车间拆除及场地土壤治理与地下水修复工程项目技术方案工程方案和设备方案.doc

《车间拆除及场地土壤治理与地下水修复工程项目技术方案工程方案和设备方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车间拆除及场地土壤治理与地下水修复工程项目技术方案工程方案和设备方案.doc（22页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、车间拆除及场地土壤治理与地下水修复工程项目技术方案工程方案和设备方案1.1 技术方案1.1.1 铬污染土壤治理有关技术方案国外采用不同的修复技术已经处理了大量重金属污染土壤，但每种修复技术都有其优点和局限性，分别适用于不同的污染场地，在此对几种成熟修复技术进行比较，得出经济适用的处置方法。目前，重金属污染土壤修复技术主要有：固化/稳定化技术、清洗技术、封闭技术、植物修复技术、电动修复技术等。电动修复目前还处于实验室研究，工程应用较少，该技术较适合土壤性质单一、土层结构简单的情况。目前国外工程化应用较多的是固化/稳定化技术、植物修复技术、异位洗涤技术、原位淋洗技术和封闭技术。1、固化/稳定化修复

2、技术固化/稳定化技术通过将污染土壤和硫化物、亚铁盐等还原剂及粉煤灰、水泥、石膏等固化/稳定化药剂混合，通过化学还原和重金属络合等作用将重金属固定在混合体内，降低重金属的释放，达到污染土壤的无害化处理。固化/稳定化技术工艺简单，可利用现有的工程设备，处理成本较低。但该技术主要存在如下一些不足：（1）增容比大，按照土壤：药剂=1：1的比例估算，污染土壤处置后形成混合物的体积增大1倍；（2）固化/稳定化后的混合体需要进行安全处置，且对混合体需要后期长期的监测和跟踪。国际上，固化/稳定化技术一般是作为填埋技术的预处理技术，很少单独使用。固化/稳定化技术较适用于作为处置量较小、危害性很大的危险废物填埋处

3、置的预处理。2、植物修复技术植物修复技术是指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、和转化、降解的作用机制来清除环境中污染物质。植物修复技术的优点主要在于不需要进行大量土方工程，处理成本较低；并可以在大面积污染土壤上使用。但是，植物修复技术也存在明显的限制因素，修复的深度有限，仅限于表层土壤的修复，20cm以下修复效果不好；此外，植物生长周期较长，难以满足快速修复污染土壤的需求。植物修复技术较适合污染面积广、污染深度浅、治理周期长的情况，特别适合大面积的农田污染情况，不太适合于企业关闭/搬迁遗留场地。3、土壤异位洗涤技术土壤清洗技术系统由一系列物理操作单元和化学过程组成。首先，将污染土壤挖掘

4、出来，进行物理筛分，分成不同的颗粒级别；然后分别用水或溶于水的化学试剂来清洗，去除污染物；再处理含有污染物的废水或废液；最后将洁净的土壤回填或运到其他地点。通常来看，土壤异位洗涤技术更适用于如下三种情况：（1）污染物集中于大粒级上的污染土壤；（2）渗透性较好的砂性污染土壤，一般来讲，如果要修复土壤中的黏土粒达到25-30%时，则不应该考虑采用这一技术；（3）水溶性强、或通过络合剂能够易释放的污染物的治理，如重金属、放射性元素以及许多有机污染物，包括石油类碳氢化合物、易挥发有机物、PCBs以及PAHs等，清洗液可以是水或加入其他的试剂，如酸、碱洗洁剂和络合剂等。4、土壤原位淋洗技术土壤原位淋洗技

5、术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染的土层中，然后把包含有污染物的液体从地下水中抽提出来，进行处理和分离的技术。清洗液可以是清水、也可以是含有化学助剂的溶液。它可以循环再生或多次注入地下水来去除剩余的污染物。土壤原位淋洗修复技术的影响因素主要有：（1）场地工程地质条件，土壤淋洗技术适用于多孔性、易渗透的土壤，同时，土壤中有机质含量、阳离子交换容量也会影响淋洗效果，水力传导系数大于10-4cm/s的土壤，可推荐采用该技术。（2）场地水文地质条件，场地的地下水流场慢、易于控制污染扩散，不存在污染泄漏的情况。（3）污染物类型及赋存状态，一般水

