江 涌（上海市地礦建設(shè)有限責(zé)任公司，上海 200436）

在工業(yè)化體系得到不斷完善的背景下，某些工業(yè)廠房在生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的污染而帶來的負(fù)面影響也日益顯著，給環(huán)境帶來威脅的同時(shí)，也給人們健康帶來了嚴(yán)重?fù)p害。隨著工業(yè)用地減量化，老舊廠房搬遷，越來越多的污染場地暴露出來，在此類用地的開發(fā)利用過程中，也容易遇到各種污染土壤，如果不能采取有效的保護(hù)措施，施工中將給環(huán)境帶來嚴(yán)重的二次污染。如在樁基施工期間，產(chǎn)生的大量污染泥漿[1-3]，如果未能有效治理將引發(fā)嚴(yán)重污染。因此，本文針對施工期間產(chǎn)生的污染土壤和污染泥漿的處理進(jìn)行研究，以便使工程綠色施工管理得到加強(qiáng)。

1 工程概況

該施工地塊位于上海市桃浦地區(qū)，擬建工程基礎(chǔ)最大埋深約 11 m，工程樁基采用Ф600 mm 和Ф800 mm 鉆孔灌注樁。樁基施工采用泥漿護(hù)壁工藝，成孔期間將水轉(zhuǎn)換為泥漿使用，產(chǎn)生的廢漿集中輸送到指定泥漿池中，其中污染泥漿和非污染泥漿分開儲存。污染泥漿經(jīng)泥漿處理器分離成土和水，分離出的水經(jīng)過添加藥劑無污染化處理后再循環(huán)利用，分離出的污染土集中運(yùn)輸?shù)綀鰞?nèi)指定區(qū)域經(jīng)無污染化處理后再外運(yùn)。該地塊原為染料化工廠，多年的生產(chǎn)經(jīng)營向周圍排放大量有毒有害廢水和廢氣等污染物，造成部分區(qū)域土壤和地下水受到嚴(yán)重污染，超出人體能夠接受的健康風(fēng)險(xiǎn)范圍。工程樁施工期間成孔將達(dá)到污染土底部，需要防止產(chǎn)生二次污染，同時(shí)做好污染泥漿處理和土壤修復(fù)，確保工程綠色施工要求得到滿足。

2 污染土壤與泥漿的處理與修復(fù)

2.1 污染治理方案

結(jié)合項(xiàng)目情況可知，樁基施工范圍包含污染區(qū)域和非污染區(qū)域。在污染區(qū)域施工，采取常規(guī)的施工方式鉆孔，成孔過程中成孔泥漿容易將上部的污染物帶到下部，導(dǎo)致深層土壤受到污染。而上層土壤中包含了大量的污染物，要進(jìn)行修復(fù)治理。如果通過旋挖鉆將土壤取出，期間將產(chǎn)生大量污染氣體，釋放到空氣中給環(huán)境帶來污染的同時(shí)，給周圍的人造成傷害[4]。針對上述問題，在施工現(xiàn)場對污染區(qū)和非污染區(qū)進(jìn)行劃分，明確不同區(qū)域范圍深度，分別采取不同的施工技術(shù)。針對非污染區(qū)域，利用 GPS-10 鉆機(jī)進(jìn)行正循環(huán)施工，配合采用泥漿護(hù)壁，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。針對污染區(qū)域，需要在成孔施工期間下放鋼護(hù)筒對污染土的接觸進(jìn)行阻斷，并將產(chǎn)生的污染泥漿抽至處理池進(jìn)行濕法修復(fù)處理。直至超過污染土下部，可以利用新鮮泥漿進(jìn)行護(hù)壁作業(yè)，完成樁底部施工，使需要處理的泥漿量得到盡可能減少，同時(shí)有效避免交叉污染。

2.2 樁基施工流程

在施工場地內(nèi)，散落分布埋深在 2～12 m 之間的污染土，場地污染水埋深達(dá)到 14 m。在采用 GPS-10 鉆機(jī)進(jìn)行正循環(huán)泥漿護(hù)壁作業(yè)期間，需要下放 15 m 鋼制長護(hù)筒。將污染土阻斷后，對上部成孔產(chǎn)生的污染泥漿單獨(dú)進(jìn)行清除，避免對深部土壤造成污染。鉆孔達(dá)到樁底部前，將污染泥漿統(tǒng)一抽排至處理池。達(dá)到樁底部后，可以利用干凈的泥漿施工。

