【《某石化企业污染场地修复技术的筛选分析案例》4500字】

某石化企业污染场地修复技术的筛选分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u28338某石化企业污染场地修复技术的筛选分析案例 118791第1章总论 113133第2章地块问题识别 2281512.1所在区域概况 2249822.2地块基本信息 2137772.3地块环境特征 276902.4地块污染特征 38206第3章修复技术筛选 4280763.1土壤修复技术简述 4160723.1.1原位气相抽提 4160633.1.2异位热脱附 5167403.1.3生物通风 6236853.1.4生物堆 7250603.1.5焚烧 7198903.2土壤修复技术可行性评估 8220123.2.1修复效率 8234713.2.2案例分析 8107033.3修复方案比选 8125313.4修复技术路线 9228983.5修复技术工艺参数 10第1章总论近年来，我国的土壤环境污染一天比一天更加严重了，究其原因，土壤本身就存在污染物，再加上各种工业化的生产活动，土壤污染问题呈现出了多样化的特点，由此可见我国土壤污染的普遍性和严重性[1]。而且，石化企业由于生产过程中产生的污染问题成为土壤环境污染的重点监管行业之一。在现代社会中许多石油化工产品发挥着重要的作用，但在石油开采、炼制加工及其产品使用等过程中，因为自然因素或者是人为因素都有可能导致石油化工类的污染物进入土壤、地下水而造成局部或大范围的环境污染[1]。所以，我们应该高度重视石化企业土壤污染防治。因此对于被石化企业污染的土壤进行修复是至关重要的，所以此次课题我选择了被石化企业污染的项目场地进行修复。第2章地块问题识别2.1所在区域概况项目场地位于天津市东丽区的工业区，项目场地本来是生产聚醚多元醇的厂区，占地面积约有18万平方米之大，东西南北边界各约430m[2]。之前使用地块的企业是一个聚醚炼化厂，建设时间早在1962年，主要生产的产品是聚醚多元醇、聚合物多元醇以及乙二醇乙醚。2015年的时候，工厂关闭，在现场踏勘调查的时候，发现场地实验过程中发生过多次原料泄漏事故，在场地使用期间场地经过多次更改产品的生产过程，历史曾经生产过的产品有过环氧丙烷、凡士林等等[1]。2.2地块基本信息本项目场地位于天津市东丽区程林庄工业区，东丽区的地理位置在华北平原北部，由于处于平原地区，地势广并且坡度缓，整体地势没有什么起伏。通过查找资料，可知项目所在地地面平整，项目场地地面相对高程在2.20~2.99m之间，地下水位埋深在0.42~1.36m之间。项目场地土壤性质如表2-1所示。表2-1土壤性质深度范围（m）土壤性质饱和度颜色湿度0~0.2混凝土地基不饱和灰白色不潮湿0~1.5粉质黏土（含有建筑垃圾、砾石）灰黄1.5~4粉质黏土饱和灰黄4~8粉土不饱和灰黄、黑褐色8~10粉质黏土黑褐色潮湿10~12粉土饱和黑褐色不潮湿2.3地块环境特征东丽区东边与渤海之间的距离不远，但是因为渤海四周都是陆地，而且渤海本身的面积比较小，海水又不深，所以水的比热容调节温度的功能下降，导致东丽区属于温带大陆性气候。所以东丽区在夏季高温多雨，湿度大、降水多，到了秋季，温暖湿润的气团的作用减弱，冷空气的影响越来越大，气温下降的速度很快。由于季节的交替，东丽区的盛行风向在每个季节都不一样。东丽区环境特征如表2-2所示。表2-2气候环境特征气候类型季节风向气团温带大陆性气候春不定多变温暖湿润夏东南风北太平洋副热带高压秋不定多变温暖湿润冬西北风蒙古一西伯利亚高压2.4地块污染特征根据该项目场地使用历史（如图2-1所示），可以知道土壤中主要的特征污染物为VOCs类污染物，在调查场地过程中发现场地中含有的VOCs类污染物主要是苯、1,2,3-三氯丙烷[1]。