《多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)指南 》

ICS13.020.40

CCSZ05

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACEF□□□－20□□

多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)

指南

Technicalguidelinesforenhancedex-situbioremediationofpolycyclicaromatic

hydrocarbons-contaminatedsoils

（征求意見稿）

20□□-□□-□□發(fā)布20□□-□□-□□實施

中華環(huán)保聯(lián)合會發(fā)布

T/ACEF□□□－20□□

多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)指南

1范圍

本文件提出了多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)通用原則、技術(shù)方案、污染防治、

修復(fù)效果評估等技術(shù)指導(dǎo)。

本文件適用于多環(huán)芳烴污染土壤異位修復(fù)的工藝設(shè)計、工程運行管理和環(huán)境影響評價，

其他有機污染土壤異位生物強化修復(fù)也可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)

GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

HJ25.4建設(shè)用地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則

HJ478水質(zhì)多環(huán)芳烴的測定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法

HJ682建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)術(shù)語

HJ784土壤和沉積物多環(huán)芳烴的測定高效液相色譜法

HJ805土壤和沉積物多環(huán)芳烴的測定氣相色譜?質(zhì)譜法

HJ1283污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范生物堆

3術(shù)語和定義

HJ682界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

土壤異位生物強化修復(fù)enhancedex-situbioremediationofsoil

將受污染的土壤轉(zhuǎn)移到修復(fù)場所，通過篩分預(yù)處理對土壤進(jìn)行減量化，化學(xué)預(yù)氧化降低

污染負(fù)荷，進(jìn)一步采用生物堆或泥漿生物反應(yīng)器，并輔以通風(fēng)、營養(yǎng)物質(zhì)、表面活性劑等強

化手段，縮短修復(fù)周期的復(fù)合型土壤修復(fù)技術(shù)。

1

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3.2

生物堆biopiling

將污染土壤挖出并堆積于裝有滲濾液收集系統(tǒng)的防滲區(qū)域，提供適量的水分和養(yǎng)分，并

采用強制通風(fēng)系統(tǒng)注入空氣（補充氧氣），利用土壤中好氧微生物的呼吸作用將有機污染物

轉(zhuǎn)化為CO2和水，從而達(dá)到去除污染物的目的。

[來源：HJ682?2019，2.5.43]

3.3

泥漿生物反應(yīng)器slurrybioreactor

污染土壤置于反應(yīng)器中，與適量水、養(yǎng)分及藥劑混合制成泥漿，并接種必要的好氧微生

物，通過攪拌、通風(fēng)及釋氧劑等強化手段，加速土壤中有機污染物降解的土壤修復(fù)技術(shù)。

4通用原則

4.1土壤中的多環(huán)芳烴負(fù)荷以不抑制場地多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)中所使

用微生物的生長為宜；綜合考慮場地污染土壤特征、土壤中污染物的組成及各種污染物的濃

度、修復(fù)目標(biāo)、修復(fù)周期、周邊環(huán)境敏感點及能源供給條件等，遵循HJ25.4，選擇合理的

土壤修復(fù)工藝及技術(shù)參數(shù)。

4.2治理技術(shù)工藝設(shè)計成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、兼顧經(jīng)濟性和安全性；工藝設(shè)計遵循綠色修復(fù)

的理念，避免能源和資源浪費。

4.3化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝適用于土壤有機質(zhì)能滿足微生物生長所需碳源的土壤，土壤

pH在7左右為宜；化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝適用于非土壤組分含量較高的沙土、

雜填土等，泥漿酸堿性易于調(diào)控，對土壤pH無要求。

5技術(shù)方案

5.1工藝類型

多環(huán)芳烴污染土壤異位生物強化修復(fù)技術(shù)工藝主要包括化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆和化學(xué)