在實(shí)際施工過程中，利用鋼護(hù)筒對污染土及污染水進(jìn)行阻隔，當(dāng)然這也無法完全保證上層污染土及污染水不會對下層土壤造成污染。在下層灌注樁成孔施工過程中，泥漿依然可能發(fā)生污染。因此整個(gè)施工過程中，需要加強(qiáng)對產(chǎn)生泥漿的檢測，對污染泥漿和非污染泥漿進(jìn)行分類排放收集，采取不同的處理工藝。針對非污染泥漿，可以采用化學(xué)絮凝和機(jī)械脫水的傳統(tǒng)方式進(jìn)行干化處理。施工期間一旦發(fā)現(xiàn)泥漿被污染，應(yīng)及時(shí)抽排至特定的暫存池內(nèi)，進(jìn)行濕法氧化處理，最后對污染泥漿和污染土進(jìn)行統(tǒng)一修復(fù)[5]。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)可知，利用深鋼護(hù)筒對污染土壤進(jìn)行阻隔，將產(chǎn)生的污染泥漿抽至土壤修復(fù)場地進(jìn)行專業(yè)的修復(fù)，能夠最大限度避免污染氣體的外泄，避免發(fā)生二次污染。

2.3 污染區(qū)域泥漿處理

2.3.1 濕法處理

在鉆孔施工期間，需要對污染區(qū)產(chǎn)生的泥漿進(jìn)行處理。采取濕法修復(fù)工藝，需要將污染土壤與含修復(fù)藥劑的水溶液混合。并通過機(jī)械攪拌均勻，可以得到流動的泥漿，使土壤顆粒充分分散。顆粒表面的有機(jī)物將與藥劑發(fā)生反應(yīng)，使有機(jī)污染物得到處理。經(jīng)過脫水處理，可以得到清潔無污染的土壤，滿足修復(fù)目標(biāo)值的要求[6]。在施工期間，經(jīng)過鉆孔施工后，污染土壤將變?yōu)樗粱旌弦?，抽入處理箱體進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入一定量的氧化藥劑攪拌反應(yīng) 10 min。利用絮凝反應(yīng)組件實(shí)施絮凝處理，可以采用多節(jié)連接管道混合器，保證混合效果達(dá)到要求。針對分離得到的水和土，需要分別存放至特定場地，等待檢測。

在污染區(qū)進(jìn)行鉆孔施工中，需要將產(chǎn)生的泥漿統(tǒng)一收集在污染廢漿池中，并取樣送第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果與修復(fù)目標(biāo)值進(jìn)行對比，并采取相應(yīng)的修復(fù)方法。收集受污染泥漿進(jìn)廢漿池中，需對廢漿池進(jìn)行密封，利用管道運(yùn)至修復(fù)處理場地。采取的濕法處理工藝如圖 1 所示。在污染泥漿中，須添加 0.5%～1% 的雙氧水充分?jǐn)嚢杌旌?，待氧化反?yīng)結(jié)束，向攪拌箱內(nèi)添加石灰進(jìn)行 pH 調(diào)節(jié)，發(fā)揮助凝作用，之后添加一定量的之前配制好的聚丙烯酰胺絮凝劑，產(chǎn)生絮凝反應(yīng)，最后利用泥水分離機(jī)進(jìn)行泥水分離。產(chǎn)生的渣土需要進(jìn)行檢測，不合格須實(shí)施高級氧化處理。廢水須經(jīng)過收集、沉砂、絮凝、過濾等環(huán)節(jié)地處理，用于現(xiàn)場揚(yáng)塵控制灑水使用。采用接觸型氧化池進(jìn)行處理，同時(shí)能夠?qū)U水中的污染物進(jìn)行沉淀，并實(shí)施踐行中和處理，繼而達(dá)到良好的處理效果。

圖1 原場異位濕法氧化修復(fù)工藝流程

2.3.2 異位高級氧化處理

根據(jù)前期調(diào)查報(bào)告可知，本場地污染區(qū)土壤劃分為上、下 2 層，需要修復(fù)的土壤方量分別為 16 760 m3和 103 643 m3，具體情況如表 1 所示。結(jié)合污染檢測情況可知，基坑內(nèi)上層污染主要集中在 III-6、III-7、III-8、IV 區(qū)域，下層集中在 II-3、III-2、IV-1、IV-2、IV-3 區(qū)域。其中，單一 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、半揮發(fā)性有機(jī)物（SVOCs）超標(biāo) 10～50倍，復(fù)合超標(biāo)倍數(shù)在 10 倍以內(nèi)，需要采取原場異位高級氧化處理方法。

