0 引言 

近年 來 ．核 生 化 恐怖 事 件 以及 各 種 突 發(fā)性 公 共 衛(wèi) 生事 件 日 益嚴(yán)重 ，且成不斷加劇 的趨勢 ，已成為社會和 國家安全的重大 隱 患 。 因此 ，組 織有 效 的洗 消方 案 ，對 染 有 化學(xué) 毒 劑 、生 物 戰(zhàn) 劑 以及放射性物質(zhì)的設(shè)備 、人員和設(shè)施實施 清洗 消毒 ．以消除災(zāi) 害 的影 響 ?，F(xiàn) 有 的 核 生化 洗 消 裝 備 ，如 美 國 MEDecon3L洗 消 掛車和德 國 MPD一100全功能移動核生化洗消系統(tǒng)Ⅲ，其作業(yè)洗 消污水均通過 污水袋 收集 ，未進行現(xiàn)場處理 ，如果將其直接排 放，會對環(huán)境造成 污染 ，進一步危害 民眾的生命安全。洗消污水 中的消毒 劑 ，不僅污染環(huán)境 ，還會降低水體復(fù)氧速率和充氧程 度 ，造成 水 質(zhì) 惡化 ，同 時還 會 殺滅 微 生 物 ，嚴(yán) 重抑 制 水 體 和 土 壤 的生 物 自凈 能力 。此 外 ，洗 消污 水 中的放 射 性 物 質(zhì) ．進 入 環(huán) 境 后 經(jīng)食物鏈進入人體 ，會給組織造成損傷 ，甚至還有致癌 的風(fēng)險。 國 內(nèi)外 常用 的污 水 處理 方 法 主要 分 為 4類 ：物 理 處理 法 、 化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法。其中，物理處理法 是通過物理作用分離和去除污水 中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污 染物的方法 ，主要包括沉降法 、過濾法、吸附法和膜分離等處理 方法 ；化學(xué)處理法是通 過化 學(xué)反應(yīng) 和傳質(zhì)作用來分離 、去除污 水 中呈溶解 、膠體狀態(tài) 的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法 ，主要包括酸堿 中和法 、氧化還原法 、化學(xué)沉淀法 、凝 聚沉淀 法、離子交換法、電催化氧化法、光催化氧化法 和超聲波降解法 等 處理 方 法 ：物 理化 學(xué) 處 理法 是 由物理 方 法 和化 學(xué) 方 法組 成 的 污 水處 理 系 統(tǒng) ．運用 物 理 和化 學(xué) 的綜 合 作 用使 污 水 得 到凈 化 的 方法 ：生物處理法利用微生物的代謝作用 ，使污水 中呈溶解和 膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無 害物質(zhì) ，以實現(xiàn)水的凈化。 關(guān) 于 核 生化 洗 消 污水 處 理 ，國 內(nèi)外 進 行 了很 多 的 研 究 ，采 用的處理工藝也各不相 同。如美 國曾采用超濾 (微濾 )+反滲 透+紫外消毒 的工藝組合 ，處理被核生 化污染的水 ，產(chǎn)水被 回 注 地 下 以補 充 地 下 水 日。國 內(nèi) 主要 采 用 膜 分 離 工 藝 ，分 段 對 放 射 性污水 和染毒 污水 的凈化效果進行了考察 ．能有效去除污 水 中的有 害物質(zhì) ，產(chǎn)水水質(zhì) 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 的要求 ，但濃水部分 未進行處理 ，依然具有 很大的危 害性 。 本文綜合運用污水處理技術(shù)中的新工藝和新方法 ，進行核 生化洗消廢水處理關(guān)鍵技術(shù)的研究。集成膜分離、吸附、電催化 氧化 、離子交換 、消毒等污水處理技術(shù)工藝 ．對核化生洗消污水 進 行 現(xiàn) 場 收集 、處 理 和凈 化 ，實施 無 害化 處 理 ，防 止 殘 留 的化 學(xué) 毒劑 、致病微 生物以及放射性物質(zhì)進入環(huán)境中 ．避免對環(huán)境和 民眾造成二次污染 ，使處理后的水達(dá)到排放或 回用標(biāo)準(zhǔn)。 

