河北省某大型工業(yè)廢水處理氧化塘遺留污染場地修復(fù)案例簡析

曹永生

（中電建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518060）

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于河北省保定市東部，場地原用途為某城市工業(yè)廢水集中處理氧化塘，占地面積144萬平方米，污染土壤總量為82萬立方米，污染物主要包括砷、銻、鎘、鎳、鋅、鉛、氟化物等無機(jī)物和石油烴（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機(jī)物。有機(jī)污染土壤總量為1.5萬立方米，無機(jī)污染土壤總量為78萬立方米，無機(jī)-有機(jī)復(fù)合污染土總量為2.5萬立方米。根據(jù)場地詳細(xì)調(diào)查報(bào)告，污染深度為0～12 m。

2 修復(fù)目標(biāo)值

2.1 污染土壤清理目標(biāo)值

場地內(nèi)污染土壤分為淺層（2.0 m）和深層（2.0 m以下），分層制定治理與風(fēng)險(xiǎn)管控目標(biāo)及范圍。按照分層分類修復(fù)的原則，污染土壤清理目標(biāo)值如表1。

表1 污染土壤清理目標(biāo)值 單位：mg/kg

2.2 穩(wěn)定化的浸出標(biāo)準(zhǔn)限值

本場地內(nèi)無機(jī)污染土壤原地異位穩(wěn)定化后阻隔填埋或資源化暫存，浸出方法選用《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》（HJ557-2010）?；诒Ｗo(hù)區(qū)域地下水的目的，浸出標(biāo)準(zhǔn)依次選用《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（旱作）》（GB5084-2005）、《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-2017）Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)、《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定化的浸出標(biāo)準(zhǔn)限值見表2。

表2 穩(wěn)定化的浸出標(biāo)準(zhǔn)限值 單位：mg/kg

2.3 化學(xué)氧化治理目標(biāo)值

有機(jī)污染土壤化學(xué)氧化治理目標(biāo)值同0～2 m污染土壤清理目標(biāo)值（見表1）。

3 修復(fù)方案

3.1 無機(jī)污染土壤

無機(jī)污染土壤采用處理成本較低、處理時間較短的異位固化穩(wěn)定化處理技術(shù)[1]；采用挖掘機(jī)+破碎篩分斗破碎篩分1～2次，再添加和攪拌穩(wěn)定化藥劑，待養(yǎng)護(hù)期滿后，檢測穩(wěn)定化修復(fù)效果浸出毒性，待檢測結(jié)果達(dá)標(biāo)后再在原場地進(jìn)行阻隔回填處置；若未達(dá)標(biāo)需要再次加藥劑進(jìn)行穩(wěn)定化處理，直到達(dá)標(biāo)。

3.2 有機(jī)污染土壤

對于有機(jī)污染土壤采用處理成本較低、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較小的異位化學(xué)氧化處理技術(shù)[2-3]；具體是采用土壤修復(fù)一體化設(shè)備或ALLU設(shè)備進(jìn)行藥劑的添加和攪拌，待養(yǎng)護(hù)期滿后進(jìn)行修復(fù)效果檢測，檢測結(jié)果達(dá)標(biāo)后進(jìn)行阻隔回填；若未達(dá)標(biāo)需再次輸入土壤修復(fù)一體化設(shè)備進(jìn)行處理，直到達(dá)標(biāo)。

3.3 復(fù)合污染土壤

無機(jī)、有機(jī)-復(fù)合污染土壤則采用工藝組合處理技術(shù)[2-3]。先采用化學(xué)氧化技術(shù)處理土壤中的有機(jī)污染物，再利用穩(wěn)定化技術(shù)對無機(jī)物進(jìn)行處置；

3.4 修復(fù)達(dá)標(biāo)土壤

所有處置達(dá)標(biāo)的污染土壤均采用原地異位阻隔回填技術(shù)[4]。具體是聯(lián)合使用HDPE膜柔性垂直阻隔+水平阻隔技術(shù)，將已經(jīng)產(chǎn)生的污染或可能產(chǎn)生的污染物控制在限制范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對污染源的隔離與控制，防止污染物的擴(kuò)散。場地所有污染土壤的修復(fù)工作均在負(fù)壓密閉的修復(fù)車間內(nèi)進(jìn)行。