表1 污染區(qū)域土壤污染情況匯總

結(jié)合需要處理的污染物可知，其中需要采取高級氧化處理方式處理的包括苯并(a)芘、1,4-二氯苯、氯苯、1,3-二氯苯、1,2-二氯苯、苯胺、硝基苯、1,3-二硝基苯、苯等的污染土壤。在實(shí)際施工過程中，需要對污染土壤進(jìn)行預(yù)處理，然后傳送至修復(fù)一體機(jī)中與修復(fù)藥劑充分混合攪拌均勻。結(jié)合需要修復(fù)的污染土方量可知，需要采用高級氧化方法對106 468 m3 污染土進(jìn)行處理，現(xiàn)場采用 2 套 600 m3/d 的流水線，使污染處理能力達(dá)到 1 200 m3/d。在高級氧化藥劑選用方面，目前應(yīng)用較多的為 Na2S2O8、Fenton、KMnO4等。但經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)enton 藥劑盡管擁有良好效果，但是前期需要利用石灰調(diào)節(jié)含水率進(jìn)行預(yù)處理，后期氧化過程中需要大量酸液調(diào)節(jié)pH，操作繁瑣。而高錳酸鉀不僅處理效果一般，用于土壤修復(fù)過程中，成本也較高。從經(jīng)濟(jì)性、可操作性等多個(gè)角度進(jìn)行考量，最終選用的修復(fù)藥劑為過硫酸鈉，按照 1%～3% 比例利用計(jì)量泵進(jìn)行投加。實(shí)際需要結(jié)合不同區(qū)域土壤污染的類型和程度開展中試試驗(yàn)，使投加比例得到合理調(diào)節(jié)。在土壤修復(fù)過程中，在前期要對土壤進(jìn)行預(yù)處理，使土壤 pH 保持在 10～11 的范圍，以便激活過硫酸鈉，使其保持較高的氧化性能，進(jìn)而取得較好處理效果。經(jīng)過處理后，得到的污泥需要養(yǎng)護(hù) 7 d ，使污染物與修復(fù)藥劑得到充分反應(yīng)。

2.4 非污染區(qū)泥漿水處理

根據(jù)施工現(xiàn)場勘查情況，在非污染區(qū)可以正常進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。對施工產(chǎn)生的泥漿，需要統(tǒng)一收集在無污染的廢漿池中。采用的處理工藝為集化學(xué)絮凝與機(jī)械脫水于一體的泥漿脫水工藝。首先將泥漿與絮凝劑、助凝劑等充分混合，發(fā)生絮凝反應(yīng)。將產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物抽至泥漿脫水機(jī)，進(jìn)行固液分離。（針對得到的渣土，應(yīng)進(jìn)行堆置晾曬，然后統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)叫迯?fù)場地按照污染土進(jìn)行處理。對施工產(chǎn)生的廢水應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一處理，利用廢水處理系統(tǒng)，保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到施工廢水中含有堿性物質(zhì)和重金屬物質(zhì)，還要采取物理過濾和化學(xué)處理相結(jié)合的方式，通過分散和集中治理實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，確保污水處理效果得到優(yōu)化。非污染區(qū)域的泥漿壓濾土也要進(jìn)行加藥處理）

3 結(jié) 語

（1）在污染場地內(nèi)進(jìn)行鉆孔灌注樁施工中，難免會產(chǎn)生大量的污染泥漿，施工中可能存在較多的二次污染風(fēng)險(xiǎn)，因此如何滿足環(huán)保的要求是目前研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。在工程樁施工期間，難以避免產(chǎn)生大量泥漿，必須通過科學(xué)處理避免給環(huán)境造成污染。而遭遇污染地塊，泥漿護(hù)壁作業(yè)容易引發(fā)二次污染，對此要加強(qiáng)污染防治，并對土壤進(jìn)行修復(fù)，促使工程施工達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。

（2）本文通過放置深護(hù)筒，實(shí)現(xiàn)了污染泥漿和干凈泥漿的分類儲存，處理能夠有效地降低二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）本文提出的針對污染土壤的濕法處理工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)污染土壤中污染物的高效去除，并且施工中便于安裝和運(yùn)輸，具有廣闊的應(yīng)用前景。