除硝基苯的技术,主要的措施是两条,一条是在水厂取水口处投加粉末活性炭,利用水源水从取水口到净水厂的输水管线,在管线当中粉末炭把硝基苯吸附。
 9:00 张晓健 说:
     哈尔滨市供排水集团有三个净水厂,都是以松花江为水源的,取水口是集中设置在江边,从取水口到各净水厂有6-8公里的输水管线,水源水在这段输水管线当中的流经时间是1-2小时,可以满足粉末炭对吸附时间的要求,经过紧急实验,确定了对水源水当中硝基苯在数倍超标的条件下,投加粉末炭40毫克/升,这是在取水口投加粉末炭的技术措施。另一条应对技术措施就是把水厂现有沙滤池改造成活性炭和石英砂双层滤料滤池,具体方法是把现有的石英砂挖出半米左右再加入半米的粒状活性炭,这个工程是通过紧急改造在两天之内完成的,一共用了粒状炭800多吨。
 9:04 张晓健 说:
     通过以上改造工程,哈尔滨市自来水集团从11月26日12时,当时水源水的硝基苯超标是5.3倍,在这样的条件下,就开始在哈尔滨制水四厂进行应急净水工艺的生产性验证运行,处理规模是3万立方米/天,经过调试到27日凌晨调试成功,27日两点,在水源水还超标2.61倍的情况下,处理后的出水就是滤后水硝基苯的浓度已经降到了标准限值的5%,这个浓度是0.00081毫克/升。硝基苯得到了有效去除,出水水质全面达到生活饮用水水质标准。到27日早上的四点以后,水厂的进水口硝基苯已经检不出了,这个效果就是在取水口投加粉末炭,通过管网的输送过程中给予了有效去除。经过市政府的批准,哈尔滨市制水四厂于27日11:30分恢复向市政管网供水。根据制水四厂的生产运行经验,哈尔滨市的其他水厂也采取了相同措施,于27日中午开始恢复生产,当晚陆续恢复供水,所以整个哈尔滨从11月23日23时全市停水到27日恢复供水,全市的停水时间不到四整天就完成了市政府下达的紧急恢复供水任务。
 9:09 张晓健 说:
     污染事件到11月27日就恢复了供水,一直到现在哈尔滨市的各水厂在取水口处仍然保持着投加粉末活性炭,以防止后续水中可能存在的少量污染物,确保供水水质安全。但是投加量已经降下来了,刚才提到在事故刚开始,是40毫克/升的投加量,只加了一天,27日中午就降到了20毫克/升,然后就保持在5-7毫克 /升。目前,哈尔滨松花江水硝基苯基本检不出,个别时期有所波动,能有微量检出,在水源水中硝基苯有微量检出的情况下,取水口立即增加粉末活性炭的投加量,增到15毫克/升左右,在这样的运行条件下可以保证在净水厂的进厂水处硝基苯检不出,这样就确保了水质的安全。
 9:14 张晓健 说:
     刚才讲述的是哈尔滨市应对硝基苯污染的处理措施,哈尔滨市这个紧急供水的经验为下游城市提供了宝贵经验。在哈尔滨市的下游依兰县达连河镇有哈尔滨气化厂,负责为哈尔滨市提供水煤气,煤气的生产要求不能停水,哈尔滨汽化厂所属的水厂是每天6万吨的供应,在这次污染事件当中,也采取了与哈尔滨市相同的技术措施,在取水口处投加粉末活性炭,投加量50毫克/升,在厂内把沙滤池进行改造,加上了1.4米厚度的粒状活性炭。达连河的取水口到净水厂距离是11公里,输水的流经时间是5-6小时。在整个水污染事件当中,水源水超标最高倍数15倍,在这样的条件下,通过粉末活性炭和粒状活性炭的双重保障,有效截留了水当中的硝基苯。加入粉末炭后,对硝基苯的平均去除率达到了98.5%,在活性炭过滤之前,硝基苯的浓度降到了0.002毫克/升。再经过粒状活性炭的过滤,总的去除率达到了99.4%,出厂水硝基苯的平均浓度只有0.001毫克/升,该厂胜利地实现了不停产运行,以安全供水确保了哈尔滨市的煤气的正常供应。
 9:18 张晓健 说:
    总结松花江水污染事件城市供水应急处理的效果,在取水口处投加粉末活性炭,利用水源水从取水口到净水的输送距离,在输水管道中完成吸附过程,把应对硝基苯污染的安全屏障前移是应急处理取得成功的关键措施。
 9:19 张晓健 说:
    以上就是松花江水污染事件的过程和所采用的城市应急供水技术。
 9:21 主持人 说:
    主持人:我听说您周三刚从哈尔滨回来,现在松花江已到化并期,考虑到温度上升以后,底泥中的硝基苯可能又对松花江有所威胁,您去了以后考察的结果是怎么样的?