4 修復(fù)實(shí)施

4.1 污染土壤清挖

4.1.1 清挖的原則

清挖工程應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，遵循“分區(qū)、分層、分段、分塊”原則，做到“橫向到邊，縱向到底”，對本工程范圍內(nèi)的污染土壤應(yīng)保證全部收集清理，確保收集清理率達(dá)到100%。清挖工程須遵循“安全性、規(guī)范性、可行性、科學(xué)性、節(jié)約性”的總原則。（1）安全性原則：在污染土壤挖掘清理、裝車階段，保證人員安全和環(huán)境安全，防止發(fā)生污染轉(zhuǎn)移和二次污染。（2）規(guī)范性原則：各項(xiàng)工作均應(yīng)遵循國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及相關(guān)政府部門、委托方單位批復(fù)的處置方案要求。（3）可行性原則：綜合考慮氣候條件、場地條件、技術(shù)條件和時間因素，采取靈活措施應(yīng)對工程實(shí)施過程中遇到的問題，并制定可操作性強(qiáng)、易于工程實(shí)施的清理方案。（4）科學(xué)性原則：科學(xué)管理、合理組織，使工程按期保質(zhì)完成。（5）節(jié)約性原則：在滿足施工條件的前提下，應(yīng)盡量節(jié)約施工用地，盡可能減少臨時建設(shè)投資。在保證場內(nèi)交通運(yùn)輸暢通和滿足施工對材料要求的前提下，最大限度地減少場內(nèi)運(yùn)輸，特別是減少場內(nèi)的二次搬運(yùn)。

4.1.2 清挖的形式

根據(jù)不同開挖深度及清挖邊界的條件，基坑開挖主要分為以下三種形式：（1）淺基坑直接放坡開挖；（2）較深基坑分級放坡開挖；（3）場內(nèi)污染區(qū)清理邊界有阻礙物時，深度2 m以下的基坑采用拉森鋼板樁支護(hù)開挖，詳見表3。

表3 鋼板樁施工過程及要點(diǎn)

4.2 污染土壤轉(zhuǎn)運(yùn)

采用封閉式自卸車將污染土壤運(yùn)輸至修復(fù)車間，按照污染程度、污染物特征分類堆存，并進(jìn)行稱重、填寫污染土壤轉(zhuǎn)移聯(lián)單，記錄清楚污染土壤的方量、開挖位置、主要污染物特征。

4.2.1 處理前場內(nèi)運(yùn)輸

處理前在場所內(nèi)運(yùn)輸應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）運(yùn)輸車進(jìn)出大門和在施工場區(qū)內(nèi)行駛時，車速應(yīng)控制在5 km/h以內(nèi)，行駛途中應(yīng)注意安全禮讓，進(jìn)出車路口由現(xiàn)場調(diào)度疏導(dǎo)交通，確保車輛及行人的安全；（2）在工程車輛出入口前后50 m處設(shè)置警示標(biāo)識，提醒車輛減速慢行，確保污染土壤轉(zhuǎn)運(yùn)過程安全有序；（3）嚴(yán)禁機(jī)械及車輛操作人員疲勞駕駛，確保施工安全；（4）運(yùn)輸車輛不得超載，裝渣量為額定載荷的90%，并覆蓋嚴(yán)密，嚴(yán)防遺灑，密閉式運(yùn)輸車輛必須保持車輛外表清潔；（5）直接從事污染物收集、運(yùn)輸?shù)娜藛T，應(yīng)接受專門培訓(xùn)并經(jīng)考核合格后方可上崗；（6）運(yùn)輸車輛應(yīng)設(shè)置明顯標(biāo)志并經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，確保車況良好和行車安全；（7）制定必要的突發(fā)事故應(yīng)急處理計(jì)劃，運(yùn)輸車輛配備必要的工器具和聯(lián)絡(luò)通訊設(shè)備，以便意外事故發(fā)生時能及時采取措施，消除或減輕對環(huán)境的污染危害。（8）使用加蓋式的密閉運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，施工場區(qū)內(nèi)設(shè)置專用道路供運(yùn)輸車輛行駛，各區(qū)施工過程中設(shè)置專用行駛路線，嚴(yán)禁車輛在場區(qū)內(nèi)隨意行駛；設(shè)置灑水車，在場區(qū)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆飞喜欢〞r灑水，防止揚(yáng)塵；場區(qū)內(nèi)施工道路由專人負(fù)責(zé)清掃，可以最大限度地避免遺灑及二次污染。（9）接到污染事故報(bào)告后，由項(xiàng)目部應(yīng)急小組迅速調(diào)集人員和設(shè)備趕往現(xiàn)場救治，同時指揮人員和機(jī)械迅速清理現(xiàn)場，防止造成污染。