6、溶态含量高的污染物更适合采用原位淋洗技术。（4）清洗剂类型，原位淋洗技术最好的淋洗药剂是水，若采用化学药剂，需要重点考虑药剂的环境安全性，是否会产生二次污染。5、封闭技术封闭技术是采用物理墙技术将污染土壤的范围与周围的未污染土壤分隔开来，防止污染物的扩散的一种技术，适合于低毒和低迁移性的污染物的治理。这种方法的优点是简单，快速且费用低，能治理大块的污染土地。但这只是一种暂时的措施，而不是根本意义上的“修复”技术。要最终消除污染，需要采取其他的处置方法。几种常用技术的优缺点归纳如Error! No bookmark name given.所示。目前清洗法和植物修复法的工程应用较为广泛。表01铬污

7、染土壤修复技术优缺点汇总比较技术固化/稳定化植物修复异位洗涤原位淋洗封闭技术优势处置时间短技术成熟成本低二次污染小适用大面积根本去除根本去除处置时间短修复后土壤回填工程量小根本去除土方量小快速且费用低不足未能根本去除六价铬；增容比大固化体的去向问题固化体长期环境安全性处置时间长浅层修复污染物浓度低需要进行废水处理处置时间长地下水污染控制无法从根本上进行修复治理现状危险废物填埋预处理常用技术有工程应用有工程应用国外工程应用广泛发展潜力大国外有工程应用发展潜力大工程应用越来越少1.1.2 铬污染地下水处理技术方案1、抽提处理回灌修复技术抽提处理回灌技术通过抽取污染带地下水，在地面进行化学处理，处理

8、达标后回灌到上游和下游的方法，是最早出现的地下水污染治理技术。自20 世纪80年代开展地下水污染修复至今，地下水污染治理仍以该技术为主，该技术适合处理地下水埋设深，污染严重的地下水；它具有能永久的去除污染物，处理周期短等特点。但是，该技术的难点是需要通过对地下水流场的控制来达到防止污染扩散的目的。此外，由于需要建设地面水处理系统，投入较大，特别适合地面有配套的设施的场地。2、渗透反应格栅技术渗透反应格栅技术（Permeable Reactive Barrier，简称PRB）是一种地下水污染的原位修复技术。PRB是一个填充有活性反应介质（如铁屑等）的被动反应区，当被污染的地下水靠自然水力传输通过

9、预先设计铺设好的介质时，水中溶解的有机物、金属、核素等污染物被降解、沉淀、吸附等方式去除。技术示意图见Error! No bookmark name given.。该技术是目前成熟的原位修复技术，修复成本较低，二次污染小；但比较适用于比较浅的含水层（小于50英尺），因此，污染区必须要进行详细的勘测和描绘，比如污染深度，地下水位、断层情况等。同时，地下水污染物浓度较高时，反应墙易失效，因此，该技术更适合于污染程度较轻的情况。此外，还需注意一点，反应墙的渗透系数等特性与土壤不同，构建反应墙会改变地下水的流场，很可能造成污染的扩散。因此，对于地下水流场的模拟控制需要进行详细的研究。图01渗透反应格栅

10、技术示意图3、注射活性物质固定技术该技术通过在污染区域的特定位置注射还原剂或溶液，使其与污染物反应。将污染物降解或解毒后固定在土壤中，主要适用于低渗透性的区域。该技术不用进行土壤的挖掘；安装和操作相当便宜；污染物质的人类暴露概率很低；污染深度很深的区域也能够达到处理。该技术最主要需要关注的是，注射的活性物质必须是环境安全的，不能引起二次污染问题；对于重金属污染，该技术实际没有得到去除，只是改变了重金属的附存状态。三种常用技术的优缺点归纳如Error! No bookmark name given.所示。表02含铬地下水治理技术优缺点汇总比较技术抽提-处理-回灌渗透反应格栅注射活性物质优势处置时

