鋼鐵廠大型污染場地修復(fù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)探索

文_謝方文 李俊杰

1.廣州環(huán)保投資集團(tuán)有限公司 2.廣州環(huán)投建材有限公司

1 項(xiàng)目背景信息

華南某鋼鐵廠是涉及黑色冶金、壓延加工、氣體產(chǎn)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，建廠于20 世紀(jì)50 年代。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的加速，鋼鐵廠所在地塊納入新城規(guī)劃范圍，作為居住用地進(jìn)行開發(fā)利用。地塊責(zé)任人依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，委托相關(guān)單位對(duì)地塊土壤污染情況進(jìn)行調(diào)查。場地調(diào)查結(jié)果顯示，地塊土壤受重金屬和多環(huán)芳烴的污染，需要開展污染土壤修復(fù)工程，污染土壤方量約50 萬m3。

1.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

本項(xiàng)目為復(fù)合污染類型，需要聯(lián)合應(yīng)用破碎篩分、土壤洗脫、熱脫附、固化穩(wěn)定化和安全填埋等多項(xiàng)技術(shù)。多技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，投入多套設(shè)備，形成兩條生產(chǎn)流水線，實(shí)現(xiàn)修復(fù)項(xiàng)目的工廠化施工，可更為精細(xì)化的開展修復(fù)工程，以滿足不同土質(zhì)、不同污染類型和不同污染程度的需求。結(jié)合本項(xiàng)目工期緊、土方量大、單方價(jià)格低等特點(diǎn)，施工單位首次在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用土壤洗脫技術(shù)，開創(chuàng)了減量化施工的先進(jìn)理念，有效地降低了成本。

1.2 項(xiàng)目管理重難點(diǎn)

本項(xiàng)目土壤污染面積約16 萬m2，分布在總面積約170 萬m2的場地內(nèi)。土壤污染物以重金屬和多環(huán)芳烴為主，各地塊多呈復(fù)合污染，且污染程度各有不同，污染情況復(fù)雜。土壤污染最深達(dá)地下5m，深度范圍內(nèi)分別涉及混凝土層、填埋層、填土層和原土層等3 ～4 個(gè)地層，地層情況復(fù)雜，土質(zhì)差異大，且由于場地拆遷，存在很多雜質(zhì)，如鋼筋、混凝土塊、橡膠輪胎、塑料袋等。修復(fù)工程量超過50 萬m3，工期少于450 天，涉及土壤洗脫、熱脫附和固化/穩(wěn)定化等技術(shù)。如此巨大的土方量，涉及多種修復(fù)技術(shù)的實(shí)施，在如此短的工期內(nèi)完成修復(fù)，難度巨大。由于項(xiàng)目引入破碎篩分系統(tǒng)，推廣使用洗脫技術(shù)，熱脫附技術(shù)，固化/穩(wěn)定化技術(shù)。各個(gè)技術(shù)之間的關(guān)系為串聯(lián)，所以每個(gè)技術(shù)都是影響項(xiàng)目進(jìn)度的因素，需要綜合考慮。

1.3 創(chuàng)新特點(diǎn)

1.3.1 土壤洗脫減量化

多級(jí)土壤洗脫技術(shù)對(duì)于大粒徑組分含量高的污染土壤的修復(fù)更為有效，礫石、砂礫、粗沙、細(xì)沙等土質(zhì)中的污染物更容易被洗脫出來，剩余少量粘土富集了絕大多數(shù)污染物，從而達(dá)到減量處理的目的。本項(xiàng)目通過土壤洗脫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)最大約80%的減量化效果。

1.3.2 移動(dòng)式熱脫附設(shè)備

本項(xiàng)目采用移動(dòng)式熱脫附設(shè)備，在污染場地現(xiàn)場安裝該設(shè)備，促使污染物氣化揮發(fā)，達(dá)到將污染物與土壤顆粒分離，并進(jìn)行后續(xù)處理的過程，污染土壤不離場即可完成修復(fù)工作，同時(shí)也可以最大程度的避免了外運(yùn)過程中對(duì)道路周邊環(huán)境的污染擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。

2 項(xiàng)目策劃實(shí)施及修復(fù)工藝

2.1 項(xiàng)目管理策劃

2.1.1 項(xiàng)目整體策劃

總體部署從修復(fù)區(qū)平面布置、施工流程、工藝和設(shè)備、工期安排4 個(gè)方面展開，其中平面布置和施工流程是基礎(chǔ)和重點(diǎn)，與工藝和設(shè)備一起決定工期安排，四者的合理部署直接影響工程的質(zhì)量、安全和進(jìn)度。

2.1.2 工序設(shè)備保障策劃

土壤洗脫保障策劃，針對(duì)洗脫設(shè)備技術(shù)的專項(xiàng)管理，洗脫目的為得到七種不同粒徑的物料，其中＞0.075mm 的組分作為清潔土壤，＜0.075 mm 組分與洗脫廢水混合為泥漿。泥漿經(jīng)脫水處理后得到的泥餅進(jìn)入后續(xù)熱脫附處理工序。

熱脫附設(shè)備保障策劃，是利用熱脫附工藝將污染土壤中的有機(jī)污染物氣化揮發(fā)，并高溫焚燒污染物，從而達(dá)到凈化土壤的工藝。工藝中需要保障設(shè)備運(yùn)行，燃料供給，質(zhì)量控制。

