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编者按：污染场地修复技术目录是我国国家层面第一个场地修复技术目录，是环境保护部部委托中国环境保护产业协会组织北京大学、环保部南京所、中国环科院等20余家高校、院所和企业联合编制的，目前，目录第一批已于2014年11月2日正式发布（环境保护部公告2014年75号）。该目录由参编单位提供资料，刘阳生、姜林等专家组成的编制组，历经七个月讨论、修改后出台，凝结了主要从业单位的一手资料和专家们的集体智慧。为方便各界了解和阅读，我会精选目录核心内容制作成技术案例汇编，每周在我会网站和微信平台发布一篇，供广大微友学习交流。 异位化学氧化/还原技术 原理： 向污染土壤添加氧化剂或还原剂，通过氧化或还原作用，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。 适用性： 化学氧化可处理石油烃、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚类、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物；化学还原可处理重金属类（如六价铬）和氯代有机物等。异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复，对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式；异位化学还原不适用于石油烃污染物的处理。 案例1： 该企业始建于1958年，是特殊钢生产基地，场地南侧为焦化厂，场地污染区块主要靠近焦化厂附近，主要污染物为多环芳烃类。其中苯并(a)芘、萘、二苯并(a,h)蒽的修复目标值为1.56mg/kg、2.93 mg/kg、1.56 mg/kg。施工工期100日历天。 采用原地异位化学氧化搅拌工艺处理，处理土方量为3500m3。场地土壤检出率较高的污染物为苯并（a）芘、萘、二苯并（a，h）蒽、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、茚并（1，2，3-cd）芘。其中苯并（a）芘最高检出含量为23.1 mg/kg，萘的最高检出浓度为23.2 mg/kg，其他污染物浓度在10~20 mg/kg之间。本场地污染深度为0~2 m。本场地表面1 m左右为素填土，-1.0m~-7.2 m均为粉质粘土。场地内陆下水为潜水，初见水位约为-1.5 m，稳定水位在-1.0 m~-1.8 m左右，地下水受大气降水入渗补给明显。 选用原地异位化学氧化搅拌工艺，可实现药剂与污染物的充分混合及反应。药剂采用某K药剂（主要成分为过硫酸盐及专利活化剂）。 主要工序为：定位放线→土方清挖→筛分预处理→土壤倒运至反应池→药剂投加→机械搅拌7～8天（pH值监测）→倒运至待检区反应（氧化剂残留）→验收合格→土壤干化→土壤回填→工程竣工。 图1 污染土壤化学氧化处理工艺流程图 主要使用挖掘机设备，用于土壤挖掘筛分、药剂添加、土壤搅拌、土壤干化处理等。监测仪器有氧化剂残留测试套件、pH计等。 原地异位反应池化学氧化搅拌费用主要包括反应池建设费用、药剂费用、机械设备费用、过程监测费用、检测费用等，其中药剂费用占总修复费用的40%~50%。综合分析，项目修复费用为1100元/m3。 案例2： 项目场地原为农药厂，上世纪60年代开始生产有机氯农药六六六和滴滴涕，后来也生产其他农药。农药厂关闭后经过场地污染调查与健康风险评价，六六六和滴滴涕修复目标值分别是2.1 mg/kg和37.8 mg/kg。该场地大部分污染土壤外运到水泥厂进行水泥窑焚烧处理，部分低浓度（六六六和滴滴涕浓度均低于50 mg/kg）污染土壤采用生物化学还原+好氧生物降解联合修复技术。施工工期2年。 该场地工程规模29.68万m3，其中采用生物化学还原+好氧生物降解联合修复的土壤8万m3。主要污染物为六六六和滴滴涕污染，两者最高浓度分别达4000 mg/kg、20000 mg/kg以上。土壤质地类型主要为建筑杂填土和粉质粘土，建筑杂填土集中在0~2 m土层，污染粉质粘土最深达9 m。 有机氯农药污染土壤治理可采用土壤洗脱技术、热脱附修复技术、水泥窑协同处置技术和化学还原-生物氧化联合修复技术等。由于洗脱技术对土壤的质地有一定要求，因此本项目未采用；热脱附设备投入较大，高含水率情况下运行费用高，因此本项目未选用；当地附近有大型的水泥厂，且经过了改造，具备协同处理危险废物的能力，因此对于高浓度污染土壤采用水泥窑焚烧处理的方式；对于部分低浓度污染土壤，采用某D药剂（主要成分为强还原性铁矿物质和缓释碳源）的生物化学还原+好氧生物降解联合修复技术，该技术对环境友好、无毒、节能，修复成本相对较低。 工艺流程：1）项目施工准备阶段时对治理的污染土壤范围进行测量放线，建设药剂修复污染土壤车间；2）对污染土壤进行开挖与破碎筛分，去除大块建筑垃圾等杂物；3）筛分后的污染土壤运输到车间堆置；4）车间内污染土壤添加药剂与旋耕搅拌、加水厌氧处理5天，再旋耕好氧处理3天，如此循环处理3个周期；5）自验收采样检测合格待监理确认后出土到待检场堆放，如果检测不合格则继续加药周期处理，直到检测合格为止；6）污染土壤全部处理后进行竣工验收。 图2 生物化学还原+好氧生物降解联合修复技术工艺流程 建设修复车间，污染土壤在车间堆高60 cm，以利于旋耕搅拌与加水厌氧；根据试验，药剂每周期添加1%；添加药剂后要加水至土壤饱和，保证厌氧5天；厌氧后需好氧反应3天，每天要旋耕搅拌2个来回；处理3个周期后采样自检，自检合格后土壤到待检场堆放。主要设备有液压驱动筛分斗、旋耕机。 生物化学还原+生物氧化联合修复技术涉及的成本主要包括修复车间建设费、土方工程费、药剂费、人工机械费、旋耕费用和采样检测费用等，污染土壤的处理成本为700元/m3。 修复3个周期后有机氯农药浓度降低到修复目标值以下，少数污染浓度稍高的土壤药剂处理5个周期后达标。 |
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