 9:21 张晓健 说:
    张晓健:最近,松花江的水质有所波动,个别时期有微量检出,但是刚才提到了通过在取水口处投加粉末活性炭,自来水的进水厂处基本检不出。供水的水质的安全是有充分保障的。检出浓度是0.0003毫克/升。
 9:26 主持人 说:
    主持人:下面请张老师介绍北江的污染情况。
 9:26 张晓健 说:
     去年12月5日-14日,广东省韶关冶炼厂在设备检修期间超标排放含镉废水,造成了广东北江上游河段水体镉超标,在严重的河段镉超标10倍,污染河段的长度接近100公里,上中游的英德市饮用水水源受到污染,英德市的南华水厂从12月17日开始停止了自来水供应,北江中下游多个城市水源也受到了严重威胁,广东省政府于12月20日公布了此次污染事件。
 9:31 张晓健 说:
     饮用水当中,镉的标准是0.005毫克/升,水中的镉是以二价离子形式存在,饮用水常规处理工艺对镉的去除作用有限,单纯提高混凝剂的投加量也不能提高对镉的去除效果。去年12月20日,我们得到了北江发生镉污染的事件的消息以后,立即开始了实验研究,最后确定采用弱碱性条件下混凝除镉工艺。也就是根据碱性条件下镉离子溶解性大幅度降低的特性,首先在自来水水源水中加碱调成弱碱性,要求混凝反应的PH值控制在9.0左右,在弱碱性条件下进行混凝沉淀过滤的净水处理,以矾花絮体提吸附去除水的镉,再在滤池的出水处加酸,把PH值调回到7.5-7.8,满足生活饮用水的PH值的要求。
 9:34 张晓健 说:
     根据广东省的统一安排,首先在英德市南华水厂紧急实施应急除镉应急工程,在水源水镉超标的条件下,实现达标供水,以恢复该区域的居民生活供水,并为下游水源水可能受到镉污染的城市提供应急除镉净水技术的工程示范。南华水厂是广东南华水泥有限公司所属水厂,水厂规模1.5万吨,采用常规净水处理工艺,经过应急工程改造,在进水镉浓度超标3-4倍的条件下,处理后出水镉的浓度符合生活饮用水水质标准的要求,并留有充分的安全余量,水源水的镉浓度大概在0.02 毫克/升,出厂水在0.001毫克/升,水质标准是0.005毫克/升。
 9:36 张晓健 说:
     应急除镉净水工艺投入运行后,南华水厂对居民供水管网又进行了多天的冲洗,经广东省卫生监督部门对南华水厂出厂及其管网水进行多次水质分析检测,各项水质指标均符合生活饮用水水质标准,广东省政府决定从2006年1月1日23时起南华水厂正式恢复向居民供给生活饮用水。应急除镉工艺一直运行到1月14日,污染团在1月8日后已经流过英德市,但是水厂继续保持应急除镉工艺运行到14日。
 9:37 张晓健 说:
    以上介绍的就是松花江水污染事件和广东北江镉污染事件城市供水所采取的应急处理技术。
 9:39 主持人 说:
    现在我们回答一些网友的问题。
 8:56 网友:俗人提问 说:
    哈尔滨事件之后,供水安全和应急预案也都相应成立,请问张教授,应急预案的成立,对于以后防范水体污染,能不能起到确实的作用。
 9:41 张晓健 说:
