河北省某大型工业废水处理氧化塘遗留污染场地修复案例简析.pdf

专题与综述-138-专题与综述河北省某大型工业废水处理氧化塘遗留污染场地修复案例简析曹永生（中电建生态环境集团有限公司，广东 深圳 518060）摘要：本文以河北某大型工业废水处理氧化塘遗留污染场地修复工程为例，介绍了场地项目概况、污染土壤修复的主要修复工艺、修复实施要点、修复成效与思考等，分析了稳定化技术、化学氧化技术的特点和优势，总结了一套涵盖大型污染场地污染土壤清挖、转运、修复、阻隔回填等修复实施全过程的施工工法，能够为类似大型复杂遗留污染场地的修复提供借鉴。关键词：大型场地；工业废水；土壤修复；稳定化；化学氧化中图分类号：TS5 文献标志码：A DOI：10.20025/ki.CN10-1679.2023-14-47A Brief Analysis of the Remediation Case of a Large Industrial Wastewater Treatment Oxidation Pond Remaining Pollution Site in Hebei ProvinceCao Yongsheng(China Power Construction Ecological Environment Group Co.,Ltd.,Shenzhen 518060,China)Abstract:This article takes the remediation project of a large industrial wastewater treatment oxidation pond in Hebei as an example,introduces the overview of the site project,the main remediation processes for contaminated soil remediation,the key implementation points for remediation,and the characteristics and advantages of stabilization technology and chemical oxidation technology,and summarizes a set of measures covering the excavation,transportation,remediation,and other aspects of contaminated soil in large polluted sites The construction method of barrier backfi lling and other restoration throughout the entire process can provide reference for the restoration of similar large and complex legacy pollution sites.Key words:large venues;industrial wastewater;soil remediation;stabilization;chemical oxidation1项目概况项目位于河北省保定市东部，场地原用途为某城市工业废水集中处理氧化塘，占地面积144万平方米，污染土壤总量为82万立方米，污染物主要包括砷、锑、镉、镍、锌、铅、氟化物等无机物和石油烃（C10-C40）、乙苯、1，2，3-三氯丙烷、萘、菲、苯并（a）蒽、苯并（a）芘、2，4-二硝基甲苯和阿特拉津等有机物。有机污染土壤总量为1.5万立方米，无机污染土壤总量为78万立方米，无机-有机复合污染土总量为2.5万立方米。根据场地详细调查报告，污染深度为012 m。2修复目标值 2.1污染土壤清理目标值场地内污染土壤分为浅层（2.0 m）和深层（2.0 m以下），分层制定治理与风险管控目标及范围。