4.2.2 修復(fù)中心內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)

本方案設(shè)計(jì)是在場內(nèi)修建治理車間和養(yǎng)護(hù)區(qū)，將污染土壤運(yùn)至治理車間進(jìn)行處理后，再轉(zhuǎn)運(yùn)至養(yǎng)護(hù)區(qū)，每天轉(zhuǎn)運(yùn)量約6 000 m3，待處理達(dá)標(biāo)后進(jìn)行場內(nèi)阻隔回填運(yùn)輸。先由運(yùn)輸車將污染土壤運(yùn)至治理車間暫存，再用預(yù)處理破碎篩分設(shè)備將污染物運(yùn)至處理區(qū)設(shè)備的進(jìn)料口處，并采用土壤修復(fù)一體化設(shè)備進(jìn)行處理，待土壤修復(fù)一體化設(shè)備處理完成后，再用運(yùn)輸車在設(shè)備出料口處將混合物轉(zhuǎn)運(yùn)至養(yǎng)護(hù)區(qū)。

4.2.3 達(dá)標(biāo)后阻隔回填運(yùn)輸

待污染區(qū)中度污染土壤處理達(dá)標(biāo)后，運(yùn)至場內(nèi)阻隔回填處置，運(yùn)距均不超過4 km。

4.3 污染土壤修復(fù)

4.3.1 垃圾、樹根等雜物的篩除

利用篩分設(shè)備對污染土壤中的垃圾、樹根、磚塊等雜物進(jìn)行篩除，篩出的雜物沖洗干凈后按照建筑垃圾進(jìn)行處理，沖洗廢水通過收集系統(tǒng)接入污水處理設(shè)備進(jìn)行處理，處理達(dá)標(biāo)后用于車間回用，如圖1左所示。

圖1 固化穩(wěn)定化（左）、化學(xué)氧化修復(fù)（右）

4.3.2 污染土壤破碎篩分

將污染土壤采用自卸式運(yùn)輸車運(yùn)至穩(wěn)定化車間，由預(yù)處理設(shè)備破碎篩分設(shè)備對污染土壤進(jìn)行篩分、破碎作業(yè)，破碎后粒徑達(dá)到30 mm以下。污染土壤經(jīng)過破碎篩分設(shè)備的處理，確保進(jìn)入混合反應(yīng)工序的污染土壤粒徑小而均勻，為穩(wěn)定化處理過程創(chuàng)造條件。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)要求，穩(wěn)定化處理污染土壤的含水率一般控制在20～40%，粒徑小于30 mm，藥劑與污染土壤攪拌能達(dá)到最佳效果。

4.3.3 修復(fù)材料與污染土壤混拌

采用ALLU破碎篩分斗和土壤修復(fù)一體化設(shè)備對土壤進(jìn)行混合攪拌。（1）將穩(wěn)定修復(fù)材料均勻撒在污染土壤表面；（2）調(diào)節(jié)土壤和修復(fù)材料混合后的含水率；（3）攪拌土壤，使污染土壤與修復(fù)材料充分接觸，混合均勻；（4）將混合均勻后的土壤轉(zhuǎn)運(yùn)至養(yǎng)護(hù)場地，平整堆形、苫蓋，使土壤與藥劑充分接觸；（5）對養(yǎng)護(hù)區(qū)土壤進(jìn)行插牌標(biāo)識，注明土壤來源，養(yǎng)護(hù)起始時間，責(zé)任人等。

4.3.4 養(yǎng)護(hù)