     下面回答一下网友的问题。网友提了很多问题,有很多网友都提出了通过这次松花江水污染事件和广东北江水污染事件,应该对城市供水应急系统的建设有什么样的启示,如何来吸取经验,预防以后再次发生污染事件。由于我国很多城市的供水水源都是采取地表水,而沿江上游往往都有一些大型的工业企业,突发性的事故污染在今后一段时间内无法从根本上避免,所以城市供水必须要做好应对水源突发性污染的准备,目前全国很多城市都正在制订应对水源突发性污染事故的城市供水应急预案,松花江和北江的水污染事件为各城市建立城市供水应急系统提供了很好的借鉴。
 9:45 张晓健 说:
     在认真总结松花江和北江水污染事件城市供水应急处理技术的基础上,在建设部的领导下,我们正在开展更为广泛的研究,以建立可以应对各类污染物的城市供水应急处理技术。这次松花江是硝基苯污染,北江是镉污染,将来还会有其他各种类型的污染,必须提前作好准备,系统的开展有关研究,建立相应的处理技术。因此,我们目前正在开展这方面的工作,根据饮用水水质标准所涉及的100多种污染物,我们把污染物按照污染物的特性和所应采取的应急处理的技术特性进行分类,把有关技术分成了以下四类,第一类,应对可吸附有机污染物的活性炭吸附技术,第二类,应对金属非金属污染物的化学沉淀技术,第三类,应对可氧化污染物的化学氧化技术,第四类应对微生物污染的强化消毒技术。目前,我们正在编制应对水源突发性污染事故的城市供水应急处理技术导则,包括了对各类污染物的建议应急处理技术和基本控制参数,以及所需要的主要应急处理设施,希望能够为我国的城市供水应急系统建设提供技术支持。
 9:02 网友:monika提问 说:
    我在听陈吉宁教授在“2006城市水业战略论坛”时说,在投加活性时,是投颗粒、还是粉末的时候有一些技术上的分歧,但是最后还是采用了粉末活性炭。请问张教授,当时是以什么样的技术依据来作这样的决定。
 9:55 张晓健 说:
     下面回答一下关于活性炭的技术问题。水处理常用的活性炭是分为两类,一类是粉末活性炭,一类是粒状活性炭,应急处理又分成粉末炭的投加法和炭沙滤池改造法。粉末炭可以像药剂一样直接投加在水中,颗粒的直径只有几十微米,投入水中,吸附水中的污染物,然后随水中的污泥沉淀,分离,应急处理的时候,粉末炭的投加量一般在几十个毫克/升。粉末活性炭的优点是使用灵活方便,可以根据水质的情况改变、调整活性炭的投加量,在应对突发污染时可以采用大的投加量,不足之处是粉末炭被混凝沉淀去除的效果比较差,使用粉末炭的时候,水厂后续的滤池过滤周期会缩短,因此,采用粉末活性炭的时候,必须采取强化混凝的措施,此外,已经吸附有污染物的废弃粉末炭将随水厂的沉淀池污泥排出,对水厂的污泥必须妥善处置,防止发生二次污染。粉末炭的吸附需要一定的吸附时间,快速吸附过程大约 30分钟,可以达到约70%的吸附能力,1-2个小时基本达到吸附平衡,因此,对于净水厂离取水口有一定距离的水厂,粉末炭最好是在取水口处投加,利用取水口到净水厂的管道输送时间完成吸附过程。这次在松花江水污染事件当中,哈尔滨市和达连河都是在取水口处提前投加。如果水厂的取水口离净水厂距离很近,只能在水厂内投加。这个时候,由于活性炭是跟混凝剂同时投加,接触的时间也有限,混凝反应时间30分钟以内,在这种情况下必须相应增加粉末炭的投加量,粉末活性炭的价格是每吨3000-4000元。如果按每一吨4000元和20毫克/升的投加量计算,相应的药剂成本是每吨水增加8分钱,对于应急处理,这个成本是完全可以接受的。
 9:55 张晓健 说:
