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工业污染场地活化强氧化环境修复技术

 

   适用范围

    适用于以原位和异?#29615;?#24335;治理的有机化合物污染的退役工业场地(棕地)、农田、非正规填埋场、河流湖泊底泥以及地下水,可处理污染物包括氯代乙烯类、氯代乙烷、氯代甲烷、苯系物(BETX)、甲基叔丁基醚(MTBE)、多环芳烃(PAHs)、石油烃类、多氯联苯和农药等。

  主要技术内容

    一、基本原理

    活化强氧化环境修复技术是一种高级化学氧化技术,利用氧化剂的强氧化性破?#30340;?#26631;有机物,从而使有机污染物完全矿化或转化为低毒、易自然降解的中间产物。药剂采用一种基于高纯度过硫酸盐的强氧化剂,在不活化情况下,此氧化剂也具有比高?#36864;?#30002;还强的氧化剂,但?#20174;?#21160;力学较为缓和。经过改进后,该药剂能够产生多种具有强氧化性的自由基,自由基氧化势可达2.43-2.60V,?#20174;?#36895;率加快。

    二、技术关键

    (1)选择最优的药剂注入方式,包括温度控制、pH调节、活化药剂的最佳投加?#22756;?#27963;化条件的控制等,需要针对不同的场地情况制定最优施工方案。

    (2)使用最优的药剂注入方式与药剂混合方式保证修复效果。根据污染深度确定使用粉剂或流体药剂,根据土壤性质和施工方法确定混合方式,如渗透性好的沙质土壤,可通过现有井?#33519;?#27880;入,无需外力加压;对于渗透性不好的黏土,需要使用旋喷、直推、土壤搅拌等方式进行加药,以增加药剂扩散半径,加强混合的均匀程度。

    (3)对于非饱和层(包气带)土壤的修复,控制适宜的湿度,促进水相?#20174;?#20445;证修复效果。

  典型规模

    修复面积从数十亩到百亩不等,污染深度1米到十?#35813;?#19981;等。

  主要技术指标

    以南方某化工厂污染土壤修复中试工程为例,场地土壤和地下水中主要污染物有氯苯、邻/对硝基氯化苯等。

    修复方案:根据污染深度及土层性?#21097;?#22320;表以下0-4.5米采用原位搅拌工艺,地表以下4.5米-10米采用原位注射工艺。针对场地污染程度分布不均的情况,在局部污染?#29616;?#30340;区域,采用GP原位补充药剂注射。

    土壤和地下水修复效果见下表。

土壤和地下水修复效果表

削减主要污染物名称

土壤

地下水

氯苯

邻/对硝基氯化苯

氯苯

邻/对硝基氯化苯

应用前

100mg/kg

12200mg/kg

153.7mg/L

144.18mg/L

应用后

0.1mg/kg

1022mg/kg

11.7mg/L

35.5mg/L

削减率

99.87%

97.58%

92.39%

75.38%

  主要设备及运行管理

    一、主要设备

    表层土搅拌工艺的主要设备有挖掘机、挖掘斗、筛?#21046;?#30862;铲斗、药剂输送系?#22330;?#33647;剂搅拌设备等?#28784;?#20307;直推注射工艺的主要设备有GP注射设备。

    二、运行管理

    药剂的储存、运输均需要按照规定严格进行管制以保证安全,在使用过程中需要对投加量进行严格控制,按照设计周期在项目目标修复区域取样(土样和/或地下水样)监测污染物降解情况、pH变化及氧化剂消耗情况。

  投?#24066;?#30410;

    南方某化工厂污染土壤修复中试工程,修复核心区域200m2,深度10米,土方量2000m3。地下水位于地表以下0.7-1.0米。勘探深度10米内自上而下分布有杂填土、粉质黏土、粉?#24178;场?#31881;质黏土四层土壤。土壤中处理的目标污染物有邻/对硝基氯化苯、苯、苯胺、1,3-二硝基苯、氯苯、1,4-二氯苯,地下水处理的目标污染物有邻/对硝基氯化苯、氯苯、苯、1,4-二氯苯、硝基苯。药剂按2.7%质量比投加,修复周期为120d。

    一、投?#26159;?#20917;

    总投资100万元,其中药剂费用77.6万元,折合药剂平均费用338元/m3土。

    二、环境效益

    修复后5米以上土壤中污染物邻/对硝基氯化苯的达标率73.3%、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、硝基苯、氯苯、苯等五种目标污染物的达标率为53%,由1600mg/kg降至189mg/kg,其余目标污染物的达标率均为100%。

    修复后地下水中1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、硝基苯、氯苯、苯等五种目标污染物浓?#26579;?#20302;于修复目标值,达到验收标准,邻/对硝基氯化苯去除率可达到75%左右。

    药剂在地下水环境中可?#20013;从?周以上,有效防止地下水中目标污染物浓度反弹。经过修复后,现场的异味大大减少,地下水环境明显改善。投加的药剂会自然消解,不会产生二次污染,安全可靠。


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