污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)報(bào)告(第一批

1、附件污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)目錄（第一批）序號(hào)名稱適 用 性原 理修復(fù)周期及參考成本成熟程度1異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)適用于污染土壤?？商幚斫饘兕悺⑹?、放射性物質(zhì)、腐蝕性無機(jī)物、氰化物以及砷化合物等無機(jī)物；農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機(jī)化合物。不適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物和以污染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。當(dāng)需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時(shí)，對(duì)土壤的增容效應(yīng)較大，會(huì)顯著增加后續(xù)土壤處置費(fèi)用。向污染土壤中添加固化劑/穩(wěn)定化劑，經(jīng)充分混合，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和

2、擴(kuò)散。日處理能力通常為100-1200 立方米（m3）。據(jù)美國EPA數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于小型場(chǎng)地（1000立方碼（cy），約合765 m3）處理成本約為160-245美元/ m3，對(duì)于大型場(chǎng)地（50000cy，約合38228 m3）處理成本約為90-190美元/ m3；國內(nèi)處理成本一般為500-1500元/m3。國外應(yīng)用廣泛。據(jù)美國環(huán)保署統(tǒng)計(jì)，1982-2008年已有200余項(xiàng)超級(jí)基金項(xiàng)目應(yīng)用該技術(shù)。國內(nèi)有較多工程應(yīng)用。2異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)適用于污染土壤。其中，化學(xué)氧化可處理石油烴、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚類、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物；化

3、學(xué)還原可處理重金屬類（如六價(jià)鉻）和氯代有機(jī)物等。異位化學(xué)氧化不適用于重金屬污染土壤的修復(fù)，對(duì)于吸附性強(qiáng)、水溶性差的有機(jī)污染物應(yīng)考慮必要的增溶、脫附方式；異位化學(xué)還原不適用于石油烴污染物的處理。向污染土壤添加氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。處理周期較短，一般為數(shù)周到數(shù)月。國外處理成本為200-660美元/m3；國內(nèi)處理成本一般為500-1500元/m3。國外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用廣泛。國內(nèi)發(fā)展較

4、快，已有工程應(yīng)用。3異位熱脫附技術(shù)適用于污染土壤?？商幚頁]發(fā)及半揮發(fā)性有機(jī)污染物（如石油烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯）和汞。不適用于無機(jī)物污染土壤（汞除外），也不適用于腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。通過直接或間接加熱，將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上，通過控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā)，使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離、去除。處理周期為幾周到幾年。國外對(duì)于中小型場(chǎng)地（2萬噸（t）以下，約合26800m3）處理成本約為100-300美元/ m3，對(duì)于大型場(chǎng)地（大于2萬噸，約合26800m3）處理成本約為50美元/ m3。國內(nèi)處理成本約為600-2000元/噸。國外已廣

5、泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。1982-2004年約有70個(gè)美國超級(jí)基金項(xiàng)目采用該技術(shù)。國內(nèi)已有少量工程應(yīng)用。4異位土壤洗脫技術(shù)適用于污染土壤?？商幚碇亟饘偌鞍霌]發(fā)性有機(jī)污染物、難揮發(fā)性有機(jī)污染物。不宜用于土壤細(xì)粒（粘/粉粒）含量高于25%的土壤。采用物理分離或增效洗脫等手段，通過添加水或合適的增效劑，分離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相，并有效地減少污染土壤的處理量，實(shí)現(xiàn)減量化。洗脫系統(tǒng)廢水應(yīng)處理去除污染物后回用或達(dá)標(biāo)排放。處理周期約為3-12個(gè)月。美國處理成本約為53-420美元/m；歐洲處理成本約15-456歐元/m，平均為116歐元/m。國內(nèi)處理成本約為600-3000元/ m。美國、加

6、拿大、歐洲及日本等已有較多的應(yīng)用案例。國內(nèi)已有工程案例。5水泥窯協(xié)同處置技術(shù)適用于污染土壤，可處理有機(jī)污染物及重金屬。不宜用于汞、砷、鉛等重金屬污染較重的土壤，由于水泥生產(chǎn)對(duì)進(jìn)料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用該技術(shù)時(shí)需慎重確定污染土壤的添加量。利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長時(shí)間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性環(huán)境、無廢渣排放等特點(diǎn)，在生產(chǎn)水泥熟料的同時(shí)，焚燒固化處理污染土壤。處理周期與水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力及污染土壤添加量相關(guān)，添加量一般低于水泥熟料量的4%。國內(nèi)的應(yīng)用成本為800-1000元/m。國外發(fā)展較成熟，廣泛應(yīng)用于危險(xiǎn)廢物處理，但應(yīng)用于污染土壤處理相對(duì)較少。國內(nèi)已有工程應(yīng)用。6

7、原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)適用于污染土壤，可處理金屬類、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無機(jī)物、氰化物以及砷化合物等無機(jī)物；農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機(jī)化合物。不宜用于揮發(fā)性有機(jī)化合物，不適用于以污染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。通過一定的機(jī)械力在原位向污染介質(zhì)中添加固化劑/穩(wěn)定化劑，在充分混合的基礎(chǔ)上，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。處理周期一般為3-6個(gè)月。根據(jù)美國EPA數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用于淺層污染介質(zhì)處理成本約為50-80美元/ m，應(yīng)用于深層處理成本約為

8、195-330美元/ m。國外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用廣泛。據(jù)美國環(huán)保署統(tǒng)計(jì)，2005-2008年應(yīng)用該技術(shù)的案例占修復(fù)工程案例的7%。國內(nèi)處于中試階段。7原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)適用于污染土壤和地下水。其中，化學(xué)氧化可處理石油烴、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚類、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物；化學(xué)還原可處理重金屬類（如六價(jià)鉻）和氯代有機(jī)物等。受腐殖酸含量、還原性金屬含量、土壤滲透性、pH值變化影響較大。通過向土壤或地下水的污染區(qū)域注入氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤或地下水中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包

9、括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。清理污染源區(qū)的速度相對(duì)較快，通常需要3-24個(gè)月的時(shí)間，使用該技術(shù)修復(fù)地下水污染羽流區(qū)通常需要更長的時(shí)間。美國使用該技術(shù)修復(fù)地下水處理成本約為123美元/ m。國外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用廣泛。據(jù)美國環(huán)保署統(tǒng)計(jì)，2005-2008年應(yīng)用該技術(shù)的案例占修復(fù)工程案例總數(shù)的4%。國內(nèi)發(fā)展較快，已有工程應(yīng)用。8土壤植物修復(fù)技術(shù)適用于污染土壤，可處理重金屬（如砷、鎘、鉛、鎳、銅、鋅、鈷、錳、鉻、汞等）以及特定的有機(jī)污染物（如石油烴、五氯酚、多環(huán)芳烴等）。利用植物