按照分层分类修复的原则，污染土壤清理目标值如表1。2.2稳定化的浸出标准限值本场地内无机污染土壤原地异位稳定化后阻隔填埋或资源化暂存，浸出方法选用固体废物浸出毒性浸出方法-水平振荡法（HJ557-2010）。基于保护区域地下水的目的，浸出标准依次选用农田灌溉水质标准（旱作）（GB5084-2005）、地下水质量标准（GB/T14848-2017）类水标准、地表水质量标准（GB3838-2002）类水标准。稳定化的浸出标准限值见表2。表1污染土壤清理目标值单位：mg/kg类别污染物污染土壤浅层土壤（2 m以上）深层土壤（2 m以下）重金属砷As60140汞Hg38/锑Sb180360钴Co70350铜Cu18 00036 000铅Pb8002 500镉Cd65172镍Ni900/钒V652/锌Zn5 00010 000铊TI0.7812氟化物6502 000总石油烃C10-C404 500/VOCs乙苯28/1，2，3-三氯丙烷0.5/SVOCs萘70/菲40/苯并（a）蒽15/苯并（b）荧蒽15/苯并（a）芘1.5/茚并（1,2,3-cd）芘15/二苯并（a,h）蒽1.5/邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯121/2，4-二硝基甲苯5.2/农药阿特拉津7.4/作者简介：曹永生（1990-），男，硕士，工程师，研究方向：事场地修复、环境治理、生态修复等。专题与综述-139-表2稳定化的浸出标准限值单位：mg/kg污染物浸出标准标准来源砷As0.1农田灌溉水质标准（旱作）汞Hg0.001农田灌溉水质标准（旱作）锑Sb0.01地下水质量标准（类）钴Co0.1地下水质量标准（类）铜Cu0.5农田灌溉水质标准（旱作）铅Pb0.2农田灌溉水质标准（旱作）镉Cd0.01农田灌溉水质标准（旱作）镍Ni0.1地下水质量标准（类）钒V0.018地表水质量标准（类）锌Zn2农田灌溉水质标准（旱作）铊TI0.001地下水质量标准（类）氟化物2.0农田灌溉水质标准（旱作）2.3化学氧化治理目标值有机污染土壤化学氧化治理目标值同02 m污染土壤清理目标值（见表1）。3修复方案3.1无机污染土壤无机污染土壤采用处理成本较低、处理时间较短的异位固化稳定化处理技术1；采用挖掘机+破碎筛分斗破碎筛分12次，再添加和搅拌稳定化药剂，待养护期满后，检测稳定化修复效果浸出毒性，待检测结果达标后再在原场地进行阻隔回填处置；若未达标需要再次加药剂进行稳定化处理，直到达标。3.2有机污染土壤对于有机污染土壤采用处理成本较低、环境风险较小的异位化学氧化处理技术2-3；具体是采用土壤修复一体化设备或ALLU设备进行药剂的添加和搅拌，待养护期满后进行修复效果检测，检测结果达标后进行阻隔回填；若未达标需再次输入土壤修复一体化设备进行处理，直到达标。3.3复合污染土壤无机、有机-复合污染土壤则采用工艺组合处理技术2-3。先采用化学氧化技术处理土壤中的有机污染物，再利用稳定化技术对无机物进行处置；3.4修复达标土壤所有处置达标的污染土壤均采用原地异位阻隔回填技术4。具体是联合使用HDPE膜柔性垂直阻隔+水平阻隔技术，将已经产生的污染或可能产生的污染物控制在限制范围内，从而实现对污染源的隔离与控制，防止污染物的扩散。场地所有污染土壤的修复工作均在负压密闭的修复车间内进行。4修复实施4.1污染土壤清挖4.1.1 清挖的原则清挖工程应严格按照相关规范执行，遵循“分区、分层、分段、分块”原则，做到“横向到边，纵向到底”，对本工程范围内的污染土壤应保证全部收集清理，确保收集清理率达到100%。清挖工程须遵循“安全性、规范性、可行性、科学性、节约性”的总原则。（1）安全性原则：在污染土壤挖掘清理、装车阶段，保证人员安全和环境安全，防止发生污染转移和二次污染。（2）规范性原则：各项工作均应遵循国内外相关标准、规范及相关政府部门、委托方单位批复的处置方案要求。