《土壤修复方案》word版.doc

*地块土壤修复方案1总论1.1项目背景*原江东化工区JD-01-02-03(*号地块)和JD-01-08（*号地块）地块位于*区域内，该区域由原*部分区域组成，占地面积46947 m2。为了贯彻*市委、市政府“六个加快”战略和“*”品质提升工程，该区域均需要整体搬迁改造。为了保障地块的环境质量和人民群众的环境安全，*有限公司委托*环境保护科学研究设计院对*化工区号地块与号地块开展土壤和地下水环境质量调查、监测并评估其污染现状，以期对以后的土壤治理与修复提供基础。*号地块和*号地块为两个相邻地块，位于*原江东化工区内，地块北侧为*、南侧为*、东侧为*、西侧为*，如下图所示：*年12月，*环境科学研究设计院编制了 *JD-01-02-03和JD-01-02-08地块土壤和地下水污染健康风险评估和*JD-01-02-03和JD-01-02-08地块土壤和地下水污染现状调查报告，报告显示场地内土壤和地下水都有污染，其中土壤污染因子主要为重金属和有机物：砷、1，2-二氯乙烷、四氯化碳、l，2-二氯丙烷、邻甲苯胺、2，6-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、5-硝基邻甲苯胺、多环芳烃。厂区内部分地下水存在污染，地下水污染物主要为氯乙烯、l，2-二氯甲烷、甲苯、邻甲苯胺、5-硝基邻甲苯胺和总石油烃等污染物。1.2土壤和地下水修复目标1.2.1污染土壤修复目标根据*D-01.02.03和JD-01-02-08地块土壤和地下水污染健康风险评估中对取样样品污染物检测结果分析，本场地号和号地块土壤中存在的超标污染物包括重金属和有机物，现将土壤污染物及修复标准列于下表：表1-1土壤中污染物及修复目标值污染物修复目标值(mg/kg)清除目标值(mgkg)苯并(a)芘0.1170.3苯并(b)荧蒽1.17苯并(a)蒽1.17二苯并(a，h)蒽0.117茚并(1，2，3-cd)芘1.17砷11.4l，2-二氯乙烷0.00570.8四氯化碳0.0043邻甲苯胺2.755-硝基邻甲苯胺27.762，6-二硝基甲苯1.112，4-二硝基甲苯1.041.2.2污染地下水修复目标根据*水地块土壤和地下水污染健康风险评估中对取样样品污染物检测结果分析，本场地地下水中存在的超标污染物为有机物，现将地下水污染物及修复标准列于下表：表1-2地下水中污染物及修复目标值污染物修复目标值(mg/L)氯乙烯0.005甲苯43.5邻甲苯胺0.41，2二氯乙烷0.0515一硝基邻胺甲苯2.97TPH1.221.3污染土壤修复范围根据*地块土壤和地下水污染健康风险评估和*和*地块土壤和地下水污染现状调查报告可知，本场地土壤中主要污染物是重金属、氯代烃和多环芳烃类有机物，土壤污染量*m3，最大污染处理深度*m。污染物为砷、1，2-二氯乙烷、四氯化碳、1，2-二氯丙烷、邻甲苯胺、2，6-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、5一硝基邻甲苯胺等。1.4污染地下水修复范围地下水污染面积为*m2，约有*地下水污染分布范围与土壤污染范围一致，污染处理深度达到*m，污染物主要为氯乙烯、1，2-二氯甲烷、甲苯、邻甲苯胺、5-硝基邻甲苯胺、总石油烃。