10、進(jìn)行提取、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的污染物質(zhì)，使污染土壤恢復(fù)其正常功能。處理周期需3-8年。美國應(yīng)用的成本約為25-100美元/噸，國內(nèi)的工程應(yīng)用成本約為100-400元/噸。國外應(yīng)用廣泛.國內(nèi)已有工程應(yīng)用，常用于重金屬污染土壤修復(fù)。9土壤阻隔填埋技術(shù)適用于重金屬、有機(jī)物及重金屬有機(jī)物復(fù)合污染土壤的阻隔填埋。不宜用于污染物水溶性強(qiáng)或滲透率高的污染土壤，不適用于地質(zhì)活動(dòng)頻繁和地下水水位較高的地區(qū)。將污染土壤或經(jīng)過治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場(chǎng)內(nèi)，或通過敷設(shè)阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴(kuò)散的途徑，使污染土壤與四周環(huán)境隔離，避免污染物與人體接觸和隨土壤水遷移進(jìn)而對(duì)人體和周圍環(huán)境造

11、成危害。處理周期較短。國內(nèi)處理成本為300-800元/m3國外應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟。國內(nèi)已有較多工程應(yīng)用。10生物堆技術(shù)適用于污染土壤，可處理石油烴等易生物降解的有機(jī)物。不適用于重金屬、難降解有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù)，粘土類污染土壤修復(fù)效果較差。對(duì)污染土壤堆體采取人工強(qiáng)化措施，促進(jìn)土壤中具備降解特定污染物能力的土著微生物或外源微生物的生長，降解土壤中的污染物。處理周期一般為1-6個(gè)月。在美國應(yīng)用的成本約為130-260 美元/ m3，國內(nèi)的工程應(yīng)用成本為300-400元/ m3。國外已廣泛應(yīng)用于石油烴等易生物降解污染土壤的修復(fù)，技術(shù)成熟。國內(nèi)已有用于處理石油烴污染土壤及油泥的工程應(yīng)用案例。11地

12、下水抽出處理技術(shù)適用于污染地下水，可處理多種污染物。不宜用于吸附能力較強(qiáng)的污染物，以及滲透性較差或存在NAPL（非水相液體）的含水層。根據(jù)地下水污染范圍，在污染場(chǎng)地布設(shè)一定數(shù)量的抽水井，通過水泵和水井將污染地下水抽取至地面進(jìn)行處理。處理周期一般較長。美國處理成本約為15-215美元/ m3。國外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用廣泛。據(jù)美國環(huán)保署統(tǒng)計(jì)，19822008年期間，在美國超級(jí)基金計(jì)劃完成的地下水修復(fù)工程中，涉及抽出處理和其他技術(shù)組合的項(xiàng)目798個(gè)。國內(nèi)已有工程應(yīng)用。12地下水修復(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)適用于污染地下水，可處理BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、石油烴、氯代烴、金屬、非金屬和放

13、射性物質(zhì)等。不適用于承壓含水層，不宜用于含水層深度超過10m的非承壓含水層，對(duì)反應(yīng)墻中沉淀和反應(yīng)介質(zhì)的更換、維護(hù)、監(jiān)測(cè)要求較高。在地下安裝透水的活性材料墻體攔截污染物羽狀體，當(dāng)污染羽狀體通過反應(yīng)墻時(shí)，污染物在可滲透反應(yīng)墻內(nèi)發(fā)生沉淀、吸附、氧化還原、生物降解等作用得以去除或轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)地下水凈化的目的。處理周期較長，一般需要數(shù)年時(shí)間。根據(jù)國外應(yīng)用情況，處理成本約為1.5-37.0美元/m3。在國外應(yīng)用較為廣泛。2005-2008年約有8個(gè)美國超級(jí)基金項(xiàng)目采用該技術(shù)。國內(nèi)尚處于小試和中試階段。13地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)適用于污染地下水，可處理BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、石油烴、多環(huán)芳烴、

14、MTBE（甲基叔丁基醚）、氯代烴、硝基芳香烴、重金屬類、非金屬類（砷、硒）、含氧陰離子（如硝酸鹽、過氯酸）等。在證明具備適當(dāng)環(huán)境條件時(shí)才能使用，不適用于對(duì)修復(fù)時(shí)間要求較短的情況，對(duì)自然衰減過程中的長期監(jiān)測(cè)、管理要求高。通過實(shí)施有計(jì)劃的監(jiān)控策略，依據(jù)場(chǎng)地自然發(fā)生的物理、化學(xué)及生物作用，包含生物降解、擴(kuò)散、吸附、稀釋、揮發(fā)、放射性衰減以及化學(xué)性或生物性穩(wěn)定等，使得地下水和土壤中污染物的數(shù)量、毒性、移動(dòng)性降低到風(fēng)險(xiǎn)可接受水平。處理周期較長，一般需要數(shù)年或更長時(shí)間。根據(jù)美國實(shí)施的20個(gè)案例統(tǒng)計(jì)，單個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用為14-44萬美元。在美國應(yīng)用較為廣泛，美國2005-2008年涉及該技術(shù)的地下水修復(fù)項(xiàng)目有10

15、0余項(xiàng)。國內(nèi)尚無完整工程應(yīng)用案例。14多相抽提技術(shù)適用于污染土壤和地下水，可處理易揮發(fā)、易流動(dòng)的NAPL（非水相液體）（如汽油、柴油、有機(jī)溶劑等)。不宜用于滲透性差或者地下水水位變動(dòng)較大的場(chǎng)地。通過真空提取手段，抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和浮油等到地面進(jìn)行相分離及處理。清理污染源區(qū)域的速度相對(duì)較快，通常需要1-24個(gè)月的時(shí)間。國外處理成本約為35美元/ m3水。國內(nèi)修復(fù)成本為400元每千克NAPL左右。技術(shù)成熟，在國外應(yīng)用廣泛。國內(nèi)已有少量工程應(yīng)用。15原位生物通風(fēng)技術(shù)適用于非飽和帶污染土壤，可處理揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物。不適合于重金屬、難降解有機(jī)物污染土壤的修復(fù)，不宜用于粘土等滲透系

16、數(shù)較小的污染土壤修復(fù)。通過向土壤中供給空氣或氧氣，依靠微生物的好氧活動(dòng)，促進(jìn)污染物降解；同時(shí)利用土壤中的壓力梯度促使揮發(fā)性有機(jī)物及降解產(chǎn)物流向抽氣井，被抽提去除?？赏ㄟ^注入熱空氣、營養(yǎng)液、外源高效降解菌劑的方法對(duì)污染物去除效果進(jìn)行強(qiáng)化。處理周期為6-24個(gè)月。根據(jù)國外處理經(jīng)驗(yàn)，處理成本約為13-27美元/ m3。國外應(yīng)用廣泛，國內(nèi)尚處于中試階段。備注：1、 場(chǎng)地修復(fù)周期及成本因土壤類型、污染物類型、修復(fù)目標(biāo)等不同而有較大差異，一般需要通過試驗(yàn)確定。本表中“修復(fù)周期及成本”為參考內(nèi)容，數(shù)據(jù)主要來自于和國內(nèi)案例總結(jié)。2、 本表中“成熟程度”參考Superfund Rem