預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)兩種工藝。

5.2工藝特點

5.2.1化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝

生物堆中的土壤沒有流動性，其中的污染物依靠微生物生長滲透降解，故修復(fù)周期較長。

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即使接種外源微生物，添加營養(yǎng)物質(zhì)并強化通風(fēng)，微生物對污染物的降解仍受到傳質(zhì)限制，

反應(yīng)時間較長。通過前置的化學(xué)預(yù)氧化強化，可以破環(huán)土壤結(jié)構(gòu)及氧化降解部分有機物，包

括對微生物有毒害作用的有機污染物，降低土壤的生物毒性；進(jìn)一步接種外源高效降解菌，

通過通風(fēng)、營養(yǎng)物質(zhì)及其他藥劑強化，可有效縮短土壤修復(fù)周期。

5.2.2化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝

將土壤與足量水混合制成流化態(tài)泥漿，可顯著增強污染物傳質(zhì)效果。通過篩分去除不含

有機污染物的礫石和粗顆粒，減少后續(xù)處理量，同時有利于造漿過程。由于泥漿處于流化狀

態(tài)，可以通過投加表面活性劑，將有機污染物萃取到水相，進(jìn)一步提升化學(xué)氧化降解和微生

物捕獲降解效果。前置的化學(xué)預(yù)氧化強化，可以解離與土壤膠粒及土壤有機質(zhì)結(jié)合的污染物，

特別是高環(huán)多環(huán)芳烴與土壤結(jié)合牢固，化學(xué)預(yù)氧化可以將其解離并部分降解，在表面活性劑

作用下進(jìn)入水相，有利于被后續(xù)接種的微生物捕獲，提高降解效率，縮短土壤修復(fù)周期。

5.3化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝

5.3.1化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝流程

污染土壤首先進(jìn)行化學(xué)預(yù)氧化，然后加入水、外源碳氮磷、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑（可

選），并接種微生物，攪拌混合后制成生物堆，通風(fēng)強化生物堆的好氧氧化，降解土壤中的

多環(huán)芳烴。該工藝流程如圖1所示。

圖1化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝流程

5.3.2工藝參數(shù)

化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝參數(shù)包括但不限于：

a）化學(xué)預(yù)氧化可選用過氧化氫、過硫酸鈉、高錳酸鉀、臭氧及其他氧化劑，可加入適

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量催化劑提高氧化效果，氧化劑用量見表1。

b）化學(xué)預(yù)氧化后的土壤pH值調(diào)節(jié)到表1推薦范圍內(nèi)；主要營養(yǎng)物質(zhì)碳、氮、磷的投

加比例見表1；表面活性劑可選用吐溫80或其他功能相當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，用量參照?；接

種多環(huán)芳烴高效降解菌。

c）加氧方式可采用壓縮空氣或鼓風(fēng)機鼓入空氣給氧，土壤空氣中的氧氣含量范圍見表

1。

d）采用霧化裝置補水，采用通風(fēng)或翻堆控制堆體溫度，土壤濕度和溫度參數(shù)見表1。

表1化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同生物堆工藝參數(shù)

項目參數(shù)

過氧化氫（wt%）0.5?3.0

過硫酸鈉（wt%）1.0?6.0

氧化劑用量高錳酸鉀（wt%）1.0?8.0

濃度（mg/m3）100?1000

臭氧

流速（m/s）0.2?1.0

表面活性劑用量（wt%）0.1?1.0

營養(yǎng)物質(zhì)碳、氮、磷比例100:10:1?100:10:0.5

土壤pH值6.0?8.5

土壤含水率（wt%）10?20

氧氣含量（v/v%）≥10

土壤溫度（℃）20?40

5.3.3工藝參數(shù)監(jiān)測指標(biāo)