1.5方案编制说明1.5.1编制依据1.5.1.1法律法规1) 中华人民共和国环境保护法2) 中华人民共和国固体废物污染环境防治法3) 中华人民共和国大气污染防治法4) 中华人民共和国水污染防治法5) 中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法6) *清洁土壤行动方案7) *清洁土壤行动方案8) 关于加强工业企业污染场地开发利用监督管理的通知9) 关于规范危险废物鉴别管理程序的通知10) 1.2.1.2相关标准与规范HJ25.2-2014 场地环境监测技术导则HJ25.1-2014 场地环境调查技术导则HJ25.3-2014污染场地风险评估技术导则HJ25.4-2014污染场地土壤修复技术导则DB33/T892-2013 污染场地风险评估技术导则（浙江省地方标准）HJ/T164- 2004她下水环境监测技术规范DD2008-01 地下水污染地质调查评价规范DZ-T0148-1994水文地质钻探规程HJ/T 298危险废物鉴别技术规范1.5.2编制原则在充分了解该地块原厂区历史、现状和未来规划的基础上，遵循技术工艺先进可行、成熟可靠而又经济适用的原则提出修复实施方案。方案的设计坚持突出重点，兼顾一般，点线结合，均衡生产的原则.2场地污染状况2.1场地污染状况*环境保护科学研究设计院对*号地块）地块进行了场地土壤环境和地下水环境质量调查，对土壤和地下水样品采集、分析测试（测试项目包括了重金属、总石油烃、挥发性有机物、半挥发性有机物和pH值），分别采用相应的评价标准进行了结果分析，对场地的污染状况得出了以下结论：(1)*地块*电厂主厂房油泵房和酸碱池旁边土壤样品重金属铊超过美国区域筛选值居住用地标准；*电厂主厂房的除尘引风机旁土壤样品中双(2-乙基己基)酞酸酯超过污染场地风险评估技术导则（报批稿）居住用地标准；*电厂化学车间出水口和污水池采样点土壤样品茚并(1，2，3-cd)芘、二苯并(a，h)蒽、萘、屈、苯并(a)蒽、苯并(b&k)荧蒽、和苯并(a)芘浓度超过污染场地风险评估技术导则（报批稿）居住用地标准；*区域堆积的渣土各监测指标均能符合相关标准要求。(2)*地块*各监测点土壤和地下水中金属、挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物、总石油烃以及氯代烃指标均符合相应的标准要求；*区域土壤和地下水污染较为严重。根据*她块土壤和地下水污染健康风险评估将各区块污染土壤分布深度和污染因子列如下图所示：2.2土壤污染范围2.2.11类污染区域2.2.2 11类污染区域表2-21类区域污染土壤统计点位污染深度污染面积污染方量污染物(m)(m2)(m3)13100130012100120013.5100135013100130013100130013.5100135013.5100135013.5100135018.51001850610060013.5100135013.51001350101001000101001000101001000101001000101001000101001000216.51800216502.2.3类污染区域表2-3原位搅拌化学氧化技术处置污染土壤统计点位污染深度( m) 污染面积( m2) 污染方量( m3)污染物2.2.3污染范围分析综上分类，统计场地土壤污染范围如下：表2-4土壤污染区域统计表污染类别污染深度(m)污染面积(m2)污染方量(m3)污染特征类污染区域05m13044820类污染区域018.5m180021650类污染区域0-3m9001100合计4004275702.3地下水污染范围污染地下水主要分布在*号和*号区域，总污染面积为*m2，约有*m2地下水污染分布范围与土壤污染范围一致，污染处理深度达到*m。