17、edy Report 13th Edition，Sep 2010。污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)報(bào)告（第一批）二一四年十月目錄前言111 異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)122 異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)163 異位熱脫附技術(shù)214 異位土壤洗脫技術(shù)245 水泥窯協(xié)同處置技術(shù)276 原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)317 原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)358 土壤植物修復(fù)技術(shù)399 土壤阻隔填埋技術(shù)4210 生物堆技術(shù)4611 地下水抽出處理技術(shù)5012 地下水修復(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)5413 地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)6014 多相抽提技術(shù)6315 原位生物通風(fēng)技術(shù)67前言場(chǎng)地指某一地塊范圍內(nèi)的土壤、地下水、地表水以及地塊內(nèi)所有構(gòu)筑物、設(shè)施和生物的

18、總和。污染場(chǎng)地指對(duì)潛在污染場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，確認(rèn)污染危害超過人體健康或生態(tài)環(huán)境可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的場(chǎng)地。污染場(chǎng)地包含的污染介質(zhì)形式多樣，既有土壤又有水；涉及的污染物種類繁多，主要是各類有機(jī)污染物和重金屬污染物，如農(nóng)藥、石油烴、多氯聯(lián)苯、汞、鉛、砷等等。鑒于污染場(chǎng)地的復(fù)雜性，其治理技術(shù)也是多樣化的。按照是否將污染源進(jìn)行清挖后處理分為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)，按照處理介質(zhì)分為土壤修復(fù)技術(shù)和地下水修復(fù)技術(shù)，按照技術(shù)原理分為物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)、熱處理技術(shù)等。而且針對(duì)具體的某個(gè)污染場(chǎng)地，一項(xiàng)技術(shù)往往沒法解決其環(huán)境問題，而是應(yīng)基于風(fēng)險(xiǎn)管理的基本思路，篩選適應(yīng)的修復(fù)技術(shù)，并根據(jù)場(chǎng)地污染分布及水文地

19、質(zhì)條件對(duì)篩選出來的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合，形成系統(tǒng)性的污染場(chǎng)地修復(fù)方案。本報(bào)告詳細(xì)介紹了目錄中各項(xiàng)技術(shù)的名稱、適用性、原理、系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備、關(guān)鍵參數(shù)、應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備、主要實(shí)施過程、運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)、修復(fù)周期和參考成本，以及國內(nèi)外應(yīng)用情況等內(nèi)容。報(bào)告內(nèi)容參考了美國等發(fā)達(dá)國家30多年來經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證案例的公開資料和國內(nèi)實(shí)際工程案例經(jīng)驗(yàn)。報(bào)告在編制過程中得到了北京大學(xué)、北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院、上海市環(huán)境科學(xué)研究院、北京建工環(huán)境修復(fù)有限責(zé)任公司、輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所、環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所、中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、中節(jié)能大地環(huán)境修復(fù)有限公司、北京高能時(shí)代環(huán)境修復(fù)公

20、司、環(huán)保部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心、沈陽環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)、總參某部、北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司、永清環(huán)保股份有限公司、長沙華時(shí)捷環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司、武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司、浩藍(lán)環(huán)保股份有限公司等單位的支持，在此一并表示感謝。報(bào)告中的案例不具備強(qiáng)制推薦性，僅供相關(guān)各方在場(chǎng)地修復(fù)過程中參考，其技術(shù)內(nèi)容的真實(shí)性和有效性由案例提供單位負(fù)責(zé)。1 異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)1.1技術(shù)名稱技術(shù)名稱：異位固化/穩(wěn)定化，英文名稱：Ex-Situ Solidification/Stabilization1.2技術(shù)適用性1.2.1適用的介質(zhì)：污染土壤1.2.2可處理的污染物類型：金屬類、石

21、棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無機(jī)物、氰化物、砷化合物等無機(jī)物以及農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機(jī)化合物。1.2.3應(yīng)用限制條件：不適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物和以污染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。當(dāng)需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時(shí)，對(duì)土壤的增容效應(yīng)較大，會(huì)顯著增加后續(xù)土壤處置費(fèi)用。1.3技術(shù)介紹1.3.1原理：向污染土壤中添加固化劑/穩(wěn)定化劑，經(jīng)充分混合，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透性的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。1.3.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備：主要由土壤預(yù)處理系統(tǒng)、固化/穩(wěn)定劑添加系統(tǒng)、土壤與

22、固化/穩(wěn)定劑混合攪拌系統(tǒng)組成。其中，土壤預(yù)處理系統(tǒng)具體包括土壤水分調(diào)節(jié)系統(tǒng)、土壤雜質(zhì)篩分系統(tǒng)、土壤破碎系統(tǒng)。主要設(shè)備包括土壤挖掘系統(tǒng)（如挖掘機(jī)等）、土壤水分調(diào)節(jié)系統(tǒng)（如輸送泵、噴霧器、脫水機(jī)等）、土壤篩分破碎設(shè)備（如振動(dòng)篩、篩分破碎斗、破碎機(jī)、土壤破碎斗、旋耕機(jī)等）、土壤與固化/穩(wěn)定劑混合攪拌設(shè)備（雙軸攪拌機(jī)、單軸螺旋攪拌機(jī)、鏈錘式攪拌機(jī)、切割錘擊混合式攪拌機(jī)等）。1.3.3關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)或指標(biāo)（1）固化/穩(wěn)定劑的種類及添加量固化/穩(wěn)定劑的成分及添加量將顯著影響土壤污染物的穩(wěn)定效果，應(yīng)通過試驗(yàn)確定固化/穩(wěn)定劑的配方和添加量，并考慮一定的安全系數(shù)。目前國外應(yīng)用的固化/穩(wěn)定化技術(shù)藥劑添加量大都低于2

23、0%。（2）土壤破碎程度土壤破碎程度大有利于后續(xù)與固化/穩(wěn)定劑的充分混合接觸，一般要求土壤顆粒最大的尺寸不宜大于5 cm。（3）土壤與固化/穩(wěn)定劑的混勻程度混合程度是該技術(shù)一個(gè)關(guān)鍵性瓶頸指標(biāo)，混合越均勻固化/穩(wěn)定化效果越好。土壤與固化/穩(wěn)定劑的混勻程度往往依靠現(xiàn)場(chǎng)工程師的經(jīng)驗(yàn)判斷，國內(nèi)外還缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（4）土壤固化/穩(wěn)定化處理效果評(píng)價(jià)土壤固化/穩(wěn)定化修復(fù)效果通常需要物理和化學(xué)兩類評(píng)價(jià)指標(biāo)：物理指標(biāo)包括無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)；化學(xué)指標(biāo)為浸出液濃度。（a）物理學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)固化/穩(wěn)定化處理后的固化體，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求大于50psi（0.35MPa），而固化后用于建筑材料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度至少要