工藝參數(shù)監(jiān)測指標(biāo)包括但不限于：

a）構(gòu)建生物堆前需檢測土壤pH，必要時需使用調(diào)節(jié)劑控制土壤pH。

b）生物堆堆體溫度、濕度及氧氣含量監(jiān)測，按HJ1283規(guī)定設(shè)置在線監(jiān)測儀；通過實

時監(jiān)測，確保堆體濕度、溫度及氧氣含量適宜微生物生長。

c）工藝廢氣和廢液流量分別采用氣體和液體流量計實時監(jiān)測；廢氣VOCs濃度、惡臭

濃度采用在線監(jiān)測，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放；廢液COD采用在線監(jiān)測，廢液中的多環(huán)芳烴濃度

按HJ478規(guī)定檢測，廢液經(jīng)處理至COD和多環(huán)芳烴達(dá)標(biāo)后排放。

5.4化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝

5.4.1化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝流程

污染土壤經(jīng)加水、解泥、篩分，去掉土壤泥漿中的礫石和粗顆粒，加入表面活性劑，攪

拌分散后形成土壤泥漿；再加入氧化劑進(jìn)行化學(xué)預(yù)氧化，降解土壤中的部分多環(huán)芳烴；預(yù)氧

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化后的土壤泥漿進(jìn)入泥漿生物反應(yīng)器，根據(jù)需要進(jìn)行pH調(diào)節(jié)和補充外源碳氮磷，并接種微

生物，在補風(fēng)保溫條件下進(jìn)行好氧氧化，降解土壤中的多環(huán)芳烴。泥漿生物反應(yīng)完成后，對

土壤泥漿進(jìn)行脫水，得到修復(fù)后的土壤。該工藝流程如圖2所示。

圖2化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝流程

5.4.2工藝參數(shù)

表2化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝參數(shù)

項目參數(shù)

過氧化氫（wt%）0.5?3.0

過硫酸鈉（wt%）1.0?6.0

氧化劑用量（相

高錳酸鉀（wt%）1.0?8.0

對泥漿固體）

濃度（mg/m3）100?1000

臭氧

流速（m/s）0.2?1.0

表面活性劑用量（wt%）≤1

營養(yǎng)物質(zhì)碳、氮、磷比例100:10:1?100:10:0.5

降解菌活菌數(shù)（cuf/mL）≥109

泥漿顆粒粒徑（mm）≤3

泥漿含固率（wt%）10?25

泥漿pH值6?8

泥漿ORP（mV）≥100

泥漿溶解氧（mg/L）≥2

泥漿溫度（℃）20?30

化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)工藝參數(shù)包括但不限于：

a）污染土壤經(jīng)加水、解泥并篩分，篩下泥漿顆粒粒徑及適宜的泥漿含固率如表2所示。

b）化學(xué)預(yù)氧化可選用過氧化氫、過硫酸鈉、高錳酸鉀、臭氧及其他氧化劑，可加入適

量催化劑提高氧化效果，氧化劑用量見表2。

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c）化學(xué)預(yù)氧化后的泥漿pH值調(diào)節(jié)到表2推薦范圍內(nèi)；主要營養(yǎng)物質(zhì)碳、氮、磷的投

加比例見表2；表面活性劑可選用吐溫80或其他功能相當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，用量參照?；接

種多環(huán)芳烴高效降解菌，泥漿生物反應(yīng)周期內(nèi)活菌數(shù)量見表2。

d）泥漿ORP值按表2控制在一定范圍內(nèi)。

e）泥漿生物反應(yīng)加氧方式可采用曝氣或者釋氧劑，泥漿中的溶解氧含量建議控制在表

2所示范圍內(nèi)。

f）采用保溫或增溫裝置將泥漿溫度控制表2所示范圍內(nèi)。

g）修復(fù)結(jié)束后，泥漿生物反應(yīng)器中的多余水分可借助土壤重力自然固液分離或采用壓

濾機壓濾去除。

5.4.3工藝參數(shù)監(jiān)測指標(biāo)