物資保障策劃，是制定物資采購流程，重點(diǎn)設(shè)備物資由專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，由項(xiàng)目部與專業(yè)團(tuán)隊(duì)共同確認(rèn)價(jià)格，加快反應(yīng)時(shí)間。固定物資簽訂物資供應(yīng)合同，由專人負(fù)責(zé)物資供應(yīng)。

2.2 項(xiàng)目管理實(shí)施

施工單位抽調(diào)具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的工程管理人員組成項(xiàng)目經(jīng)理部，成立青年突擊隊(duì)作為攻堅(jiān)力量，成立專家顧問組，提供專業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)支持。進(jìn)場后，技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)小試、中試試驗(yàn)，工程管理人員及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場踏勘、場地測量和工作，將各項(xiàng)成果進(jìn)行匯總、分析，從而對(duì)投標(biāo)時(shí)的方案進(jìn)行優(yōu)化。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)行流水化施工。項(xiàng)目部將現(xiàn)場作為一個(gè)小型化的工廠進(jìn)行管理，從原料（土壤）和輔料（藥劑）輸入、各車間（各工藝）、傳送帶（工藝間銜接）和產(chǎn)品（修復(fù)后土壤）輸出等方面進(jìn)行精細(xì)化管理。每套設(shè)備均配備有計(jì)量裝置，如所有修復(fù)設(shè)備安裝電子稱、水電安裝流量計(jì)、藥劑進(jìn)出場過電子磅，所有數(shù)字均反饋至項(xiàng)目管理管理團(tuán)隊(duì)處，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理部對(duì)現(xiàn)場的數(shù)字化管理。

2.3 項(xiàng)目修復(fù)工藝

以往修復(fù)項(xiàng)目常用的預(yù)處理設(shè)備僅包括篩分工藝，本項(xiàng)目引入破碎工藝，在破碎大粒徑顆粒的過程中，對(duì)鋼筋、樹枝、塑料袋、橡膠等雜質(zhì)進(jìn)行去除。預(yù)處理后的細(xì)顆粒土壤進(jìn)入1 號(hào)洗脫設(shè)備進(jìn)行處理，粗顆粒土壤進(jìn)入2 號(hào)洗脫設(shè)備進(jìn)行處理。1號(hào)洗脫設(shè)備具有粒徑分級(jí)、污水處理、泥漿處理、泥餅脫水和自動(dòng)化控制等功能，是一套土壤洗脫全流程設(shè)備，能夠用于處理各類型污染土壤，并實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化和機(jī)械化操作。2 號(hào)洗脫設(shè)備具有粒徑分級(jí)、泥漿處理、泥餅脫水和半自動(dòng)化控制功能，是一套適用于處理粗顆粒土壤洗脫的設(shè)備；在使用過程中，為了保證污水得到妥善處理，其與現(xiàn)場污水處理站進(jìn)行聯(lián)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)中水回用。

項(xiàng)目部結(jié)合華南地區(qū)夏季高溫高濕的特點(diǎn)，綜合采用了“采光板加熱+干化劑投加+自然通風(fēng)”的多項(xiàng)措施，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)泥餅含水率達(dá)到熱脫附工藝的要求。采光板加熱是指搭建干化車間時(shí)，車間頂棚采用大量的采光板，使得陽光可以直射到泥餅上，通過太陽能的途徑對(duì)其進(jìn)行加熱；干化劑投加是指投加一定比例的干化劑，并進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)制拌合，促進(jìn)水分揮發(fā)；自然通風(fēng)是指階段性開啟車間大門，加速空氣流通，帶走車間內(nèi)的濕氣。

現(xiàn)場投入三套熱脫附設(shè)備，兩套產(chǎn)能較大的設(shè)備均采用LPG 作為燃料，為直接式，第三套設(shè)備采用柴油作為燃料，為間接式，均配備完善的尾氣處理系統(tǒng)。兩套直接式熱脫附設(shè)備最大的不同在于高溫?zé)煔獾睦鋮s方式上，一套采用水冷，一套采用風(fēng)冷，兩種方式均可以將高溫?zé)煔饧彼倮鋮s至200℃以下，避開二噁英（高致癌物）的產(chǎn)生。水冷式采用逆流噴淋方式，從急冷塔頂部噴淋下的水與從底部上升的高溫?zé)煔饽媪鹘佑|；風(fēng)冷式采用大型熱交換機(jī)，將高溫?zé)煔馑鶖y帶的熱量傳遞給室溫空氣。

3 管理效果評(píng)價(jià)

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

施工單位在本項(xiàng)目投入大量先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備，特別是土壤洗脫技術(shù)，為項(xiàng)目的運(yùn)行節(jié)約1500 萬元。

3.2 社會(huì)效益

本項(xiàng)目的實(shí)施，在行業(yè)內(nèi)樹立了新的標(biāo)桿，施工過程中，多次以樣板工程的身份接收國家、省、市、區(qū)四級(jí)主管部門、科研院所、企事業(yè)單位的檢查、交流，對(duì)推動(dòng)場地修復(fù)行業(yè)的發(fā)展指明了新的發(fā)展方向，使得土壤洗脫、熱脫附技術(shù)在全國范圍內(nèi)得到大力推廣。

4 結(jié)語

在污染土壤修復(fù)項(xiàng)目的施工過程中，通過強(qiáng)化技術(shù)的引導(dǎo)作用，突出流水化施工、數(shù)字化管理的強(qiáng)大保障，真正做到了降本增效，凸顯出科技是第一生產(chǎn)力，為大型污染場地修復(fù)項(xiàng)目積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。