河北省某大型工業(yè)廢水處理氧化塘遺留污染場地修復案例簡析

曹永生

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

1 項目概況

項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物。有機污染土壤總量為1.5萬立方米，無機污染土壤總量為78萬立方米，無機-有機復合污染土總量為2.5萬立方米。根據(jù)場地詳細調(diào)查報告，污染深度為0～12 m。

2 修復目標值

2.1 污染土壤清理目標值

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

表1 污染土壤清理目標值 單位：mg/kg

2.2 穩(wěn)定化的浸出標準限值

本場地內(nèi)無機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）。基于保護區(qū)域地下水的目的，浸出標準依次選用《農(nóng)田灌溉水質標準（旱作）》（GB5084-2005）、《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）Ⅳ類水標準、《地表水質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水標準。穩(wěn)定化的浸出標準限值見表2。

表2 穩(wěn)定化的浸出標準限值 單位：mg/kg

2.3 化學氧化治理目標值

有機污染土壤化學氧化治理目標值同0～2 m污染土壤清理目標值（見表1）。

3 修復方案

3.1 無機污染土壤

無機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[1]；采用挖掘機+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)護期滿后，檢測穩(wěn)定化修復效果浸出毒性，待檢測結果達標后再在原場地進行阻隔回填處置；若未達標需要再次加藥劑進行穩(wěn)定化處理，直到達標。

3.2 有機污染土壤

對于有機污染土壤采用處理成本較低、環(huán)境風險較小的異位化學氧化處理技術[2-3]；具體是采用土壤修復一體化設備或ALLU設備進行藥劑的添加和攪拌，待養(yǎng)護期滿后進行修復效果檢測，檢測結果達標后進行阻隔回填；若未達標需再次輸入土壤修復一體化設備進行處理，直到達標。

3.3 復合污染土壤

無機、有機-復合污染土壤則采用工藝組合處理技術[2-3]。先采用化學氧化技術處理土壤中的有機污染物，再利用穩(wěn)定化技術對無機物進行處置；

3.4 修復達標土壤

所有處置達標的污染土壤均采用原地異位阻隔回填技術[4]。具體是聯(lián)合使用HDPE膜柔性垂直阻隔+水平阻隔技術，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)，從而實現(xiàn)對污染源的隔離與控制，防止污染物的擴散。場地所有污染土壤的修復工作均在負壓密閉的修復車間內(nèi)進行。

4 修復實施

4.1 污染土壤清挖

4.1.1 清挖的原則

清挖工程應嚴格按照相關規(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)的污染土壤應保證全部收集清理，確保收集清理率達到100%。清挖工程須遵循“安全性、規(guī)范性、可行性、科學性、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)生污染轉移和二次污染。（2）規(guī)范性原則：各項工作均應遵循國內(nèi)外相關標準、規(guī)范及相關政府部門、委托方單位批復的處置方案要求。（3）可行性原則：綜合考慮氣候條件、場地條件、技術條件和時間因素，采取靈活措施應對工程實施過程中遇到的問題，并制定可操作性強、易于工程實施的清理方案。（4）科學性原則：科學管理、合理組織，使工程按期保質完成。（5）節(jié)約性原則：在滿足施工條件的前提下，應盡量節(jié)約施工用地，盡可能減少臨時建設投資。在保證場內(nèi)交通運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)運輸，特別是減少場內(nèi)的二次搬運。

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開挖，詳見表3。

表3 鋼板樁施工過程及要點

4.2 污染土壤轉運

采用封閉式自卸車將污染土壤運輸至修復車間，按照污染程度、污染物特征分類堆存，并進行稱重、填寫污染土壤轉移聯(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)運輸

處理前在場所內(nèi)運輸應做到以下幾點：（1）運輸車進出大門和在施工場區(qū)內(nèi)行駛時，車速應控制在5 km/h以內(nèi)，行駛途中應注意安全禮讓，進出車路口由現(xiàn)場調(diào)度疏導交通，確保車輛及行人的安全；（2）在工程車輛出入口前后50 m處設置警示標識，提醒車輛減速慢行，確保污染土壤轉運過程安全有序；（3）嚴禁機械及車輛操作人員疲勞駕駛，確保施工安全；（4）運輸車輛不得超載，裝渣量為額定載荷的90%，并覆蓋嚴密，嚴防遺灑，密閉式運輸車輛必須保持車輛外表清潔；（5）直接從事污染物收集、運輸?shù)娜藛T，應接受專門培訓并經(jīng)考核合格后方可上崗；（6）運輸車輛應設置明顯標志并經(jīng)常維護保養(yǎng)，確保車況良好和行車安全；（7）制定必要的突發(fā)事故應急處理計劃，運輸車輛配備必要的工器具和聯(lián)絡通訊設備，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輸車進行運輸，施工場區(qū)內(nèi)設置專用道路供運輸車輛行駛，各區(qū)施工過程中設置專用行駛路線，嚴禁車輛在場區(qū)內(nèi)隨意行駛；設置灑水車，在場區(qū)內(nèi)運輸?shù)缆飞喜欢〞r灑水，防止揚塵；場區(qū)內(nèi)施工道路由專人負責清掃，可以最大限度地避免遺灑及二次污染。（9）接到污染事故報告后，由項目部應急小組迅速調(diào)集人員和設備趕往現(xiàn)場救治，同時指揮人員和機械迅速清理現(xiàn)場，防止造成污染。