图2-1项目场地平面布置图此外，通过对污染场地的场地历史生产产品以及经营过程进行分析、对场地的水文地质进行调查、以及场地内土壤及地下水进行取样检测分析，可以从中得知：项目场地各个土层的含水率都较高，平均每个土层的含水率后土壤性质如表2-2所示。表2-2土壤性质含水率（%）天然密度（g/cm3）孔隙度渗透系数有机质含量（%）2520.410-2~10-43.1此外石化生产部分工艺过程中会以石油（石油主要成分见表2-2）为原料通过使用催化剂、添加剂等，加快生产的速度，提高生产的效率。除此之外，石化企业污染土壤的主要特点是污染危害大、污染物复杂多样、污染物监管难，治理技术成熟度不高，对于污染土壤的实际处置率很低。所以对于石化场地的土壤环境问题需要引起我们的重视，石化场地的土壤污染亟需我们进行修复。表2-2石油主要成分分类比重成分烃类97%-99%烷烃、芳香烃和环烷烃非烃类1%-2%氧化合物、含氮、含硫化合物等等第3章修复技术筛选3.1土壤修复技术简述3.1.1原位气相抽提3.1.1.1原理气相抽提是一种利用物理方法通过通入空气去除土壤中有机污染物的土壤修复技术。原理就是将空气通过通入气体使得土壤中所带有的挥发性有机污染物进入空气中，然后通过抽提井将气体抽提起来，最终将通入的空气抽提至地表后对于含有挥发性有机污染物的空气做进一步集中处理[5]。3.1.1.2适用范围气相抽提若是要达到比较高的效率，就需要在孔隙度高的土壤中进行修复，例如砂土就属于渗透率比较高的土壤。因为疏松砂质土壤十分有利于气相抽提系统运行过程中的空气流通，就能够提高气相抽提的效率[5]。抽提过程中，提高蒸气压或者是提高抽提气体的温度都能够使挥发性有机物污染物在抽提过程中更容易从土壤中脱离出来。原位气相抽提不需要将土壤挖出，所以对地表生态影响低于异位修复技术，在场地污染面积比较大的情况下，可以选择采取原位气相抽提。气相抽提技术也属于目前土壤污染修复中应用范围较广的，可以适用于多种类型污染物污染场地的应用[5]。此外，气相抽提技术对于挥发性和半挥发性的有机污染物的去除率在平均值以上。3.1.1.3案例分析项目场地为某退役化工厂，具体情况见表3-1，处理过后的土壤可以达到标准[8]。表3-1场地状况工程规模主要污染物生产产品采用技术修复目标3×103m3苯系物顺丁烯二酸酐领苯二甲酸酐气相抽提氧化压裂90%以上3.1.2异位热脱附3.1.2.1原理异位热脱附技术是指将污染场地的土壤进行加热待温度达到污染物沸点以上时，停留一段时间，让污染物在高温作用下挥发，之后对挥发气体实施净化处理，达到将污染物从土壤中剔除的效果[9]。3.1.2.2适用范围异位热脱附技术对于VOCS、SVOC的去除效率好，对比其他土壤修复技术在平均值以上。除此之外，热脱附技术对于含氯有机物、PAHS有很好的的处理效果。3.1.2.3案例分析（1）国内应用案例某两个退役化工厂，具体情况如表3-2、表3-3所示。表3-2场地总体状况工程规模污染物类别生产产品采用技术修复目标12×104m3VOCS、PAHS、苯系物等农药、高分子材料等热脱附99%以上表3-3污染物状况主要污染物种类污染浓度g/kg修复目标mg/kg修复效率二甲苯VOCS2.3446.9999.7%毒死蜱有机磷农药29.64699.8%国外应用案例异位热脱附技术国外应用案例如表3-4所示。表3-4美国技术应用案例序号项目场地规模主要污染物1某生产厂12.9×104m3多环芳烃2某航空基地1.2×104t石油烃3某乳胶场地4.1×104m3有机氯农药、多环芳烃4某基金场地1.0×104m3滴滴涕、农药3.1.3生物通风3.1.3.1原理生物通风技术是指依托场地自然条件的优势，通过注入空气、氧气或者营养液进入土壤，土壤中微生物吸收营养液等可以提高它们的活跃程度。通过微生物的净化污染物的能力达到去除土壤中污染物的目的。生物通风技术分为两种，一种是原位生物通风，一种是异位生物通风[9]。3.1.3.2适用范围生物通风技术对于挥发性和半挥发性的有机污染物去除率对比其他土壤修复技术在平均值以上，对于有机污染土壤修复有显著的效果。