2.4修复工艺选择2.4.1污染土壤修复工艺本工程主要污染物是氯代烃类、硝基芳香烃类和多环芳烃类，根据污染物特征和污染深度，设计修复工艺如下：表2-5污染土壤统计及修复工艺污染类别污染深度(m)污染方量(m3)修复技术污染特征类污染区域类污染区域类污染区域合计2.4-2污染地下水修复工艺污染地下水主要分布在*区域，总污染面积为*m2，约有*m2地下水污染分布范围与土壤污染范围一致，污染处理深度达到*m，设计采用串串*阻隔地下水，联合多相抽提技术。3修复技术方案设计3.1污染土壤和地下水修复工程总体方案根据本场地的污染状况和污染特征，结合本场地的开发规划，为了达到既定的修复目标，总体方案设计如下：(1)修复区域整体建设*系统，直接植入到30m基岩层，将修复区域地下水与区域以外隔开；(2)类污染土壤分布区域污染土壤采取原地异位热脱附技术处置，处置面积*，土方量*；(3)类污染土壤区域0-3m污染土壤采取原位搅拌化学氧化技术处置，处置面积*，土方量*；*系统是属于污染阻隔技术，阻隔技术包括水平方向和垂直方向的阻隔。水平方向的阻隔主要是为了控制污染物以固态或气态的形式扩散到周围环境中。垂直阻隔是为了防止场地内的污染物或含污染物的液态、气态介质水平迁移到场地外的地下水中，同时也阻挡场地外地下水的流入或渗入。对于污染深度较深的区域，如果采取基坑开挖异位进行处置，一者容易造成异味散发，影响周边环境；二者深基坑审批和支护较为复杂，并且工程完成后清理较为困难；若采用垂直屏障系统联合原位修复可以较好的解决这两方面不足，不仅可以控制污染的扩散、实现源头控制，也减少了外界水体渗入引起的地下水量增加。控制了污染源犷散后，可根据实际情况再采取抽出处理技术、热处理技术、原位氧化还原等措施对受污染土壤和地下水进行处理。为了限制地下水的迁移，可在垂直方向构建一直深入到不透水层以下的生态屏障系统，实现与周边地下水的彻底隔绝，从根本上防止污染液体向四周横向渗透以及防止地下水横向涌入（图3-2）。根据污染物的性质，选用相应的防渗帷幕材料，可以实现阻挡地下液体的移动、阻挡地下有害气体迁移等目的。与传统的帷幕灌浆、钢板桩、膨润土连续墙相比，*渗系统具有其独特的优势：a、 具有卓越的抗化学性能和抵抗小动物破坏的特性，使用寿命长；b、 具有独特的防渗功能（非常低的渗透系数，小于l10-12 cm/s），使其成为一种极好的屏障，可对污染现场进行提供全面的封堵和阻隔。c、安装好的屏障，在项目结束后方便拆迁；d、安装速度快，与其它垂直隔断系统相比，有最安全有效的防渗补救措施；e、具有专利的连接装置确保了嵌板连接无渗漏：3.3污染土壤处理方案3.3.1原地异位热脱附处置类污染土壤区域分为以下两个区块：(1)疑似污染源QF-12和QF-14点位超标区域土壤污染物主要有茚并(1，2，3-cd)芘、二苯并(a，h)蒽、萘、屈、苯并(a)蒽、苯并(b&k)荧蒽、苯并(a)芘等多环芳烃类污染物，这类物质结构稳定，利用化学氧化法难以去除，但利用热脱附的方法可以将其从土壤介质中分离出来，再利用气体吸附处理将污染物收集处置。该块区域污染土壤704m2，深度5m，核算土方量3520m3，挖掘放坡土方量约880m3。(2)加密监测*超标区域0-4m污染土壤中存在包含氯代烃、多环芳烃等在内的多种化合物，由于其污染情况复杂，污染程度严重，对该块区域实旋挖掘后原地异位热脱附技术处置。该块区域污染土壤包括点位P87-B3、P88-Bl，P88-D2、P88-E4、P88-Fl、P88-G5，污染面积600D12，最大深度4m，污染土方量1300m3，挖掘放坡土方量约为370m3。