     另一大类方法是采用粒状活性炭,对于水厂内已经有粒状活性炭过滤的深度处理工艺的水厂,具有一定的应对突发污染事件的能力,但是对于只采用常规处理工艺的水厂,应急事件当中往往来不及新建活性炭滤池。在这样的条件下,可以对现有水厂的炭砂滤池进行改造,替换为粒状活性炭,改造成炭砂滤池。粒状活性炭的优点是可以长期稳定地吸附水中的微量污染物,直到污染物饱和以后挖出进行再生,其不足之处是由于炭砂滤池当中活性炭的厚度有限,一般在0.5米左右,水和炭层接触时间只有几分钟,吸附时间有限。对于较高浓度造成的突发污染,污染物可能会穿透炭砂滤池,采用粒状活性炭把砂滤池改造成炭砂滤池的工作量非常大,需要紧急动用大量的人力突击完成,在哈尔滨水污染事件当中,由武警战士对水厂进行紧急改造,两天多时间把水厂的砂滤池改造成炭砂滤池,一共用粒状炭800吨左右。
 9:58 张晓健 说:
     对于有机污染,在松花江水污染事件当中,粉末炭和粒状炭这两个措施都采取了,从而构成了对污染物的双重屏障。实践结果表明,通过粉末炭和粒状炭的共同作用,确保了供水水质的安全,比较这两种技术的效果,我们认为,在取水口处采用粉末活性炭把污染安全屏障前移,御污染物于净水厂之前是应急净水工程取得胜利的关键措施。
 9:59 主持人 说:
    我想问一个关于活性炭的投加问题,粉末活性炭在投加时需要制成碳浆,以前哈尔滨没有这些设备,这次是怎么解决的,另外一个滤池改造后会不会出现因为反冲洗强度过大出现跑沙现象。
 10:00 张晓健 说:
     先回答第一个问题,关于粉末活性炭的投加。粉末炭的投加方法有干投和湿投两种办法。干投就是直接投加活性炭粉,湿投就是先把活性炭用水配成炭浆再投加,在哈尔滨水污染事件当中,现场在取水口处紧急增加投加设备,包括投加的临时房间和投加设备,在紧急事故当中,使用手工直接投加粉末活性炭固体。在实际投加过程中,对设备又进行了不断的完善,现在已经采用专用的粉末活性炭固体投加设备,可以自动计量投加。
 10:05 张晓健 说:
    粉末炭投加时粉尘较大,必须采取防尘措施。目前哈尔滨市正在进行取水口应急处理设施的正规化长期化建设。计划建设正规的投加厂房和投加设备。设有固体、液体等投加设施。可以自动计量投加并设有相应的库房。
 10:08 张晓健 说:
     回答另一个问题,关于炭沙滤池改造后的运行情况,由于水厂的原有滤池都是按砂滤池设计的,紧急改造成活性炭和石英砂双层滤料的炭砂滤池后,在运行过程中,必须注意反冲洗条件的控制,适当降低反冲洗强度,防止活性炭反冲时跑炭。在哈尔滨有两个水厂,制水三厂和绍和水厂都采用了炭砂滤池改造,到现在已经运行了四五个月了。运行过程基本正常。滤池的过滤周期大约在24小时以上。由于已经运行四五个月,活性炭基本饱和,目前正在有计划的把炭砂滤池中的加入的粒状炭挖出重新改回成砂滤池。
 10:10 张晓健 说:
     其中,绍和水厂滤池的形式为V型滤池,是气水反冲系统,改造成炭砂滤池后,运行有一定难度。运行中停止了气反冲,只用水反冲,因此目前正在率先改造回石英砂滤料。目前已经有一半的滤间已经改回成了砂滤池,哈尔滨市自来水厂目前正在计划对全市的水厂进行改造,增加臭氧活性炭深度处理设施。
 19:42 网友:yuaju提问 说:
    张教授:您好!您是否可以谈谈有关我国各种水质标准的一些情况?谢谢!