1 總體 技術(shù) 方 案 

根 據(jù) 核 生 化 洗 消 污 水 的特 點 ，本 文 提 出 了一 種 基 于 模 塊 化設(shè) 計 的核 生化 洗 消 污 水 收 集 處 理 系 統(tǒng) ．以適 應(yīng) 不 同洗 消 污 水 處理 任務(wù) 的需要 ，主要 由收集單元和處理單元 2個部分組成 ．如圖 1所示 。洗消單元 的洗 消污水通過污水管路流人污水 袋進行收集 。然后將洗消污水送人污水處 理單元進行處理。待 水質(zhì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后 ，進行排放或 回用。

洗消 污 水 中 的污 染 物 多種 多樣 ，不 可 能 通過 一 個處 理 單 元 將所有污染物除盡 ，往往需要多種方法和多個處理單元綜合處 理后才能達(dá)到要求 根據(jù)不同的洗消污水 ，設(shè)計 了不同的核心 處理模塊 ．主要 由生化洗消污水處理單元 、核洗 消污水處理單 元以及復(fù)合洗消污水處理單元組成 ，如 圖 2所示 。通過將不 同 模 塊進 行 串聯(lián) ．組 合 成具 有 不 同功 能 的洗 消 污 水處 理 系 統(tǒng) ，從 而 克 服 了功 能單 一 的缺 陷 ，使 其 具 有 多功 能 、模 塊化 等 的特 點 ， 不 僅 能 用 于 生 化洗 消 污水 的處 理 ，還 能 用 于 核 洗 消 污水 的處 理。例如 ，生物 戰(zhàn)劑洗消污水主要通過消毒處理，殺滅污水中含 有的致病微生物?；瘜W(xué)毒劑洗消污水主要通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì) 作用 ，降低和去除污水 中呈溶解或膠體狀態(tài)的有毒物質(zhì)的毒 性 ，使其轉(zhuǎn)化 為無害物質(zhì) 。放射性污水不能降解 ，一般通過化學(xué) 沉積 、吸附等方法進行濃縮收集 ，然后讓其 自然衰減 ，使水中殘 留的放射性物質(zhì)和其他有害物質(zhì) 的濃度降低到可以接受的水 平 ．．對于復(fù)合洗消污水 ，需要先去除污水 中的有毒化學(xué)物質(zhì)和 致病微生物，然后再去除污水中的放射性物質(zhì)。

2 核 生化 洗消 污水 處理 單元 設(shè)計

 核生化洗 消污水處理單元主要包括生化洗 消污水處理單 元 、核洗 消 污 水 處 理 單 元 以 及 復(fù) 合洗 消污 水 處 理 單 元 。其 處 理 流 程 可 分 為 3個 階段 ，分 別 為 預(yù) 處 理 、二 級 處 理 和 消 毒 處 理 。 其 中，預(yù)處理階段主要用于去除洗消污水 中泥沙等雜質(zhì) ，降低 污 水 的濁 度 ，為 污 水 的 二 級 處 理 創(chuàng)造 條件 ；二 級 處理 階段 主要 用 于 吸 附 水 中 的放 射 性 物 質(zhì) ， 同時 催 化 氧 化 降解 污 水 中大 量 的有 機 污 染 物 ．殺 滅 水 中 的 致 病 微 生 物 ：消 毒 處 理 階段 主要 用 于進一步去除污水中殘 留的污染物 ．其 中包括致病微生物和 未能降解 的有機污染物。