（3）可行性原则：综合考虑气候条件、场地条件、技术条件和时间因素，采取灵活措施应对工程实施过程中遇到的问题，并制定可操作性强、易于工程实施的清理方案。（4）科学性原则：科学管理、合理组织，使工程按期保质完成。（5）节约性原则：在满足施工条件的前提下，应尽量节约施工用地，尽可能减少临时建设投资。在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度地减少场内运输，特别是减少场内的二次搬运。4.1.2 清挖的形式根据不同开挖深度及清挖边界的条件，基坑开挖主要分为以下三种形式：（1）浅基坑直接放坡开挖；（2）较深基坑分级放坡开挖；（3）场内污染区清理边界有阻碍物时，深度2 m以下的基坑采用拉森钢板桩支护开挖，详见表3。表3钢板桩施工过程及要点序号施工工艺施工要点1施工准备主要施工人员进行了相关的技术交底、施工规范、质量验收标准及岗位职责交底。施工方案、施工技术措施已上报监理并已批复；根据上报的施工方案及措施已配备了足够的施工机械设备。2测量放线采用GPS定位设备进行测量放线，利用GPS将钢板桩施工拐点坐标测放出来，连接各拐点并撒白灰，确保位置准确。3钢板桩施工打桩机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空，安排两名工人辅助配合打桩机将钢板桩对准灰线，然后利用打桩机缓慢将桩沉入设计高程。钢板桩打入时应专人指挥，随时调整钢板的垂直度，钢板桩垂直度采用线锤或经纬仪进行控制。4.2污染土壤转运采用封闭式自卸车将污染土壤运输至修复车间，按照污染程度、污染物特征分类堆存，并进行称重、填写污染土壤转移联单，记录清楚污染土壤的方量、开挖位置、主要污染物特征。4.2.1 处理前场内运输处理前在场所内运输应做到以下几点：（1）运输车进出大门和在施工场区内行驶时，车速应控制在5 km/h以内，行驶途中应注意安全礼让，进出车路口由现场调度疏导交通，确保车辆及行人的安全；（2）在工程车辆出入口前后50 m处设置警示标识，提醒车辆减速慢行，确保污染土壤转运过程安全有序；（3）严禁机械及车辆操作人员疲劳驾驶，确保施工安全；（4）运输车辆不得超载，装渣量为额定载荷的90%，并覆盖严密，严防遗洒，密闭式运输车辆必须保持车辆外表清洁；（5）直接从事污染物收集、运输的人员，应接受专门培训并经考核合格后方可上岗；（6）运输车辆应设置明显标志并经常维护保养，确保车况良好和行车安全；（7）制定必要的突发事故应急处理计划，运输车辆配备必要的工器具和联络通讯设备，以便意外事故发生时能及时采取措施，消除或减轻对环境的污染危害。（8）使用加盖式的密闭运输车进行运输，施工场区内设置专用道路供运输车辆行驶，各区施工过程中设置专用行驶路线，严禁车辆在场区内随意行驶；设置洒水车，在场区内运输道路上不定时洒水，防止扬尘；场区内施工道路由专人负责专题与综述-140-清扫，可以最大限度地避免遗洒及二次污染。（9）接到污染事故报告后，由项目部应急小组迅速调集人员和设备赶往现场救治，同时指挥人员和机械迅速清理现场，防止造成污染。4.2.2 修复中心内的转运本方案设计是在场内修建治理车间和养护区，将污染土壤运至治理车间进行处理后，再转运至养护区，每天转运量约6 000 m，待处理达标后进行场内阻隔回填运输。先由运输车将污染土壤运至治理车间暂存，再用预处理破碎筛分设备将污染物运至处理区设备的进料口处，并采用土壤修复一体化设备进行处理，待土壤修复一体化设备处理完成后，再用运输车在设备出料口处将混合物转运至养护区。4.2.3 达标后阻隔回填运输待污染区中度污染土壤处理达标后，运至场内阻隔回填处置，运距均不超过4 km。4.3污染土壤修复4.3.1 垃圾、树根等杂物的筛除利用筛分设备对污染土壤中的垃圾、树根、砖块等杂物进行筛除，筛出的杂物冲洗干净后按照建筑垃圾进行处理，冲洗废水通过收集系统接入污水处理设备进行处理，处理达标后用于车间回用，如图1左所示。4.3.2 污染土壤破碎筛分将污染土壤采用自卸式运输车运至稳定化车间，由预处理设备破碎筛分设备对污染土壤进行筛分、破碎作业，破碎后粒径达到30 mm以下。