 10:17 张晓健 说:
     下面回答一下水质标准的问题。我们国家目前与生活饮用水水质有关的标准有以下四种。 第一个就是《生活饮用水水质标准》(GB 5749-85)这个标准已经颁布20年了,目前已完成对生活饮用水卫生标准的修订,新的国标将于近期内颁布。第二个是《城市供水水质标准》是由建设部颁布的行业标准,标号是CJ/T206-2005,这个是行业标准。从2005年6月1日起实施。第三个是卫生部颁布的《生活饮用水卫生规范》,是2001 年颁布的。 第四个是《地表水环境质量标准》,其中有饮用水水源地的项目。在这四个标准当中,第一个标准是国标,但是由于发布时间较早,是85年发布的,而且将在近期颁布新的标准,因此,在目前的实行当中,实际实施的是卫生部的 2001年的《生活饮用水卫生规范》和2005年建设部的《城市供水水质标准》。以上四个水质标准对生活饮用水的污染物项目都做了规定,其依据是为了保护人体饮水健康。
 10:21 主持人 说:
     我想插一个问题,硝基苯会不会在生物体内富集,会不会通过生物链最终影响到人。另外就是国外在制订标准的时候会对每一个指标进行详细的研究,做一些经济对比,国内标准制定的时候,往往把国际上比较先进的几个标准选择一个出来,关于硝基苯的问题,我们并负责进行过研究,会不会富集,对人体不会有影响。因为硝基苯存在这么长的时间,哈尔滨中的鱼会不会受到污染。
 10:25 张晓健 说:
     关于硝基苯的浓度限值问题,我国《地表水环境质量标准》(GB8383-2002)硝基苯的限值是0.017毫克/升,适用于集中式生活饮用水地表水水源地,这个浓度限值的主要参考依据来自于美国环保局的保护人体健康的水质基准。美国在1984年进行了硝基苯动物摄入实验,采用的是F344大鼠和 B6C3F1小鼠,通过实验,根据最小作用剂量,确定了饮用水当中的安全限值,由于是用动物做的实验,在确定剂量时安全系数取了9000,并且考虑了饮水和食用鱼类两种的摄入,并考虑了鱼类体内富集作用。人的参考体重70公斤,每天喝两升水,终生饮用所带来的危害。因此,所得出的0.07毫克/升的浓度限值应该是很安全的,我们国家地表水环境质量标准就直接采用了这个数据。
 10:28 张晓健 说:
     因此,硝基苯浓度0.017毫克/升是非常安全的。此外,对于短期内的摄入,其浓度限值可以有所放宽。在这次水污染事件当中,有的同志也提出了对于松花江水污染事件这种突发性水污染事件,在短期内污染物的控制指标是否可以比原定标准有所放松。因为是短期效益,但是,为了确保人民的身体健康,整个水污染事件当中,仍然是采用了长期饮用的浓度限值作为水污染事件中的控制指标。例如对于镉浓度限制,美国的规定是一天或者十天的摄入量可以是长期摄入值的8倍。
 12:03 网友:沁园春雪提问 说:
    张教授,您好!我是哈尔滨市民,松花江遭受污染后,哈市很多市民对饮用松花江水一直有一定的顾虑。请问:硝基苯经活性碳等净水处理后,在水中是否仍含有极微量?对于儿童,如果长期饮用含有微量硝基苯的水,在体内累加,十几年或几十年后,是否会影响身体健康?
 10:38 张晓健 说:
     关于哈尔滨市民提出的目前自来水的水质问题,自发生松花江水污染事件以后,各级领导和有关部门非常重视饮用水的安全问题。自去年11月在水污染事件中,哈尔滨各水厂都采取了紧急应急活性炭应急处理设施,这个措施到目前为止一直在持续稳定地运行,松花江水源水中硝基苯的浓度基本检不出,即使个别时期有微量检出,但通过在取水口处投加粉末活性炭,到自来水进水厂的入口处硝基苯已经低到检不出的程度,再经过水厂内的净化设施,饮用水的水质是有充分保障的。这里需要说明的是,活性炭是一种广普性的吸附剂,可以吸附水中多种有机污染物和致臭物质。哈尔滨很多市民都反映,今年自来水的水质与往年相比有明显改善。臭味明显下降。
 13:43 网友:sjzcty提问 说:
    请问张教授,在哈尔滨、北江事故处理的全过程中,有没有考虑使用二氧化氯?二氧化氯在污水处理工艺当中,二氧化氯是个什么角色?谢谢!!!