 2．1 生化 洗 消 污 水 的 處 理 單 元 

當(dāng)洗消污水中含有 致病微生物或化學(xué)毒劑(或 2種都有 ) 時．主要采用催化氧化降解和消毒方法進行處理 ．殺滅污水 中 的致病微生物 ．或?qū)⒒瘜W(xué)毒劑降解為無害物質(zhì) ，其原 理如圖 3 所示 。其中 。微濾主要用于去除水 中懸浮顆粒 、雜質(zhì) 、膠體 和有 機大 分 子 ：電催 化 降解 采 用 電催 化 氧 化 工 藝 ，在 低 壓 電場 作 用 下 ，誘導(dǎo)催 化膜上負(fù)載 的納米催化劑分解 水 ，產(chǎn)生氫氣和氧氣 微流以及羥基 自由基等強氧化劑 ：所產(chǎn)生 的微流能夠有效緩解 濃 差 極化 及 污 染 物 在 膜 表 面 的 沉積 ， 而產(chǎn) 生 的 活 性 氧 化劑 又能夠 使廢水 中的有機 物分解為 易生化或 礦化 的小 分子或 CO 和 H0，從而實現(xiàn)洗消污水 的高效降解和分離 ，較大程度 地降低水中的 C0D 。同時 ，電催化膜具有極強 的氧化功能 ， 對 細(xì) 菌 和 病 毒具 有 殺 滅 作 用 。消毒 單 元 采 用 臭 氧 氧化 、紫 外線 殺 菌 、添 加 消 毒 劑 等 多 種 消 毒 方 法 ，破 壞 水 體 中各 種 病 毒 、細(xì) 菌 以及 其 他 致病 體 的 DNA結(jié) 構(gòu) ， 中和 有 毒 化學(xué) 物質(zhì) 的毒 性 ， 進 一 步 去 除可 能 泄 露 到 水 中的 致 病 微 生 物 和 有 毒 化 學(xué) 物 質(zhì) ， 同時對細(xì)菌和病毒具有殺 滅作用。

2．2 核 洗 消 污水 處 理 單 元 

當(dāng) 洗 消污 水 中含 有 放 射性 物 質(zhì) 時 ，主要 通 過 微 濾 過 濾 、混 凝沉降 、吸附過濾和離子交換等方法進行濃縮收集 ，降低 污水 中放射性物質(zhì) 的濃度 ，其原理如圖 4所示。其 中，微濾主要用 于去除水中懸浮顆粒及雜質(zhì) ：混凝沉降通過添加混凝劑 ，使污 水 中的 放射 性 物 質(zhì) 生 成 不 溶 于 水 的化 合 物 形 式 ，并 被濃 縮 收 集到小體積 的污泥 中去[81：吸附過濾選用多種吸 附濾 芯 ，吸附 污水 中懸浮和膠體狀態(tài)的放射性核 素：離子交換用于去除污 水 中離 子狀 態(tài)的放射性物質(zhì) ．使 污水 達(dá)到排放標(biāo) 準(zhǔn) ：同時 還要將收集的放射物質(zhì)進行濃縮 ，裝填于瀝青或水泥混合灌 中進 行 同化 處 理 ．安 全 地 埋 于地 下 或 排 人 深 海。

2．3 復(fù) 合洗 消 污 水 處 理 單 元 

對于 同 時含 有放 射 性 物質(zhì) 、化 學(xué) 毒劑 和 致病 微 生 物 的復(fù) 合 洗 消 污水 ，由 于不 易 產(chǎn) 生 混 凝 沉 降 。需 要 先進 行 催 化 氧 化 和 消 毒處理 ，去除污水 中的有毒化學(xué)物質(zhì)和致病微生物 ，然后再進 行 混凝 沉 降 、吸 附 和離 子 交 換 等 處 理 ．進 一 步 去 除污 水 中的 放 射性物質(zhì) ，將收集的放射物質(zhì)進行處理 ，其原理如圖5所示 ．

3 結(jié) 語 

在 核 生化 洗 消 廢 水 處 理 系 統(tǒng) 的研 發(fā) 過 程 中 ，重 點解 決 組 成 核 生 化洗 消污 水 處 理 系 統(tǒng) 的 基本 裝 備 和 關(guān) 鍵 技 術(shù) ．集 成 膜 分離 、吸 附 、電催化 氧化 、離子交換 、消毒等 污水處 理技術(shù)工 藝 ，對核 化生 洗 消 污 水 進 行 現(xiàn) 場 收 集 、處 理 和 凈 化 ，實 施 無 害化 處 理 。根 據(jù) 模 塊 化 和 功 能化 設(shè) 計 ，將 洗 消污 水 處 理 系 統(tǒng) 分 為 生化洗消污水處理單元 、核洗消污水處理單元 以及復(fù)合洗消 污水處理單元 ，以適應(yīng)不 同的環(huán)境 ，提高作業(yè)效 能 ，使處 理后 的水達(dá)到排放或 回用標(biāo)準(zhǔn) 。