工藝參數(shù)監(jiān)測指標(biāo)包括但不限于：

a）接種微生物前需檢測泥漿pH，必要時需使用調(diào)節(jié)劑控制pH。

b)可采用OD600及三磷酸腺苷（ATP）等手段，對泥漿活菌數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。

c）泥漿生物反應(yīng)器宜安裝在線溫度傳感器，通過實時監(jiān)測，精準(zhǔn)控制泥漿溫度。

d）工藝廢氣和廢水流量分別采用氣體和液體流量計實時監(jiān)測；廢氣VOCs濃度、惡臭

濃度采用在線監(jiān)測，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放；廢水COD采用在線監(jiān)測，廢水中的多環(huán)芳烴濃度

按HJ478規(guī)定檢測，廢水經(jīng)處理至COD和多環(huán)芳烴達(dá)標(biāo)后排放。

5.5過程控制

5.5.1修復(fù)工藝盡可能采用自動監(jiān)控系統(tǒng)，對溫度、濕度、通風(fēng)系統(tǒng)、廢氣及廢液（水）回

用狀態(tài)等實現(xiàn)有效監(jiān)測和控制。

5.5.2修復(fù)工藝可根據(jù)需要，在水儲罐、營養(yǎng)液儲罐和廢液（水）池內(nèi)設(shè)置液位自動控制器，

可自動及手動控制泵的啟停。

5.5.3溫控系統(tǒng)宜與在線溫度監(jiān)測耦合，以實現(xiàn)溫控系統(tǒng)的自動化運行。

5.5.4工藝控制系統(tǒng)可采用中控室集中控制系統(tǒng)或分站就地控制系統(tǒng)。

5.5.5自動控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)配電柜和控制柜，控制柜具備自動和手動互切換雙回路控制系統(tǒng)，

并具有自動保護(hù)和聲光報警功能。

6污染防治

6.1工藝過程產(chǎn)生的廢液（水），可作為工藝補水循環(huán)利用；排入污水處理系統(tǒng)的廢液（水）

6

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需要進(jìn)行必要處理，排放符合GB8978要求，有地方標(biāo)準(zhǔn)的，還應(yīng)滿足地方標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要

求。

6.2工藝過程產(chǎn)生的廢氣收集后可考慮循環(huán)利用；廢氣凈化可選擇生物處理、吸附及高溫焚

燒等方式，結(jié)合實際情況選擇合理工藝；廢氣排放符合GB16297要求。

6.3工藝過程產(chǎn)生的礫石及其他固體廢物應(yīng)進(jìn)行清洗，清洗后可按建筑垃圾處理處置，清洗

過程產(chǎn)生的廢水收集后，用于工藝補水或進(jìn)入污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。

6.4工藝設(shè)備的安裝、運行采取有效的隔聲、消聲等降低噪聲的措施，噪聲控制符合GB12348

要求。

7修復(fù)效果評估

7.1工藝運行前，測定土壤中多環(huán)芳烴含量。

7.2化學(xué)預(yù)氧化結(jié)束后，測定土壤中多環(huán)芳烴含量，評估化學(xué)預(yù)氧化降解多環(huán)芳烴效率。

7.3自生物單元運行1周起，每2?7天測定1次土壤或泥漿中多環(huán)芳烴含量，評估生物單元

降解多環(huán)芳烴效率，直到土壤或泥漿中多環(huán)芳烴含量小于目標(biāo)修復(fù)值，工藝運行結(jié)束。

7.4修復(fù)過程中多環(huán)芳烴含量檢測方法：隨機采集不少于3個土樣，按HJ784或HJ805規(guī)

定的方法測定其中多環(huán)芳烴含量。

7

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附錄A

（資料性）

化學(xué)預(yù)氧化協(xié)同泥漿生物反應(yīng)修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤案例

A.1案例背景

多環(huán)芳烴污染土壤位于天津市靜海區(qū)某場地，面積約44萬平方米。該場地土壤中主要

有機污染物為苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)熒蒽、萘、可萃取性石油烴C10-C40、揮發(fā)性

有機物1,2-二氯乙烷、