24、求達(dá)到4000 psi（27.58MPa）。滲透系數(shù)表征土壤對(duì)水分流動(dòng)的傳導(dǎo)能力，經(jīng)固化處理后的滲透系數(shù)一般要求不大于110-6 cm/s。（b）化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)針對(duì)固化/穩(wěn)定化后土壤的不同再利用和處置方式，采用合適的浸出方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。典型固化/穩(wěn)定化處理效果評(píng)價(jià)方法詳見表1-1。表1-1典型的固化/穩(wěn)定化處理效果評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法類型主要評(píng)價(jià)方法關(guān)鍵特征優(yōu)勢(shì)不足最大釋放水平的測(cè)試美國：USEPA1311、1312荷蘭：NEN 7371中國：HJ/T 299-2007HJ/T 300-2007HJ 557-2010 固化體破碎后達(dá)到浸出平衡； 參照固廢的管理體系，帶有一定的強(qiáng)制性； 設(shè)定明確評(píng)價(jià)標(biāo)

25、準(zhǔn)限值，如40 CFR 261.24，MCL等。 方法簡單，便于操作； 時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本均較低； 有較多的科學(xué)性驗(yàn)證結(jié)論 主要模擬非規(guī)范填埋場(chǎng)滲濾液和酸雨對(duì)污染物的浸提； 浸出方法僅考慮最不利情況，過于保守； 不能真實(shí)反映實(shí)際環(huán)境狀況。動(dòng)態(tài)釋放能力的測(cè)試荷蘭：NEN 7375歐盟：CEN/TS14405: 2004 保持固化體本身物理特性； 基于動(dòng)態(tài)釋放通量； 考慮風(fēng)險(xiǎn)累積。 更接近于實(shí)際環(huán)境狀況； 降低預(yù)處理難度； 能夠反應(yīng)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。 操作相對(duì)復(fù)雜，所需時(shí)間較長； 影響因素相對(duì)較多，實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性不高。針對(duì)再利用情景的浸出方法體系美國：USEPA 1313-1316 基于土壤再利用情景，

26、設(shè)置4種不同的浸出方法。 接近于實(shí)際環(huán)境狀況； 可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇不同的浸出測(cè)試方法。 部分測(cè)試方法相對(duì)復(fù)雜，耗時(shí)較長； 方法的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性有待于改進(jìn)； 還缺乏相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。1.4技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備土壤物理性質(zhì)（機(jī)械組成、含水率等）、化學(xué)特性（有機(jī)質(zhì)含量、pH值等）、污染特性（污染物種類、污染程度等）均會(huì)影響到異位固化/穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)的適用性及其修復(fù)效果。應(yīng)針對(duì)不同類型的污染物，特別是砷、鉻等毒性和活性較大的污染物，選擇不同的固化/穩(wěn)定劑；應(yīng)基于土壤類型研究固化/穩(wěn)定劑的添加量與污染物浸出毒性的相互關(guān)系，確定不同污染物濃度時(shí)的最佳固化/穩(wěn)定劑添加量。1.5主要實(shí)施過程（1）根據(jù)場(chǎng)地污

27、染空間分布信息進(jìn)行測(cè)量放線之后開始土壤挖掘；（2）挖掘出的土壤根據(jù)情況進(jìn)行土壤預(yù)處理（水分調(diào)節(jié)、土壤雜質(zhì)篩分、土壤破碎等）；（3）固化/穩(wěn)定劑添加；（4）土壤與固化/穩(wěn)定劑混合攪拌、養(yǎng)護(hù)；（5）固化/穩(wěn)定體的監(jiān)測(cè)與處置、驗(yàn)收。其中（2）、（3）、（4）也可以在一體式混合攪拌設(shè)備中同時(shí)完成。1.6運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)（1）土壤挖掘安全：圍欄封閉作業(yè)，設(shè)立警示標(biāo)志，規(guī)避地下隱蔽設(shè)施。（2）安全防護(hù)：工人應(yīng)注意勞動(dòng)防護(hù)。（3）防止二次擴(kuò)散：采取措施防止雨水進(jìn)入土壤，防止降雨沖洗土壤攜帶污染物進(jìn)入周邊環(huán)境，防止刮風(fēng)塵土飛揚(yáng)，造成二次擴(kuò)散。（4）長期監(jiān)測(cè)：根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于固化/穩(wěn)定化后采用回填處理的土壤，需

28、要在地下水的下游設(shè)置至少1口監(jiān)測(cè)井，每季度監(jiān)測(cè)一次，持續(xù)2年，確保沒有泄露。1.7修復(fù)周期及參考成本污染土壤方量、修復(fù)工藝、土壤養(yǎng)護(hù)時(shí)間、施工設(shè)備、修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)平面布局等均顯著影響處理周期。一般而言，水泥基固化修復(fù)需要較長的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，穩(wěn)定化修復(fù)需要的養(yǎng)護(hù)時(shí)間較短。根據(jù)施工機(jī)械臺(tái)班等設(shè)置情況，異位土壤固化/穩(wěn)定化修復(fù)的每日處理量從100至1200m3不等。根據(jù)污染物不同類型及其污染程度需要添加不同劑量、不同種類的固化/穩(wěn)定劑；土壤污染深度、挖掘難易程度、短駁距離長短等都會(huì)影響修復(fù)成本。據(jù)美國EPA數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于小型場(chǎng)地（1000立方碼cy，約合765 m3）處理成本約為160-245美元/ m3，對(duì)

29、于大型場(chǎng)地（50000cy，約合38228 m3）處理成本約為90-190美元/ m3；國內(nèi)一般為500-1500元/m3。1.8國外應(yīng)用情況固化/穩(wěn)定化是比較成熟的固體廢物處置技術(shù)，上世紀(jì)八九十年代，美國環(huán)境保護(hù)署率先將固化/穩(wěn)定化技術(shù)用于污染土壤的修復(fù)研究。據(jù)美國超級(jí)基金項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，1982-2008年污染源處理項(xiàng)目中，有203項(xiàng)應(yīng)用該技術(shù)，占污染源異位修復(fù)項(xiàng)目的21.4%，是使用最多的污染源修復(fù)技術(shù)。2004年，英國環(huán)保署組織編寫了污染土壤穩(wěn)定/固化處理技術(shù)導(dǎo)則。表1-2污染土壤異位固化/穩(wěn)定化處理典型案例序號(hào)場(chǎng)地名稱目標(biāo)污染物固化/穩(wěn)定藥劑規(guī)模1Massachusetts Militar

30、y Reservation, USAPb某M藥劑13,601 m32Sulfur Bank Mercury Mine Superfund Site,USAHg硫化物/3Pepper Steel &Alloy, MiamiPb, As, PCBs水泥等47,400 m34Douglasville, PAHAZCONZn、Pb、PCBs、苯酚、石油烴水泥等191,100 m35Former industrialsite,Chineham,Basingstoke, UK重金屬、石油烴水泥、改性活性蒙脫石1,200 m31.9國內(nèi)案例分析1.9.1國內(nèi)應(yīng)用情況我國的污染土壤固化/穩(wěn)定化研究起步于本世紀(jì)