按照异位热脱附堆体堆高5m，长20m计算，一般堆体剖面为等边梯形，可以建设3个热脱附处理堆体，如下图所示：原地异位热脱附处置系统通过加热将污染土壤中的有机物以气态形式收集至气体管道内，输送至集中处理设备处，利用活性炭吸附或催化燃烧法将污染物吸附或燃烧分解，气体检测达标后可直接排放。3.3.2原位热脱附处置类污染土壤区域0-18.5m污染土壤染物存在氯代烃、多环芳烃类和总石油烃类化合物，并且为土壤和地下水交叉污染区域，污染严重且深度较大。对于该区域的修复采用原位热脱附技术，一方面能够保证污染物的彻底修复，另一方面原位修复能够保证最少量的土壤扰动，对土层结构和后期开发不造成影响。由于加热棒温度极高，在原位处置区域地表需做隔热层，可使用硅酸盐、耐高温隔热棉等材料铺设地表，并在表面做水泥硬化，起到隔离保护作用。原位热脱附处置系统同样通过加热将污染土壤中的有机物以气态形式收集至气体管道内，输送至集中处理设备处，利用活性炭吸附或催化燃烧法将污染物吸附或燃烧分解，气体检测达标后可直接排放。3.3.3原位搅拌化学氧化处置类污染土壤区域0-3m污染土壤污染物存在l，2-二氯乙烷和单一低浓度多环芳烃类化合物，这类污染物利用化学氧化技术即可氧化分解去除，该区块污染土壤点位为最大深度3m，根据各点位污染深度，合计污染面积900m2，土方量为900m3。该区域采取原位搅拌化学氧化技术对污染土壤进行处置。经过搅拌的污染土壤中均匀的掺杂强氧化性药剂，将土壤中的有机污染物氧化分解，土壤检测达标后可原地压实，不影响后续土地开发建设。3.4污染地下水处理方案本场地污染地下水存在加密盟测区域，按照修复方案设计，地下水被柔性垂直屏障包围阻隔，对地下水的处置即可按照施工降水的方式进行污染地下水抽出，利用地面水处理设施对抽出水进行处理即可。处理后达标的水执行相关标准排放市政管网或部分用于场地内施工用水。3.4.1地下水抽水参数该区域土壤污染面积1700m2，根据地下水污染调查最深超标点位出现在16.5m，结合污染土壤最深达18.5m，为保证地下水彻底修复及为后续污染土壤原位热脱附创造合适的处置环境，本方案中将对该修复区域抽水至-20m左右。由于本场地提供的资*中并无区块地勘报告，对于地下水含量、土壤渗透系数、含水层厚度等关键参数并无描述，本方案仅根据项目经验结合本场地提供数据对抽水量进行估算：管井群出水量计算：Q=KL (H2-h2) /R=324m3/d式中：Q管井群出水量K渗透系数，取4.55xl0-6cm/sL一基坑长度，取200m(膜距25m)H含水层厚度，取45mh含水层底板至管井动水位距离40mR群井的影响半径R=2sHK=103mS管井中降水深度，20-5=15m单井出水量计算：Q=2rlK/15=4.7m3/d式中：k-渗透系数r-管井半径，取0.3ml-筛管长度，取18m管井数量确定：n=1.2Q/q=83口管井纵向间距L=200/54=2.5m3.4.2抽出水处理方案修复过程中产生的地下水或抽出的受污染的地下水，建议处理后按照污水综合排放标准(GB 8978-1996)三级标准，排入城镇排水系统。根据对场地降水量分析每天可抽水324m3，可在场地中建设一座500m3中间水池，将抽出的水泵至中间水池进行暂存和初步处理，后续处理通过调节池、零价铁催化还原反应池、臭氧反应池、沉淀池、pH调节池、砂滤池等进行水处理。