4.2.2 修復中心內(nèi)的轉運

本方案設計是在場內(nèi)修建治理車間和養(yǎng)護區(qū)，將污染土壤運至治理車間進行處理后，再轉運至養(yǎng)護區(qū)，每天轉運量約6 000 m3，待處理達標后進行場內(nèi)阻隔回填運輸。先由運輸車將污染土壤運至治理車間暫存，再用預處理破碎篩分設備將污染物運至處理區(qū)設備的進料口處，并采用土壤修復一體化設備進行處理，待土壤修復一體化設備處理完成后，再用運輸車在設備出料口處將混合物轉運至養(yǎng)護區(qū)。

4.2.3 達標后阻隔回填運輸

待污染區(qū)中度污染土壤處理達標后，運至場內(nèi)阻隔回填處置，運距均不超過4 km。

4.3 污染土壤修復

4.3.1 垃圾、樹根等雜物的篩除

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

圖1 固化穩(wěn)定化（左）、化學氧化修復（右）

4.3.2 污染土壤破碎篩分

將污染土壤采用自卸式運輸車運至穩(wěn)定化車間，由預處理設備破碎篩分設備對污染土壤進行篩分、破碎作業(yè)，破碎后粒徑達到30 mm以下。污染土壤經(jīng)過破碎篩分設備的處理，確保進入混合反應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)驗及試驗要求，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到最佳效果。

4.3.3 修復材料與污染土壤混拌

采用ALLU破碎篩分斗和土壤修復一體化設備對土壤進行混合攪拌。（1）將穩(wěn)定修復材料均勻撒在污染土壤表面；（2）調(diào)節(jié)土壤和修復材料混合后的含水率；（3）攪拌土壤，使污染土壤與修復材料充分接觸，混合均勻；（4）將混合均勻后的土壤轉運至養(yǎng)護場地，平整堆形、苫蓋，使土壤與藥劑充分接觸；（5）對養(yǎng)護區(qū)土壤進行插牌標識，注明土壤來源，養(yǎng)護起始時間，責任人等。

4.3.4 養(yǎng)護

通過ALLU破碎篩分斗和土壤修復一體化設備處理、混合后的土壤，由皮帶機運送至養(yǎng)護區(qū)域進行堆放養(yǎng)護。（圖1右）

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

4.3.5 修復效果自驗收

苫蓋養(yǎng)護至設計周期，按照《建設用地土壤修復技術導則》（HJ25.4-2019）相關規(guī)范（每500 m3不少于一個樣品），采用5點混合法要求進行采樣檢測自檢，并送具有相關檢測資質的第三方檢測機構進行分析檢測。

對于自驗收修復達標的土壤，按程序開展第三方修復效果評估工作，對第三方效果評價單位合格后的土壤進行阻隔填埋，對經(jīng)第三方效果評價單位評價不合格的土壤，重新轉運至修復車間，開展修復、驗收工作。

4.3.6 阻隔回填

待修復檢測合格后，利用封閉式自卸車轉運至阻隔回填區(qū)進行填埋處置，回填區(qū)設置防滲系統(tǒng)，頂部防滲系統(tǒng)由600 g/m2長纖無紡土工布＋1.5 mm厚HDPE單糙面土工膜＋600 g/m2長纖無紡土工布，按單元分層回填、壓實，至設計標高后，頂部鋪設一層1.5 mm厚的HDPE單糙面土工膜進行封閉，頂部覆蓋2 m厚的清潔土。

5 修復結果與成效

項目污染土壤一次修復合格率達98%，修復結果終檢達標率為100%，按期完成了所有污染土壤的修復工作。項目實施總結出一套高效、精準、協(xié)同施工的工法體系，涵蓋了大型復雜污染場地污染土壤清挖施工工法、大型有機污染土壤異位化學氧化修復施工工法、重金屬復合污染土壤異位穩(wěn)定化修復施工工法、有機-無機復合污染土壤異位修復施工工法、污染土壤修復達標阻隔填埋施工工法等。

6 結語

該項目由于污染面積、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、較復雜的污染場地修復工程，對于開展類似大型污染場地的修復工作具有很好的借鑒意義。

該項目順利實踐表明，大型污染場地的修復必須要做好以下幾個方面工作：（1）高度重視修復實施前場地污染補充調(diào)查和水文地質專項調(diào)查，補齊詳細調(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，加快多功能、廣譜性修復材料和智能一體化修復設備的研發(fā)，做到污染土壤的精準修復；（3）充分利用快速檢測設備配合修復實施，同時強化統(tǒng)計學方法在修復驗收中的運用，縮短檢測周期，降低檢測成本；（4）科學編制施工組織設計文件，重視技術與組織管理并重，保障修復工作各個環(huán)節(jié)高效銜接運轉。