31、初。2010年以來，該技術(shù)在工程上的應(yīng)用快速增長，已成為重金屬污染土壤修復(fù)的主要技術(shù)方法之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)實(shí)施土壤固化/穩(wěn)定化修復(fù)的工程案例已超過50項(xiàng)。1.9.2國內(nèi)案例介紹（1）工程背景：某地塊原為某發(fā)電廠，將開發(fā)為文化創(chuàng)意街區(qū)。對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行網(wǎng)格化劃分后進(jìn)行土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)，確定污染單元后進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)。由于該地塊要求盡量削減修復(fù)時(shí)間，以緩解地塊再開發(fā)面臨的施工進(jìn)度壓力，同時(shí)該地塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)遺留土壤質(zhì)量的要求較高，綜合考慮以上因素，確定采用污染土壤清挖、現(xiàn)場(chǎng)處理、異地處置的方式對(duì)地塊進(jìn)行修復(fù)，以展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）（HJ350-2007）的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作場(chǎng)地清理的判斷標(biāo)準(zhǔn)。（2

32、）工程規(guī)模：場(chǎng)地面積為5400 m2，土壤污染深度約為1-4 m，需修復(fù)的總土方量約為1.24萬 m3。（3）主要污染物及污染程度：場(chǎng)地大部分地塊土壤污染物為重金屬銅、鉛、鋅，其中一個(gè)地塊為多環(huán)芳烴。污染物的最大監(jiān)測(cè)濃度為：銅7220 mg/kg、鉛4150 mg/kg、鋅3340 mg/kg、苯并(a)蒽4.6 mg/kg、苯并(b)熒蒽5.78 mg/kg、苯并(a)芘4.07 mg/kg。（4）土壤理化特征：土壤為粘性土，呈微堿性。銅、鉛、鋅在土壤中主要以二價(jià)陽離子形式存在，較易轉(zhuǎn)化為氫氧化物或被吸附。（5）技術(shù)選擇：該修復(fù)項(xiàng)目要求時(shí)間短、修復(fù)費(fèi)用低，同時(shí)污染物以重金屬和低濃度的多環(huán)芳烴

33、為主，基于現(xiàn)場(chǎng)土壤開展了異位固化/穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)可行性評(píng)價(jià)研究，該技術(shù)能滿足制定的修復(fù)目標(biāo)；從場(chǎng)地特征、資源需求、成本、環(huán)境、安全、健康、時(shí)間等方面進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，最終選定處理時(shí)間短、技術(shù)成熟操作靈活、且對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)特性要求較為寬松的固化/穩(wěn)定化技術(shù)進(jìn)行處理。（6）工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備修復(fù)工程技術(shù)路線和施工流程主要過程包括污染土壤挖掘、土壤含水量控制、粉狀穩(wěn)定劑布料添加、混勻攪拌處理、養(yǎng)護(hù)反應(yīng)、外運(yùn)資源化利用、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)。采用挖掘機(jī)進(jìn)行土壤挖掘，挖掘深度深于1 m時(shí)，土壤含水量較高，采用晾曬風(fēng)干方式降低土壤含水量；使用篩分破碎鏟斗進(jìn)行土壤與粉狀穩(wěn)定劑的混勻攪拌，同時(shí)實(shí)現(xiàn)土壤的破碎。驗(yàn)收監(jiān)測(cè)

34、包括挖掘后基坑采樣及污染物全量分析、穩(wěn)定化處理后土壤采樣及浸出毒性測(cè)試。關(guān)鍵設(shè)備主要有土壤挖掘設(shè)備、土壤短駁運(yùn)輸設(shè)備、土壤/穩(wěn)定劑混合攪拌設(shè)備等組成。（7）主要工藝及設(shè)備參數(shù)基于現(xiàn)場(chǎng)污染土壤進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)室研究，確定了最佳穩(wěn)定劑類型和添加量。穩(wěn)定劑主要由粉煤灰、鐵鋁酸鈣、高爐渣、硫酸鈣以及堿性激活劑組成，另外，為了增強(qiáng)對(duì)重金屬污染物的吸附作用添加了約30%的粘土礦物。穩(wěn)定劑的質(zhì)量添加比例為16.5%。土壤/穩(wěn)定劑混合攪拌設(shè)備為篩分破碎鏟斗，該設(shè)備能實(shí)現(xiàn)土壤與穩(wěn)定劑的混勻，由于土壤水分含量較低，在混勻攪拌過程中可實(shí)現(xiàn)土壤的破碎。（8）成本分析該項(xiàng)目包含建設(shè)施工投資、穩(wěn)定劑費(fèi)用、設(shè)備投資、運(yùn)行管理

35、費(fèi)用，處理成本約480萬元，其運(yùn)行過程中的主要能耗為挖掘機(jī)及篩分破碎鏟斗的油耗、普通照明、生活用水用電，約為60萬元。（9）修復(fù)效果經(jīng)過挖掘后所采集土壤樣品中污染物含量均低于制定的修復(fù)目標(biāo)值。穩(wěn)定處理后的土壤，參照固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法（HJ/T299-2007）提取浸出液，浸出液中污染物的濃度均低于制定的土壤浸出液污染物濃度目標(biāo)值，滿足修復(fù)要求并通過業(yè)主獨(dú)立委托的某地環(huán)境監(jiān)測(cè)中心驗(yàn)收監(jiān)測(cè)。（案例提供單位：上海市環(huán)境科學(xué)研究院）2 異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)2.1技術(shù)名稱技術(shù)名稱：異位化學(xué)氧化/還原，英文名稱：Ex-Situ Chemical Oxidization/Reduction

36、2.2技術(shù)適用性2.2.1適用的介質(zhì)：污染土壤2.2.2可處理的污染物類型：化學(xué)氧化可處理石油烴、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚類、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物；化學(xué)還原可處理重金屬類（如六價(jià)鉻）和氯代有機(jī)物等。2.2.3應(yīng)用限制條件：異位化學(xué)氧化不適用于重金屬污染土壤的修復(fù)，對(duì)于吸附性強(qiáng)、水溶性差的有機(jī)污染物應(yīng)考慮必要的增溶、脫附方式；異位化學(xué)還原不適用于石油烴污染物的處理。2.3技術(shù)介紹2.3.1原理：向污染土壤添加氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑

37、、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。2.3.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備：修復(fù)系統(tǒng)包括土壤預(yù)處理系統(tǒng)、藥劑混合系統(tǒng)和防滲系統(tǒng)等。其中：（1）預(yù)處理系統(tǒng)。對(duì)開挖出的污染土壤進(jìn)行破碎、篩分或添加土壤改良劑等。該系統(tǒng)設(shè)備包括破碎篩分鏟斗、挖掘機(jī)、推土機(jī)等。（2）藥劑混合系統(tǒng)。將污染土壤與藥劑進(jìn)行充分混合攪拌，按照設(shè)備的攪拌混合方式，可分為兩種類型：采用內(nèi)攪拌設(shè)備，即設(shè)備帶有攪拌混合腔體，污染土壤和藥劑在設(shè)備內(nèi)部混合均勻；采用外攪拌設(shè)備，即設(shè)備攪拌頭外置，需要設(shè)置反應(yīng)池或反應(yīng)場(chǎng)，污染土壤和藥劑在反應(yīng)池或反應(yīng)場(chǎng)內(nèi)通過攪拌設(shè)備混合均勻。該系統(tǒng)設(shè)備包括行