调节池、零价铁催化还原反应池、臭氧反应池、沉淀池、pH调节池、砂滤池分别为l00m2，池深1.5m，反应泡配备搅拌器，臭氧反应池配备臭氧发生器（5.0kg/h O3，空气源）。4修复工程实施方案4.1总平面布置根据本场地污染物分布范围及各区域施工工艺，结合工程实施中各部位施工要求，以安全、高效、整洁、方便、节约空间为原则，在场地内设置现场办公区、污染土壤修复处置区、污染地下水修复处置区和清挖区。(1)现场办公区。现场办公区主要为场地土壤和地下水修复和环境管理用途，设置于*号地块南侧，办公室为一层彩钢板房，设接待室、值班室、办公室、实验室和库房等，总占地面积500m2;(2)污染土壤修复处置区。该区域包括柔性垂直屏障包围区域、原地异位热脱附处置区域、热脱附后端处置区域在内的约2.4万m2区域，在此区域内进行所有污染土壤处置工程实施；(3)清挖区。该区域为疑似污染源调查区域，此区域所有污染土壤均挖掘做原地异位热脱附处置，故设该区设为清挖区，面积约750m2。现场临时用水、临时用电均从场区南侧主路（*）建设单位提供的接口处接入。现场临时道路主要利用原场区内原有水泥路，在没有原有道路的施工区域，利用场区内建筑渣土铺设500mm厚临时道路。4.2总体施工方案本项目*地块和*母*两个地块的污染土壤和地下水治理工程涉及到场地清理及测量、污染土壤的清挖和运榆、异位热脱附、原位热脱附、原位化学氧化、地下水抽出系统建设以及地下水的处理等工序。总的施工顺序如下：1)建立垂直防渗屏障；2）抽提系统和水处理系统建设；3)原位热脱附系统建设；4)异位热脱附系统建设；5）原位搅拌化学氧化实施。4.3多相抽提修复方案4.3.1工艺设计多相抽提系统包括多相抽提系统、多相分离系统和污染物处理系统组成，其工艺设计如下：抽提井点布设 抽提井建设多相分离系统构建地上污染处理设备安装、调试多相抽提多相分离废气和废液处置排放 检测合格多相抽提系统建设最重要的是在污染修复区域对抽提井的合理布设，需要考虑到污染物分布范围、埋藏深度、污染物的迁移性等众多因素，还需要对污染区域土壤物理参数和地下水抽出量进行计算，经过抽水试验实施验证后方可确定建井位置及管井数量，多相抽提系统方可施工。4.3.2抽提井的布设根据本场地土层条件和地下水相关参数计算，垂直屏障内需建设83口抽提井，井间距为2.5m。MPE系统的多相抽提井在处理地下水阶段主要抽取污染区域的地下水，抽水完成后部分进入原位热脱附处置阶段，这个阶段中抽提井的作用为收集废气和废液输送至地上处理系统。因此，在原位热脱附区域，MPE系统抽提井材质同热脱附加热棒材质相同，半径0.3m，井群布设同原位热脱附加热棒结合设计，井间隔2m。非原位热脱附区域井间隔50m，采用直径400mm PVC管材。4.3.3抽出水处理多相抽提修复第一阶段为抽取地下水阶段，抽取的地下水泵至水处理站进行还原脱氯一臭氧芬顿氧化一絮凝沉淀的处理过程。地下水处理设施采用一体化污水处理设施，包括中间水池、调节池、沉淀池、滤砂池等；处理设备包括搅拌器、臭氧发生器、板框压滤机、各种潜水泵、提升泵等；处理药剂包括调节污染地下水酸碱度的酸类、对重金属和悬浮颗粒物进行絮凝气浮的盐类和絮凝剂类及氧化剂等。