但是在使用该技术的过程中，土壤的理化性质、微生物的种类、污染物的含量等等对于生物通风技术的效率都有一定影响。3.1.3.3案例分析生物通风技术无论是在国内还是在国外的应用典型都很少，还处在实验室阶段，所以实际使用该技术进行土壤修复的工程稀少，没有案例可以进行分析[11]。3.1.4生物堆3.1.4.1原理生物堆法与生物通风的原理类似，都是通过增加土壤中存在的微生物的活性以达到去除土壤污染物的目的，区别在于生物堆法是一种异位土壤修复技术3.1.4.2适用范围生物堆对于挥发性有机物的去除效果好，对比其他土壤修复技术在平均值以上，并且这项技术可以有效节约成本，能够实现有效的生物降解，技术使用成熟，对于极端环境的修复效果很好。3.1.4.3案例分析（1）国内应用案例生物堆法国内应用案例如表3-5所示。表3-5国内应用案例序号项目场地工程规模主要污染物1某化工区5.0×104m3苯胺2某焦化厂450m3石油烃、PAHs3某农药厂10×104m3苯系物（1）国外应用案例生物堆法国外应用案例如表3-6所示。表3-6国外应用案例序号项目场地工程规模主要污染物1某燃料污染场地2.0×103m3石油烃2某船厂5.7×104m3石油烃3某炼油厂1.5×104m3石油烃3.1.5焚烧3.1.5.1原理焚烧技术就是将受到污染的土壤挖掘出来，经过预处理之后，将处理过后的土壤投放入焚烧炉当中进行焚烧。3.1.5.2适用范围焚烧技术对于去除土壤中的挥发性有机物具有良好的效果，对比其他土壤修复技术在平均值以上，并且技术成熟可靠。但是焚烧过程中对于设备以及技术的要求较高，焚烧修复时间较长。3.2土壤修复技术可行性评估3.2.1修复效率所以预计苯的去除率需达到99.9%所以预计1,2,3-三氯丙烷的去除率需达到96.5%3.2.2案例分析通过查找文献可以看到气相抽提技术在国外的运用情况，如表3-7所示。表3-7国外应用案例序号项目场地工程规模主要污染物修复效率1某加油站4.8×103m3苯99.9%2某空军基地14×10t四氯乙烯75%3某工业场地127m3四氯乙烯93%4某军事基地14×104m3油类86%3.3修复方案比选土壤修复技术中适用于去除挥发性有机污染物的有气相抽提、热脱附、生物通风、生物堆、焚烧等。这些技术对于苯、1,2,3-三氯丙烷这些挥发性有机污染物的去除效率都挺高的，无法选出适合的土壤修复技术，所以通过下表进行评分可以清晰的对比出最适合的技术。修复技术比选如表3-8所示。表3-8土壤修复技术对比修复技术适合的目标污染物可接受性操作性效率修复时间修复成本气相抽提VOCs、SVOC完全可接受操作性强非常高效中等低热脱附VOCs、SVOC、石油烃、POPs可接受可操作高效长低生物通风可接受可操作高效中等高焚烧可接受可操作一般有效长低生物堆VOCs、SVOC、石油烃可接受可操作一般有效中等高土壤修复技术得分参照表3-9，修复技术得分如表3-10所示。表3-9土壤修复技术评估工具分数可接受性可操作性修复效率修复时间修复成本4完全可接受操作性强非常高效短低3可接受可操作高效中等中等2勉强可接受勉强可操作一般有效长高1局部可接受局部可操作效率很低非常长非常高表3-10土壤修复技术得分技术名称可接受性可操作性修复效率修复时间修复成本总分气相抽提4443318热脱附3332213生物通风3333315焚烧3322212生物堆3323314注：评分标准参照土壤修复技术评估工具3.4修复技术路线地块总体修复思路开始首先选择修复模式，要通过现场踏勘等等确认地块条件，提出修复的目标，需要达到的标准。整体修复路线是从查阅之后分析有关的文献资料之后，通过其他文献中的修复效果确定修复的方案，然后得知当地的土壤性质，进行修复挥发性有机污染物污染土壤的实验，发现化学性质、空气注入量、土壤性质、抽提真空度、含水率对于土壤修复技术产生的影响，得到最终的土壤修复效果。修复技术路线如图3-1所示。图3-1土壤修复技术路线