38、走式土壤改良機(jī)、淺層土壤攪拌機(jī)等。（3）防滲系統(tǒng)為反應(yīng)池或是具有抗?jié)B能力的反應(yīng)場(chǎng)，能夠防止外滲，并且能夠防止攪拌設(shè)備對(duì)其損壞，通常做法有兩種，一種采用抗?jié)B混凝土結(jié)構(gòu)，一種是采用防滲膜結(jié)構(gòu)加保護(hù)層。2.3.3關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：影響異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)修復(fù)效果的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括：污染物的性質(zhì)、濃度、藥劑投加比、土壤滲透性、土壤活性還原性物質(zhì)總量或土壤氧化劑耗量（Soil Oxidant Demand, SOD）、氧化還原電位、pH、含水率和其它土壤地質(zhì)化學(xué)條件。（1）土壤活性還原性物質(zhì)總量：氧化反應(yīng)中，向污染土壤中投加氧化藥劑，除考慮土壤中還原性污染物濃度外，還應(yīng)兼顧土壤活性還原性物質(zhì)總量的本底值，

39、將能消耗氧化藥劑的所有還原性物質(zhì)量加和后計(jì)算氧化藥劑投加量。（2）藥劑投加比：根據(jù)修復(fù)藥劑與目標(biāo)污染物反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算理論藥劑投加比，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以校正。（3）氧化還原電位：對(duì)于異位化學(xué)還原修復(fù)，氧化還原電位一般在-100 mV以下，并可通過補(bǔ)充投加藥劑、改變土壤含水率、改變土壤與空氣接觸面積等方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。（4）pH：根據(jù)土壤初始pH條件和藥劑特性，有針對(duì)性的調(diào)節(jié)土壤pH，一般pH范圍4.09.0。常用的調(diào)節(jié)方法如加入硫酸亞鐵、硫磺粉、熟石灰、草木灰及緩沖鹽類等。（5）含水率：對(duì)于異位化學(xué)氧化/還原反應(yīng)，土壤含水率宜控制在土壤飽和持水能力的90%以上。2.4技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備

40、對(duì)選擇的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)測(cè)試，判斷修復(fù)效果是否能達(dá)到修復(fù)目標(biāo)要求，并探索藥劑投加比、反應(yīng)時(shí)間、氧化還原電位變化、pH變化、含水率控制等，作為技術(shù)應(yīng)用可行性判斷的依據(jù)。小試實(shí)驗(yàn)參數(shù)指導(dǎo)中試擴(kuò)大化試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象確定大規(guī)模實(shí)施的可行性，并記錄工程參數(shù)，指導(dǎo)工程實(shí)施。2.5主要實(shí)施過程（1）污染土壤清挖；（2）將污染土壤破碎、篩分，篩除建筑垃圾及其它雜物；（3）藥劑噴灑；（4）通過多次攪拌將修復(fù)藥劑與污染土壤充分混合，使修復(fù)藥劑與目標(biāo)污染物充分接觸；（5）監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)污染土壤反應(yīng)條件，直至自檢結(jié)果顯示目標(biāo)污染物濃度滿足修復(fù)目標(biāo)要求；（6）通過驗(yàn)收的修復(fù)土壤按設(shè)計(jì)要求合理處置。2.6運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)

41、異位化學(xué)氧化/還原反應(yīng)進(jìn)行過程中，應(yīng)監(jiān)測(cè)污染物濃度變化，判斷反應(yīng)效果。通過監(jiān)測(cè)殘余藥劑含量、中間產(chǎn)物、氧化還原電位、pH及含水率等參數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化規(guī)律判斷反應(yīng)條件并及時(shí)加以調(diào)節(jié)，保證反應(yīng)效果，直至修復(fù)完成。異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)所需要的工程維護(hù)工作較少，如采用堿激活過硫酸鹽氧化時(shí)需要監(jiān)測(cè)并維持一定的pH值，采用厭氧生物化學(xué)還原技術(shù)時(shí)要注意維持一定的含水率以保證系統(tǒng)的厭氧狀態(tài)。使用氧化劑時(shí)要根據(jù)氧化劑的性質(zhì)，按照規(guī)定進(jìn)行存儲(chǔ)和使用，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)。2.7修復(fù)周期及參考成本異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)的處理周期與污染物初始濃度、修復(fù)藥劑與目標(biāo)污染物反應(yīng)機(jī)理有關(guān)。一般化學(xué)氧化/還原修復(fù)的周期較短，一般可以

42、在數(shù)周到數(shù)月內(nèi)完成。處理成本，在國外約為200660美元/m3；在國內(nèi)，一般介于5001500元/m3之間。2.8國外應(yīng)用情況異位氧化/還原處理技術(shù)反應(yīng)周期短、修復(fù)效果可靠，在國外已經(jīng)形成了較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用廣泛。表2-1 異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)國外應(yīng)用案例序號(hào)場(chǎng)地名稱修復(fù)藥劑目標(biāo)污染物規(guī)模1美國明尼蘇達(dá)州某木材制造廠芬頓試劑和活化過硫酸鹽五氯苯酚656噸2韓國光州某軍事基地燃料存儲(chǔ)區(qū)過氧化氫石油烴930 m33美國馬里蘭州某賽車場(chǎng)地某K藥劑苯系物、甲基萘662 m34加拿大亞伯達(dá)某廢棄管道場(chǎng)地過氧化氫苯系物8800 m35美國阿拉巴馬州某場(chǎng)地某D藥劑（強(qiáng)還原性鐵礦物質(zhì)+緩釋碳源）毒殺芬，

43、滴滴涕，DDD和DDE4500噸6美國猶他州圖埃勒縣軍方油庫某D藥劑（強(qiáng)還原性鐵礦物質(zhì)+緩釋碳源）三硝基甲苯，環(huán)三亞甲基三硝胺7645 m32.9國內(nèi)應(yīng)用分析2.9.1國內(nèi)應(yīng)用情況該技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展較快，2011年之后開始在一些工程項(xiàng)目上應(yīng)用。目前，異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)在國內(nèi)污染場(chǎng)地修復(fù)中的應(yīng)用越來越廣泛。2.9.2國內(nèi)案例介紹江蘇某鋼鐵廠污染土壤修復(fù)工程（1）工程背景：該企業(yè)始建于1958年，是特殊鋼生產(chǎn)基地，場(chǎng)地南側(cè)為焦化廠，場(chǎng)地污染區(qū)塊主要靠近焦化廠附近，主要污染物為多環(huán)芳烴類。其中苯并(a)芘、萘、二苯并(a,h)蒽的修復(fù)目標(biāo)值為1.56mg/kg、2.93 mg/kg、