 10:46 张晓健 说:
     有网友问,在哈尔滨和北江事故中,有没有考虑使用二氧化氯。下面回答一下这个问题。二氧化氯是一种强氧化剂,对于可氧化的污染物特别是一些还原性的无机污染物有很好的去除效果。在松花江水污染当中,硝基苯的化学稳定性是比较好的,用氧化剂氧化很困难,单独采用高锰酸钾或者是臭氧,或者是二氧化氯都不能将其氧化,必须使用高级氧化法,如紫外加双氧水,紫外加臭氧及通过OH自由基才能将硝基苯氧化。因此,在污染的初期确定方案时就排除了化学氧化法,主要原因就是硝基苯的化学稳定性很强。另一个考虑是由于硝基苯的浓度较高,如果采用氧化法,很难把它最终氧化成二氧化碳和水,中间会有大量的中间产物产生,例如,硝基苯的氧化的第一个中间产物是硝基酚,因此,对于这种突发性的污染事件,如果采用氧化法除了要测定特征污染物的去除效果,还必须要测定氧化中间产物即次生污染物的去除效果以及它们的生物毒性,过程比较复杂。而且使用氧化法,如果有直接的氧化药剂可以投加,相对还较方便,对于臭氧,二氧化氯等需要现场制备的氧化剂,临时增加氧化剂的生产设施,在短期内也无法实施。
 10:48 张晓健 说:
    北江镉污染事件,因为镉已是二价离子,是氧化态,靠氧化的方法也不能去除。目前采用的是调PH值,在弱碱性条件,生成难溶性的碳酸镉和氢氧化镉,通过混凝沉淀去除。因此,在确定应急处理技术时,需要首先考虑污染物的特性,根据其特性确定适宜的处理技术。
 17:03 网友:李海远提问 说:
    请问张教授,在我国的东北地区温度较低的情况下,处理大量的生活饮用水中的硝基苯时,是不是只有用活性碳吸附的方法?有没有更加实用的方法?
 15:59 网友:qinqingdong436提问 说:
    请问张教授:对于突发性的有机物污染事件,除了活性炭是一种良好吸附剂外,还有什么方法?那么是不是可以说在以后的突发事件中,我们就用活性炭就行?
 10:55 张晓健 说:
     首先,去年在11月份发生松花江水污染事件的时候,当地的气温很低,气温在0度,夜间气温是零下16度,水温已经接近0度,硝基苯,实际是有一定的挥发性的。如果这个事件发生在南方,污染物会向空气中挥发,因此随着污染团的下移,硝基苯的浓度会下降更快。但是由于事件发生在松花江,水温很低,因此它的挥发程度不是很严重。另外,当水污染团流过哈尔滨以后,下流地区河流表面封冻,在应急处理当中,采用了投加粉末活性炭。前面已经提到粉末活性炭的混凝沉淀效果不好,在低温低浊的水源水的条件下,混凝的难度就更大。因此在采用投加粉末活性炭的应急处理期间,滤池的过滤周期明显缩短,大约在12小时之内就需要进行反冲。因此,采用粉末活性炭应急处理时,必须加强水厂的混凝沉淀过滤操作,如适当增加混凝剂的投量,增加助凝剂,特别是高锰酸盐复合药剂,缩短滤池的过滤周期,通过这些措施来加强水厂的常规处理。
 8:59 网友:奚士锋提问 说:
    你好张教授:请问目前处理石化废水和精细化工废水有比较好的工艺吗?因为采用生物处理的话效果都不是很好啊,里面各种大分子有机物对微生物有较强的抑制作用啊。能否讲述一下比较合理经济的且较成熟的处理此类废水的工艺。谢谢!
 10:58 张晓健 说:
     目前有网友提出,在石化废水的处理当中,大多采用生物处理,处理效果较好,为什么在应急处理中,没有采用生物法。回答一下这个问题。硝基苯的化学结构比较稳定,生物降解性不是很好,对于石化废水可以采用,但是对于城市给水处理,采用生物处理需要有一个菌种的驯化时间,在应急处理中,时间紧迫。而且给水处理厂缺少生物处理的构筑物,无法与现有设施相结合。另外在松花江水污染事件当中,温度很低,生物的活性也极低,因此在讨论实验方案时排除了采用生物处理的方法。
 9:19 网友:绿提问 说:
    请问张教授,国外有过类似的水源污染事件吗?是怎么解决的?