11、间短技术成熟根本去除费用低工程量小费用低不足需要配套含铬废水处理系统对地下水流场的控制技术反应墙易失效，适合污染较轻地下水治理不能根本去除活性物质的环境安全性现状国外有工程应用国外工程应用广泛国外有工程应用1.1.3 本项目技术方案本项目在以上技术治理方法中，确定采用封闭技术和原位修复技术相结合，来治理地下轻度污染土壤和地下水，建筑污染物进行污染重轻度进行分类处置，重度污染建筑物经破碎后利用450吨/天湿法解毒装置进行治理，轻度污染建筑物（比如混凝栓、地坪等）利用溶液及水喷淋装置进行解毒处置，污染土壤直接湿法解毒，地下水利用含铬废水处理车间进行治理，处理后合格废水进入湿法解毒系统进行打浆循环利

12、用。1、高浓度污染土壤治理方案具体方案如下：筛分打浆板式压滤脱水（滤液作为生产氢氧化铬母液输送到铬资源回收车间）滤饼打浆二次水溶性六价铬溶出）加入还原剂和稳定剂将残留在渣中的铬化合物进行固化反应后料浆脱水滤饼送入解毒后土壤堆放场经检验合格后，一是对加入改良剂进行改良，改良好的土壤回填；二是对剩余解毒土壤用于建材或填埋，滤液输送至一次打浆系统，作为打浆水，循环利用。污染土在pH 8左右，粒度：筛分>20mm 浸泡洗涤， 20mm以下进入打浆还原工序，全生产过程在常压条件下运行。 湿式球磨的物料在中温下进行，其它均在常温下进行，工艺技术解毒彻底，解毒后滤饼浸出六价铬为1mg/L，总铬为3 m

13、g/L。检测结果表明：该解毒工艺技术解毒彻底，无二次污染，完全符合中华人民共和国环境保护行业标准铬渣污染治理环境保护技术规范（HJ/T301-2007）和相关法律法规等要求。滤饼打浆铬酸雾净化装置反应罐解毒后堆放场待用滤液送入废水处理车间板式脱水达标排放改良回填或送入生活垃圾场达标返土壤打浆（1）含铬污染土着人环境 污染渣筛分打浆（1）板式脱水加药滤液去铬资源回收车间浅层高（中）浓度铬污染土壤修复工艺流程参见Error! No bookmark name given.所示：图02浅层高（中）浓度铬污染土壤修复工艺流程图2、还原与固化原理（1）六价铬的还原解毒（2）水溶性三价铬的沉淀3、深层低浓

14、度铬污染土壤和受污染地下水处理方案如果采取常用的原位淋洗方法，把这两种污染物由固相转移到液相（地下水中），对地下水进行处理，这样一来，在加大地下水处理成本的同时，因大量用水淋洗，破坏深层土壤与地下水原生地质结构和土壤与地下水中原着生物特种的伤害，一是导致土壤渗透性、孔隙度变小，密实度变大；二是出现塌陷区，地下水隔离层也会出现类似问题；三是部分还原剂进入地下水，同六价铬反应后生成固体物破坏地下水等原生构造。经分析，采取深层土壤与地下水铬污染物同步还原处理方式，可降低和减轻对土壤和地下水构造和生物的破坏。原理：深层污染土壤与地下水中主要含铬污染物为水溶性六价铬和极少量水溶性三价铬，六价铬亲水性强，

15、通过毛细作用，进入地下水。充分利用这种特性，采取分段降解。l 因生产区内地下水分布不均匀，采用注射活性物质固定技术，在项目治理区域深层土壤进行网状布点打井，将井中的污染水抽取输送至含铬废水处理车间进行处理，对地下水分时段抽取，高浓度送至铬资源回收车间，生产氢氧化铬，低浓度加入还原剂处理达标。井中水位抽到最低可能深度后注射还原剂或溶液，使其与污染物反应。将污染物降解或解毒后固定在土壤中，工艺流程框图图03达标后回填注射还原剂或溶液抽取地下水含铬废水处理车间含铬地下水井中剩余地下水深层低浓度铬污染土壤与地下水修复工艺流程框图1.2 工程方案本项目铬污染土壤和地下水的总量可参见勘察报告数据计算。本次