44、1.56 mg/kg。施工工期100日歷天。修復(fù)后場(chǎng)地用于居住用地。（2）工程規(guī)模：采用原地異位化學(xué)氧化攪拌工藝處理，處理土方量為3500m3。（3）主要污染物及污染程度：場(chǎng)地土壤檢出率較高的污染物為苯并（a）芘、萘、二苯并（a，h）蒽、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、茚并（1，2，3-cd）芘。其中苯并（a）芘最高檢出含量為23.1 mg/kg，萘的最高檢出濃度為23.2 mg/kg，其他污染物濃度在1020 mg/kg之間。本場(chǎng)地污染深度為02 m。（4）水文地質(zhì)條件：本場(chǎng)地表面1 m左右為素填土，-1.0 m-7.2 m均為粉質(zhì)粘土。場(chǎng)地內(nèi)地下水為潛水，初見水位約為-1.5 m，穩(wěn)定水位在

45、-1.0 m-1.8 m左右，地下水受大氣降水入滲補(bǔ)給明顯。（5）技術(shù)選擇：選用原地異位化學(xué)氧化攪拌工藝，可實(shí)現(xiàn)藥劑與污染物的充分混合及反應(yīng)。藥劑采用某K藥劑（主要成分為過硫酸鹽及專利活化劑）。（6）工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備主要工序?yàn)椋憾ㄎ环啪€土方清挖篩分預(yù)處理土壤倒運(yùn)至反應(yīng)池藥劑投加機(jī)械攪拌78天（pH值監(jiān)測(cè)）倒運(yùn)至待檢區(qū)反應(yīng)（氧化劑殘留）驗(yàn)收合格土壤干化土壤回填工程竣工。圖2-1 污染土壤化學(xué)氧化處理工藝流程圖（7）關(guān)鍵設(shè)備及參數(shù)：主要使用挖掘機(jī)設(shè)備，用于土壤挖掘篩分、藥劑添加、土壤攪拌、土壤干化處理等。監(jiān)測(cè)儀器有氧化劑殘留測(cè)試套件、pH計(jì)等。（8）成本分析：原地異位反應(yīng)池化學(xué)氧化攪拌費(fèi)用主要包

46、括反應(yīng)池建設(shè)費(fèi)用、藥劑費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備費(fèi)用、過程監(jiān)測(cè)費(fèi)用、檢測(cè)費(fèi)用等，其中藥劑費(fèi)用占總修復(fù)費(fèi)用的40%50%。綜合分析，項(xiàng)目修復(fù)費(fèi)用為1100元/m3。（9）修復(fù)效果：檢驗(yàn)結(jié)果合格。 華中某有機(jī)氯農(nóng)藥污染場(chǎng)地治理工程項(xiàng)目（1）工程背景：項(xiàng)目場(chǎng)地原為農(nóng)藥廠，上世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)有機(jī)氯農(nóng)藥六六六和滴滴涕，后來也生產(chǎn)其他農(nóng)藥。農(nóng)藥廠關(guān)閉后經(jīng)過場(chǎng)地污染調(diào)查與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，六六六和滴滴涕修復(fù)目標(biāo)值分別是2.1 mg/kg和37.8 mg/kg。該場(chǎng)地大部分污染土壤外運(yùn)到水泥廠進(jìn)行水泥窯焚燒處理，部分低濃度（六六六和滴滴涕濃度均低于50 mg/kg）污染土壤采用生物化學(xué)還原+好氧生物降解聯(lián)合

47、修復(fù)技術(shù)。施工工期2年。（2）工程規(guī)模：29.68萬m3，其中采用生物化學(xué)還原+好氧生物降解聯(lián)合修復(fù)的土壤8萬m3。（3）主要污染物及污染程度：該場(chǎng)地主要污染物為六六六和滴滴涕污染，兩者最高濃度分別達(dá)4000 mg/kg、20000 mg/kg以上。（4）土壤理化特征：本場(chǎng)地土壤質(zhì)地類型主要為建筑雜填土和粉質(zhì)粘土，建筑雜填土集中在02 m土層，污染粉質(zhì)粘土最深達(dá)9 m。（5）技術(shù)選擇：有機(jī)氯農(nóng)藥污染土壤治理可采用土壤洗脫技術(shù)、熱脫附修復(fù)技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)和化學(xué)還原-生物氧化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。由于洗脫技術(shù)對(duì)土壤的質(zhì)地有一定要求，因此本項(xiàng)目未采用；熱脫附設(shè)備投入較大，高含水率情況下運(yùn)行費(fèi)用高，

48、因此本項(xiàng)目未選用；當(dāng)?shù)馗浇写笮偷乃鄰S，且經(jīng)過了改造，具備協(xié)同處理危險(xiǎn)廢物的能力，因此對(duì)于高濃度污染土壤采用水泥窯焚燒處理的方式；對(duì)于部分低濃度污染土壤，采用某D藥劑（主要成分為強(qiáng)還原性鐵礦物質(zhì)和緩釋碳源）的生物化學(xué)還原+好氧生物降解聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)對(duì)環(huán)境友好、無毒、節(jié)能，修復(fù)成本相對(duì)較低。（6）工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備：1）項(xiàng)目施工準(zhǔn)備階段時(shí)對(duì)治理的污染土壤范圍進(jìn)行測(cè)量放線，建設(shè)藥劑修復(fù)污染土壤車間；2）對(duì)污染土壤進(jìn)行開挖與破碎篩分，去除大塊建筑垃圾等雜物；3）篩分后的污染土壤運(yùn)輸?shù)杰囬g堆置；4）車間內(nèi)污染土壤添加藥劑與旋耕攪拌、加水厭氧處理5天，再旋耕好氧處理3天，如此循環(huán)處理3個(gè)周期；5

49、）自驗(yàn)收采樣檢測(cè)合格待監(jiān)理確認(rèn)后出土到待檢場(chǎng)堆放，如果檢測(cè)不合格則繼續(xù)加藥周期處理，直到檢測(cè)合格為止；6）污染土壤全部處理后進(jìn)行竣工驗(yàn)收。污染土壤開挖與篩分污染土壤開挖與篩分土壤堆置藥劑添加并旋耕攪拌加水、保持適當(dāng)含水率生物化學(xué)還原修復(fù)設(shè)計(jì)3-5個(gè)周期還原性厭氧堆置5-9天生物好氧過程3-4天，每天翻堆一次取樣檢測(cè)不合格合格土壤最終處置場(chǎng)地臨時(shí)堆放與回填圖2-2 生物化學(xué)還原+好氧生物降解聯(lián)合修復(fù)技術(shù)工藝流程（7）關(guān)鍵設(shè)備及參數(shù)：建設(shè)修復(fù)車間，污染土壤在車間堆高60 cm，以利于旋耕攪拌與加水厭氧；根據(jù)試驗(yàn)，藥劑每周期添加1%；添加藥劑后要加水至土壤飽和，保證厭氧5天；厭氧后需好氧反應(yīng)3天，每