 11:03 张晓健 说:
     有网友问,国外是否有过类似的水源污染事件,是如何解决的。水源污染突发事件是不可避免的,各国都会遇到水源突发污染的事件。例如,工厂的事故排放,由交通事故造成的污染物进入水体,如沉船,车祸等。因此,必须建立应对水源突发污染事故的应对措施,如事故通报、水源预警、应急处理技术等。在这方面,首先要强调的就是事故通报信息的沟通。我国在这方面,过去存在较大差距,根据松花江水污染事件等一系列重大的污染事件,国家非常重视这类对于突发公共事件的应对,国务院于今年1月8日发布了《国家突发公共事件总体应急预案》,在这个预案当中,突发公共事件就包括了环境污染事件,还有其他如重大传染疾病、地震等。在突发事件中又规定的事故的报告制度,对于特大级的突发公共事件要求四个小时报国务院第一时间向社会发布,任何迟报、谎报、瞒报、漏报依法给予行政处罚,构成犯罪的依法追求刑事责任,实行责任追究制。对于环保部门和城市供水部门在第一时间能够获得发生水源突发污染事故,及时采取有效措施,是非常必要的。在本次松花江水污染事件中,由于信息不透明,对下游城市防范水污染事件极为被动。这个经验教训必须吸取。
 11:06 张晓健 说:
     第二个就是一些具体措施。比如说国外很多水厂,以河水为水源的地表水厂都要求在水厂前设立储水池,水源水先进入储水池,再进入水厂,储水的时间一般在一天至一周,通过储水池可以在事故时避开污染高峰,并为水质化验检测留出了检测时间。在水厂设施方面,设备完善的现代化水厂,应具有应对各种突发污染物的净化设施,包括粉末活性炭,氧化剂,PH值调整等设施。我国现在新建的一些大型现代化水厂,在设计时也已经考虑了此类设备,具有一定的防范水源突发污染事故的能力。
 14:00 网友:追风提问 说:
    松花江污染物浓度消减同各专家的预期相比如此之快,请专家分析分析一下原因,是我们的专家能力不足吗,还是有其他不能做出正常判断的外界因素?
 11:12 张晓健 说:
     关于在去年11月松花江水污染事件当中,污染团沿江向下游运动,污染物的峰值浓度比预测的降低幅度的更大的原因,在污染事故后,国家环保总局组织了国内多个研究机构对松花江水污染的事故进行了跟踪测试研究,分析了多种可能的影响因素。比如说是否在冰中存留了大量的硝基苯,是否在底泥中存留了大量的硝基苯,冰中和泥中的硝基苯是否在今年的春季溶冰后又会释放到水体当中,这个问题经过对松花江、吉林、黑龙江江段的详细取样测试,数百个段面,几千个样品,最后的测定结果是松花江冰中所截留的硝基苯数量极其微量,存在底泥当中的硝基苯也很少,大部分污染物是随着污染团随水向下游流动了,少量是挥发到空气中。挥发量主要发生在哈尔滨以上的江段,那时江面尚未封冻。另外,水中的扩散现象也大大消减了污染浓度负荷,有关污染负荷的详细数据,国家环保局将会有详细的数据发布。在今年1月23日,国家环保总局局长周生贤召开的记者发布会上已经公布了初步的测试结果。
 8:52 网友:MAG提问 说:
     哈尔滨和北江污染,或者以后还有其它的污染都有一个共同的特性,就是沿江的工业企业造成的事故。国家环保局在哈尔滨事件之后,曾经做过普查,很多的沿江企业都存在很大的风险。目前而言,我个人认为,象这样的污染还可能爆发,甚至有可能进入大面积爆发的可能。哈尔滨事件虽然非常成功,但是也存在一起技术方面的争论。从目前的技术储备来看,我们还需要进行哪些方面的研究和准备呢?
 11:21 张晓健 说:
     有网友提出,沿江工业企业都存在可能发生事故的风险,如何进行应对。近期,国家环保总局对我国江河附近设置的工业企业进行了全面的调查,要求沿江各主要工业企业都要制订应对突发事故的紧急预案,关于这个问题,首先是工业布局的问题,在过去,我们国家设置大型工业企业,首先考虑的是与水资源有关的。首要因素是靠近水源,运输方便,因此造成了许多重化工企业都是沿江设置的,对下游城市构成了一定的供水安全构成了一定的威胁。目前,在国家环保总局的要求下,各工业企业都在制订紧急的应对预案,各沿江的主要城市的供水企业也在制订应对突发水源事故的应急处理预案,相信这些工作对于提高我国沿江城市应对突发水源污染的能力将发挥重要的作用。
 11:23 中国水网 说:
    张老师,能否谈一下您现在的一些工作、今后的研究方向.