16、修复工程主要包括：建筑物和设备拆除、受污染土壤挖掘、受污染土壤异位解毒处理、受污染地下水解毒处理、轻度污染土壤及地下水原位修复等。1、建筑物和设备拆除进行土壤和地下水修复之前，首先需要将厂区建构筑物、设备、地坪等清理干净，将清除的建筑物和地坪等进行分类，对轻度污染混凝栓及地坪进行还原剂溶液洗涤解毒，对污染严重的混凝栓及地坪经过破碎后，采用重度污染土壤解毒生产线进行处理，受污染的设备可采用溶液喷淋、水喷淋的方式进行处理。处理完毕后，建筑物和地坪等建筑垃圾暂时堆存，设备等可以外卖回收利用。2、受污染土壤挖掘根据污染土壤的轻重程度及省化工有限公司80000立方土壤污染区及地下水生产厂区勘察报告（编号

17、：281117-kj）分区开展挖掘工作，挖掘出的土壤就近堆存，分别取样分析、检测，确定后续药剂的投加量。挖掘出的土壤做好覆盖防护工作，避免降雨、大风等恶劣天气造成二次污染。3、铬污染土壤修复利用公司已建成的日处理450t/d还原解毒处置线相应配套设施。生产线的处理能力合计约20吨/小时，还原剂（硫酸亚铁和硫化碱）的用量按照20%过量，酸化剂按照污染土量的30%投加。污染土壤经还原解毒后进行脱水处理，脱水土壤送入暂存场所临时堆存，得到的水中含有还原剂，直接喷淋至受污染土壤挖掘场地中。铬污染土壤修复工程的水平衡和物料平衡图参见Error! No bookmark name given.：图04污染

18、土解毒物料平衡图（吨/小时）4、地下水修复采用注射活性物质固定技术，在项目治理区域深层土壤进行网状布点打井，将井中的污染水抽取输送至含铬废水处理车间进行处理，对地下水分时段抽取，高浓度送至铬资源回收车间，生产氢氧化铬，低浓度加入还原剂处理达标。井中水位抽到最低可能深度后注射还原剂或溶液，使其与污染物反应，将污染物降解或解毒后固定在土壤中。1.3 设备方案1、设备选择原则满足工艺的要求及处置规模要求。通过维修检修使设备节能、环保、高效的运转。2、主要设备本项目的主要生产设备是利用已建成的450吨/天湿法铬渣解毒生产线设施经过检修来完成治理工作。具体参见Error! No bookmark nam

19、e given.：表03主要设备一览表序号设备名称数量（台/套）规格型号功率（KW）总功率(KW)1破碎机12球磨机22.2*7米55011003打浆罐22*2.2米，V6 m3004打浆搅拌装置25.5115浆液输送泵215306悬液分离器27稀黄卤储罐23.5*4.5米V40 m38搅拌装置215309泥浆输送泵25.51110板框压滤机2XMAZ16125UBK0011打浆罐4V14 m30012打浆装置47.53013浆液输送泵27.51514还原剂稀释槽22.5 *2.5米V12 m315搅拌装置21216亚铁溶液输送泵25.51117硫亚铁酸溶液储槽13 *4.5米V30 m30018硫酸储槽12.5 *7.5米V35 m319硫酸输送泵25.51120反应罐75*4.5米V88 m30021搅拌装置73021022料液输送泵1151523板框压滤机1XMAZ2801500UBK0024清水储罐15.5*5米V120 m30025清水泵15.55.526铬酸雾吸收塔11.5*3.5米0027引风机1151528碱液槽11*3.5*3.5米V12 m329化验室仪器130移动式水处理机230t/h459031移动式贮水罐22.0*3.5米32装载机18 t/台33挖掘机12t/台34铲车12t/台总计68