50、天要旋耕攪拌2個(gè)來回；處理3個(gè)周期后采樣自驗(yàn)，自檢合格后土壤到待檢場(chǎng)堆放。主要設(shè)備有液壓驅(qū)動(dòng)篩分斗、旋耕機(jī)。（8）成本分析：生物化學(xué)還原+生物氧化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)涉及的成本主要包括修復(fù)車間建設(shè)費(fèi)、土方工程費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工機(jī)械費(fèi)、旋耕費(fèi)用和采樣檢測(cè)費(fèi)用等，污染土壤的處理成本為700元/m3。（9）修復(fù)效果：修復(fù)3個(gè)周期后有機(jī)氯農(nóng)藥濃度降低到修復(fù)目標(biāo)值以下，少數(shù)污染濃度稍高的土壤藥劑處理5個(gè)周期后達(dá)標(biāo)。（案例提供單位：北京建工環(huán)境修復(fù)股份有限公司）3 異位熱脫附技術(shù)3.1技術(shù)名稱技術(shù)名稱：異位熱脫附，英文名稱：Ex-Situ Thermal Desorption3.2 技術(shù)適用性3.2.1適用的介質(zhì)：

51、污染土壤3.2.2可處理的污染物類型：揮發(fā)及半揮發(fā)性有機(jī)污染物（如石油烴、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯）和汞。3.2.3應(yīng)用限制條件：不適用于無機(jī)物污染土壤（汞除外），也不適用于腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。3.3 技術(shù)介紹3.3.1原理：通過直接或間接加熱，將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上，通過控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā)，使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離，去除。3.3.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備：異位熱脫附系統(tǒng)可分為直接熱脫附和間接熱脫附，也可分為高溫?zé)崦摳胶偷蜏責(zé)崦摳?。?）直接熱脫附由進(jìn)料系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)組成。進(jìn)料系統(tǒng)：通過篩分、脫水、破碎、磁

52、選等預(yù)處理，將污染土壤從車間運(yùn)送到脫附系統(tǒng)中。脫附系統(tǒng)：污染土壤進(jìn)入熱轉(zhuǎn)窯后，與熱轉(zhuǎn)窯燃燒器產(chǎn)生的火焰直接接觸，被均勻加熱至目標(biāo)污染物氣化的溫度以上，達(dá)到污染物與土壤分離的目的。尾氣處理系統(tǒng)：富集氣化污染物的尾氣通過旋風(fēng)除塵、焚燒、冷卻降溫、布袋除塵、堿液淋洗等環(huán)節(jié)去除尾氣中的污染物。（2）間接熱脫附由進(jìn)料系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)組成。與直接熱脫附的區(qū)別在于脫附系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)。脫附系統(tǒng)：燃燒器產(chǎn)生的火焰均勻加熱轉(zhuǎn)窯外部，污染土壤被間接加熱至污染物的沸點(diǎn)后，污染物與土壤分離，廢氣經(jīng)燃燒直排。尾氣處理系統(tǒng)：富集氣化污染物的尾氣通過過濾器、冷凝器、超濾設(shè)備等環(huán)節(jié)去除尾氣中的污染物。氣體通過冷

53、凝器后可進(jìn)行油水分離，濃縮、回收有機(jī)污染物。主要設(shè)備包括進(jìn)料系統(tǒng)：如篩分機(jī)、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、鏈板輸送機(jī)、傳送帶、除鐵器等；脫附系統(tǒng)：回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備或是熱螺旋推進(jìn)設(shè)備；尾氣處理系統(tǒng)：旋風(fēng)除塵器、二燃室、冷卻塔、冷凝器、布袋除塵器、淋洗塔、超濾設(shè)備等。3.3.3關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)或指標(biāo)熱脫附技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)或指標(biāo)主要包括土壤特性和污染物特性兩類。（1）土壤特性（a）土壤質(zhì)地：土壤質(zhì)地一般劃分為沙土、壤土、粘土。沙土質(zhì)疏松，對(duì)液體物質(zhì)的吸附力及保水能力弱，受熱易均勻，故易熱脫附；粘土顆粒細(xì)，性質(zhì)正好相反，不易熱脫附。（b）水分含量：水分受熱揮發(fā)會(huì)消耗大量的熱量。土壤含水率在5-35%間，所需熱量約在117-28

54、6 kcal/kg。為保證熱脫附的效能，進(jìn)料土壤的含水率宜低于25%。（c）土壤粒徑分布：如果超過50%的土壤粒徑小于200目，細(xì)顆粒土壤可能會(huì)隨氣流排出，導(dǎo)致氣體處理系統(tǒng)超載。最大土壤粒徑不應(yīng)超過5 cm。（2）污染物特性（a）污染物濃度：有機(jī)污染物濃度高會(huì)增加土壤熱值，可能會(huì)導(dǎo)致高溫?fù)p害熱脫附設(shè)備，甚至發(fā)生燃燒爆炸，故排氣中有機(jī)物濃度要低于爆炸下限25%。有機(jī)物含量高于1%-3%的土壤不適用于直接熱脫附系統(tǒng)，可采用間接熱脫附處理。（b）沸點(diǎn)范圍：一般情況下，直接熱脫附處理土壤的溫度范圍為150-650，間接熱脫附處理土壤溫度為120-530。（c）二噁英的形成：多氯聯(lián)苯及其它含氯化合物在受

55、到低溫?zé)崞茐臅r(shí)或者高溫?zé)崞茐暮蟮蜏剡^程易生產(chǎn)二噁英。故在廢氣燃燒破壞時(shí)還需要特別的急冷裝置，使高溫氣體的溫度迅速降低至200，防止二噁英的生成。3.4 技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備異位熱脫附技術(shù)應(yīng)用前，需要識(shí)別土壤污染物的類型及其濃度，了解土壤質(zhì)地、粒徑分布和濕度等參數(shù)，同時(shí)還需要確定場(chǎng)地信息、處理土壤體積、項(xiàng)目周期和處理目標(biāo)等。此外，還需要考慮是否有足夠的空間進(jìn)行土壤預(yù)處理，公用設(shè)施（燃料、水、電）是否滿足要求，以及管理部門和當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)熱脫附技術(shù)的接受程度等。3.5 主要實(shí)施過程（1）土壤挖掘：對(duì)地下水位較高的場(chǎng)地，挖掘時(shí)需要降水使土壤濕度符合處理要求；（2）土壤預(yù)處理：對(duì)挖掘后的土壤進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)

56、處理，例如篩分、調(diào)節(jié)土壤含水率、磁選等。（3）土壤熱脫附處理：根據(jù)目標(biāo)污染物的特性，調(diào)節(jié)合適的運(yùn)行參數(shù)（脫附溫度、停留時(shí)間等），使污染物與土壤分離。（4）收集脫附過程產(chǎn)生的氣體，通過尾氣處理系統(tǒng)對(duì)氣體進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放。3.6 運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)根據(jù)熱脫附裝置的工藝流程和設(shè)備的運(yùn)行狀況和特點(diǎn)，制定完善的設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)制度，并編制相應(yīng)的維修和保養(yǎng)手冊(cè)，確保裝置的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。系統(tǒng)中熱脫附的爐體、燃燒腔體、煙氣管道、急冷和中和裝置、布袋除塵器及引風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備應(yīng)作為維護(hù)的重點(diǎn)部位。設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)建立大修制度，大修周期應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間確定，一般大修周期不應(yīng)超過1年。熱脫附裝置自動(dòng)化程度高，一般采用PLC系統(tǒng)（程序邏輯控制系統(tǒng)）對(duì)污染土壤進(jìn)出料和熱脫附過