通過ALLU破碎篩分斗和土壤修復(fù)一體化設(shè)備處理、混合后的土壤，由皮帶機(jī)運(yùn)送至養(yǎng)護(hù)區(qū)域進(jìn)行堆放養(yǎng)護(hù)。（圖1右）

處理后的土壤運(yùn)至養(yǎng)護(hù)區(qū)，按照批次依次堆置成長條土剁，用薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)土壤，且對覆蓋物進(jìn)行固定處理。密閉式養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)揚(yáng)塵。通過穩(wěn)定化處理的土壤需要養(yǎng)護(hù)1～2天時間，養(yǎng)護(hù)期間保證養(yǎng)護(hù)土壤中的含水率控制在20%～40%，保證穩(wěn)定化反應(yīng)的效果。

4.3.5 修復(fù)效果自驗(yàn)收

苫蓋養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)周期，按照《建設(shè)用地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.4-2019）相關(guān)規(guī)范（每500 m3不少于一個樣品），采用5點(diǎn)混合法要求進(jìn)行采樣檢測自檢，并送具有相關(guān)檢測資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析檢測。

對于自驗(yàn)收修復(fù)達(dá)標(biāo)的土壤，按程序開展第三方修復(fù)效果評估工作，對第三方效果評價單位合格后的土壤進(jìn)行阻隔填埋，對經(jīng)第三方效果評價單位評價不合格的土壤，重新轉(zhuǎn)運(yùn)至修復(fù)車間，開展修復(fù)、驗(yàn)收工作。

4.3.6 阻隔回填

待修復(fù)檢測合格后，利用封閉式自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)至阻隔回填區(qū)進(jìn)行填埋處置，回填區(qū)設(shè)置防滲系統(tǒng)，頂部防滲系統(tǒng)由600 g/m2長纖無紡?fù)凉げ迹?.5 mm厚HDPE單糙面土工膜＋600 g/m2長纖無紡?fù)凉げ?，按單元分層回填、壓?shí)，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，頂部鋪設(shè)一層1.5 mm厚的HDPE單糙面土工膜進(jìn)行封閉，頂部覆蓋2 m厚的清潔土。

5 修復(fù)結(jié)果與成效

項(xiàng)目污染土壤一次修復(fù)合格率達(dá)98%，修復(fù)結(jié)果終檢達(dá)標(biāo)率為100%，按期完成了所有污染土壤的修復(fù)工作。項(xiàng)目實(shí)施總結(jié)出一套高效、精準(zhǔn)、協(xié)同施工的工法體系，涵蓋了大型復(fù)雜污染場地污染土壤清挖施工工法、大型有機(jī)污染土壤異位化學(xué)氧化修復(fù)施工工法、重金屬復(fù)合污染土壤異位穩(wěn)定化修復(fù)施工工法、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染土壤異位修復(fù)施工工法、污染土壤修復(fù)達(dá)標(biāo)阻隔填埋施工工法等。

6 結(jié)語

該項(xiàng)目由于污染面積、涉及土方量巨大，污染物種類多、空間分布變異性高[5]，作為國內(nèi)規(guī)模較大、較復(fù)雜的污染場地修復(fù)工程，對于開展類似大型污染場地的修復(fù)工作具有很好的借鑒意義。

該項(xiàng)目順利實(shí)踐表明，大型污染場地的修復(fù)必須要做好以下幾個方面工作：（1）高度重視修復(fù)實(shí)施前場地污染補(bǔ)充調(diào)查和水文地質(zhì)專項(xiàng)調(diào)查，補(bǔ)齊詳細(xì)調(diào)查短板，摸清場地污染特征；（2）充分開展不同類型污染土壤小試、中試試驗(yàn)，加快多功能、廣譜性修復(fù)材料和智能一體化修復(fù)設(shè)備的研發(fā)，做到污染土壤的精準(zhǔn)修復(fù)；（3）充分利用快速檢測設(shè)備配合修復(fù)實(shí)施，同時強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在修復(fù)驗(yàn)收中的運(yùn)用，縮短檢測周期，降低檢測成本；（4）科學(xué)編制施工組織設(shè)計(jì)文件，重視技術(shù)與組織管理并重，保障修復(fù)工作各個環(huán)節(jié)高效銜接運(yùn)轉(zhuǎn)。