污染土壤经过破碎筛分设备的处理，确保进入混合反应工序的污染土壤粒径小而均匀，为稳定化处理过程创造条件。根据工程经验及试验要求，稳定化处理污染土壤的含水率一般控制在2040%，粒径小于30 mm，药剂与污染土壤搅拌能达到最佳效果。4.3.3 修复材料与污染土壤混拌 图1固化稳定化（左）、化学氧化修复（右）采用ALLU破碎筛分斗和土壤修复一体化设备对土壤进行混合搅拌。（1）将稳定修复材料均匀撒在污染土壤表面；（2）调节土壤和修复材料混合后的含水率；（3）搅拌土壤，使污染土壤与修复材料充分接触，混合均匀；（4）将混合均匀后的土壤转运至养护场地，平整堆形、苫盖，使土壤与药剂充分接触；（5）对养护区土壤进行插牌标识，注明土壤来源，养护起始时间，责任人等。4.3.4 养护通过ALLU破碎筛分斗和土壤修复一体化设备处理、混合后的土壤，由皮带机运送至养护区域进行堆放养护。（图1右）处理后的土壤运至养护区，按照批次依次堆置成长条土剁，用薄膜覆盖养护土壤，且对覆盖物进行固定处理。密闭式养护，避免出现扬尘。通过稳定化处理的土壤需要养护12天时间，养护期间保证养护土壤中的含水率控制在20%40%，保证稳定化反应的效果。4.3.5 修复效果自验收苫盖养护至设计周期，按照建设用地土壤修复技术导则（HJ25.4-2019）相关规范（每500 m3不少于一个样品），采用5点混合法要求进行采样检测自检，并送具有相关检测资质的第三方检测机构进行分析检测。对于自验收修复达标的土壤，按程序开展第三方修复效果评估工作，对第三方效果评价单位合格后的土壤进行阻隔填埋，对经第三方效果评价单位评价不合格的土壤，重新转运至修复车间，开展修复、验收工作。4.3.6 阻隔回填待修复检测合格后，利用封闭式自卸车转运至阻隔回填区进行填埋处置，回填区设置防渗系统，顶部防渗系统由600 g/m2长纤无纺土工布1.5 mm厚HDPE单糙面土工膜600 g/m2长纤无纺土工布，按单元分层回填、压实，至设计标高后，顶部铺设一层1.5 mm厚的HDPE单糙面土工膜进行封闭，顶部覆盖2 m厚的清洁土。5修复结果与成效项目污染土壤一次修复合格率达98%，修复结果终检达标率为100%，按期完成了所有污染土壤的修复工作。项目实施总结出一套高效、精准、协同施工的工法体系，涵盖了大型复杂污染场地污染土壤清挖施工工法、大型有机污染土壤异位化学氧化修复施工工法、重金属复合污染土壤异位稳定化修复施工工法、有机-无机复合污染土壤异位修复施工工法、污染土壤修复达标阻隔填埋施工工法等。6结语该项目由于污染面积、涉及土方量巨大，污染物种类多、空间分布变异性高5，作为国内规模较大、较复杂的污染场地修复工程，对于开展类似大型污染场地的修复工作具有很好的借鉴意义。该项目顺利实践表明，大型污染场地的修复必须要做好以下几个方面工作：（1）高度重视修复实施前场地污染补充调查和水文地质专项调查，补齐详细调查短板，摸清场地污染特征；（2）充分开展不同类型污染土壤小试、中试试验，加快多功能、广谱性修复材料和智能一体化修复设备的研发，做到污染土壤的精准修复；（3）充分利用快速检测设备配合修复实施，同时强化统计学方法在修复验收中的运用，缩短检测周期，降低检测成本；（4）科学编制施工组织设计文件，重视技术与组织管理并重，保障修复工作各个环节高效衔接运转。参考文献：1杨磊，叶茂浙，林天鑫.某制革企业旧址污染场地修复工程实例J.广东化工，2020（21）：111-114.2周炜强.污染土壤修复系统和修复污染土壤的方法J.皮革制作与环保科技，2022（21）：134-136.3刘颖.我国污染土壤修复技术及产业现状J.皮革制作与环保科技，2021（14）：110-111.4周强，许超，肖友程，等.广西某重金属污染场地固化/稳定化治理工程实例J.广东化工，2018（5）：187-189.5孙兴凯，黄海，王海东，等.大型污染场地修复过程中的问题探讨与工程实践J.环境工程技术学报，2020（5）：883-890.