表4-1水处理设施运行参数表设施名称施工部位规格尺寸处理量单位数量中间水池涮节集水LBH:lOmlOm5m座1还原水池污水处理LBH:lOmlOmlm座1氧化池污水处理LBH:lOmlOm1m座1pH调节池污水处理LBH:lOmlOm1m座1沉淀池污水处理LBH:lOmlOm1m座1滤砂池污水处理LBH:lOmlOm1m座1加药设备污水处理0.36m0.5m台4臭氧发生器污水处理LBH:3m2.5m2.12m5.Okg/h台2潜水泵抽水SJ30-3个5提升泵抽水SP-53.7-80台2循环水泵抽水G-310-1OO台2地下管道污水处理0.02米地上管道污水处理0.02米在地下水处理前端，需要建设500m2中间水池，作为抽出地下水暂时停留和调节的场所，保证后续进水稳定；中间水池的水通过提升泵泵入零价铁催化还原水池，污染地下水经过还原脱氯后泵入臭氧催化氧化池，去除废水多环芳烃等有机物污染物，处理后的水泵入沉淀池进行絮凝沉淀，经除砂池过滤后至水处理站出口，检测达标后方可排放市政管网。4.4原位热脱附修复方案4.4.1工艺设计原位热脱附技术利用向污染土壤中插入网点布设的加热棒将土壤中遗留的水分蒸干后使土壤迅速升温至300600，将土壤中污染物蒸出，由收集管道输送至地面处置系统。该工艺设计关键在于对加热棒位置的布设，涉及到污染物种类、土壤质地、污染物埋藏深度等许多因素，对于废气和冷凝废液的处置，是通过不同管道输送至地面的废气和废液处理系统分别处置。4.4.2原位热脱附系统构建原位热脱附系统包括加热棒、废气及废液收集管道、地面处理系统和动力系统。其中，加热棒植入地下；废气及废液收集管道为连接在MPE抽提井上的集气、集液管道；地面处理系统分为废气处置模块和废液收集模块，废气处置采用催化然后后活性炭吸附的工艺处置，废液被输送至废液收集罐，定期送往水处理站进行处置；动力系统包括动力控制模块、温度监测模块、燃料罐、燃料输送管道，工作人员通过温度监测模块掌握地下加热温度，通过调节燃料输送量控制温度变化。原位热脱附系统构建施工步骤分为：a、加热棒布设位置及深度的确定；b、施工钻机钻孔将加热棒放至指定深度；c、安装地面处理系统，包括废气和废液收集管道的连接、地面处置系统的安装调试；d、安装动力系统，将燃料输送管道同加热棒连接，安装温度检测系统；e、各部分连接安装调试后运行。4.5原地异位热脱附修复方案4.5.1工艺设计原地异位热脱附技术是将污染土壤挖掘在做好防渗、隔热的处置医域堆成长条堆体，一般剖面为梯形，通过在污染土壤堆体中植入一定数量的加热棒将污染物从土壤中分离，通过集气管道将废气收集处理。该工艺设计如下：4.5.2异位热脱附系统构建原地异位热脱附技术与原位热脱附技术在施工中的不同在于需要给污染土壤建设一个相对密闭、隔热的空间，保证最少的热量损失，同时防止二次污染的发生，因此异位热脱附区域底部需要进行防渗和隔热处理，防渗可用天然粘土作为底部防渗层，上面铺设耐高温隔热棉。污染土壤堆体堆砌成型后，加盖定制硅酸铝纤维板，防止热量损失和部分气态有机污染物的扩散，最后将加热管及废气抽提管植入土壤堆体内即可调试运行。异位热脱附系统构建施工步骤如下：a、 底部防渗层及绝热层铺设。异位热脱附堆体底部为20m20m的正方形，底部防渗层设计为100mm的天然粘土，铺设面积为25m25m，铺设完成后在其上方同面积铺设高温隔热棉材质的绝热层。b、 污染土壤堆砌。挖掘的污染土壤在铺设了绝热材料的基础上堆砌成高5底部为20m20m，顶部宽15m的梯形堆体，堆砌过程中做好二次污染防治措施，监测周围大气环境中有机污染物浓度，一旦有臭味产生及时喷洒VOCs抑制剂。c、上部绝热材料安装。硅酸铝纤维板盖为针对堆体定制的上部绝热材料，盖上预留加热管和废气抽提管孔洞，板盖通过挖掘机起吊放置，至异位热脱附处理完成前不再打开。d、加热管及废气抽提管植入。内置温度监测设备的加热管和废气抽提管通过直压推入的方式植入土壤堆体，分别连接燃料管道和引风抽气设备。e、燃料动力系统和废气处置系统的安装，异位热