 11:25 张晓健 说:
     目前我们正在认真总结松花江水污染事件和广东北江的污染事件所采取的处理技术,开展深入细致的研究。一方面是对当时所采取的技术进行完善,另一方面是扩大研究领域,以确定可以应对各类污染物的应急处理技术。例如说,上一次是硝基苯污染,下一回如果是苯污染或者酚的污染是否也应采用相同的技术、治理措施,控制参数是多少?北江是镉污染,如果下回发生了铅的污染,控制措施应该是什么?因此,正在加紧进行《应对水源突发性污染事故的城市供水应急处理技术导则》的编制工作。
 11:32 中国水网 说:
    时间过得真快,与网友的聊天就要结束了。请您对水网的热心网友们再说点什么吧。
 11:32 张晓健 说:
    由于时间关系,今天上午的网上聊天就要结束了。在这两次污染事故紧急恢复城市供水的战斗中,是国内多个单位共同努力下才取得的成功。应对松花江水污染事件的有关单位有:建设部、黑龙江省建设厅、哈尔滨市供排水集团、清华大学、哈尔滨工业大学、北京市自来水集团等;应对广东北江镉污染事件的有关单位有:建设部、广东省建设厅、英德市南华水泥有限公司、清华大学、广州市市政园林局、广州市自来水公司、深圳水务集团、哈尔滨工业大学等。在这里,我谨代表所有参加过应急事件工程的同志,对广大网友的关心和支持表示感谢。
 11:42 主持人 说:
    因为时间的关系,我们今天的专家作客水网就到这里结束。非常感谢各位网友积极参与我们的活动,今后我们还会陆续邀请各领域的专家,以各种形式回答网友的问题。再一次对张老师在百忙之中来水网作客表示感谢。(来源:中国水网)

附:
张晓健教授简历

工作单位:清华大学环境科学与工程系水质科学与工程研究所
职称:教授
职务:清华大学环境系水质科学与工程研究所所长

简历:1954年出生,1978年本科毕业于清华大学给水排水工程专业,1981年获清华大学环境工程专业硕士学位,1986年获清华大学环境工程专业博士学位,是我国自己培养的第一名环境工程博士。张晓健教授积极开展国内外学术交流,在全国同行中有较大学术影响。现担任中国土木工程学会理事、中国土木工程学会水工业分会副理事长、《给水排水》杂志编委会副主任、《工业用水与废水》杂志编委会主任、《环境科学学报》杂志编委等社会团体职务。在国际学术团体中担任国际水协理事(International Water Association,缩写IWA,中国仅2名理事)、美国水环境联合会(Water Environmental Federation,缩写WEF)会员、日本水环境学会(Japan Society on Water Environment,缩写JSWE)海外会员等,代表国内有关学会积极推进与国外学会的学术交流。张晓健同志已担任两届校教代会主席团成员和校工会委员,现任校工会业务委员会副主任委员,积极组织校工会的教书育人和青年教师教学活动,并获得北京市总工会“迎五十年大庆,做跨世纪先锋爱国立功竞赛奖”。

教学情况:
在教学方面,是清华大学一类课《水处理工程》系列课程的负责人,主讲研究生、本科生多门课程,两次获得“北京市普通高等学校教学优秀成果一等奖”、并获得“北京市优秀教师”称号。在教学管理方面多年担任环境系主管教学工作的系副主任,并担任全国高等学校环境工程专业教学指导委员会秘书和建设部高等给水排水工程专业指导委员会委员,积极推动清华大学和全国的专业教学改革,共发表教改论文15篇。

科研情况:
张晓健教授科研方面先后承担国家六五科技攻关课题“城市污水处理与再利用”、国家七五科技攻关课题“城市污水回用技术研究”、国家八五科技攻关课题“含难降解有机物工业废水治理技术与工艺”、国家九五科技攻关课题“受污染水源水净化集成技术与设备”、国家自然科学基金课题“饮水的微观团簇结构研究”等课题的研究,其中“城市污水回用技术研究”课题获国家科技进步二等奖、国家教委科技进步一等奖, “北京市饮用水消毒、消毒副产物、生物稳定性关系研究”科研项目获北京市科技进步三等奖,获“政府特殊津贴”等省部级奖励10项,共发表科研论著66篇。张晓健教授在科研方面学术思想敏锐,在饮用水微污染处理理论与技术、水质科学与技术、含难降解有机物工业废水处理机理与技术的方面取得突出研究成果,科研成果达到国际先进水平,对可持续发展、水环境保护、水工业等战略性问题有较全面深刻的认识,在我国水环境保护与水工业科技发展战略制定中发挥了积极的作用。


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