【摘要】以湖南某化工廠有機污染場地土壤污染綜合治理工作為研究對象,簡要介紹了化工廠有機污染土壤的治理工藝、建設內容、具體實施過程,給相關工程提供參考。由于化工廠涉及有機污染物種類較多,治理前需調查清楚場地污染情況,做好基礎資料分析、治理技術經濟比較,因地制宜,根據(jù)污染場地實際情況選擇最優(yōu)治理方案。
【關鍵詞】化工廠;土壤污染;綜合治理;有機污染場地;工程案例
目前,我國土壤污染的總體形勢嚴峻,部分地區(qū)土壤污染嚴重,在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開采區(qū)及周邊地區(qū)、城市和城郊地區(qū)出現(xiàn)了土壤重污染區(qū)和高風險區(qū)我國土壤污染類型多樣,呈現(xiàn)出新老污染物并存、無機有機復合污染的局面,導致土壤污染的途徑多,原因復雜,控制難度大。2016年5月底,國務院下發(fā)《土壤污染防治行動計劃》,為我國土壤污染防治指明方向;2018年8月《土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)的實施,對指導和規(guī)范我國土壤污染防治和修復治理提供了理論依據(jù)。
1、場地概況與建設目標
1.1場地概況
本污染場地是一家以DV菊酸甲酯為原料生產特效綠仙菊酯及其聯(lián)產系列產品的公司,年產特效綠仙菊酯原藥100t及其它聯(lián)產系列產品,該公司現(xiàn)已停產多年。廠區(qū)主要有生產車間、倉庫、辦公樓、化驗室等。結合廠區(qū)內自2004年-2015年歷史衛(wèi)星圖像的情況分析,除了主生產車間前增加了反應塔及儲罐外,場地內廠房基本沒有明顯變化[2]。
1.2生產工藝及污染分析
本文涉及的原化工廠以鄰(對)氯甲苯和氯氣為原料,采用國內先進的塔式催化氯化反應器、反應、精餾分別生產鄰(對)氯氯芐和鄰、對氯芐叉二氯,氯化液經堿洗、減壓精餾制得含量大于99%的鄰氯氯芐和對氯氯芐。釜液主要含鄰、對氯芐叉二氯及鄰、對氯芐川三氯等,經水解、堿解、精制分解制得鄰(對)氯苯甲醛(≥99%)。該企業(yè)主要原輔材料為:鄰氯甲苯、對氯甲苯、氯、鄰氯氯芐、對氯氯芐、鄰氯苯甲醛、對氯苯甲醛、氯化氫。
根據(jù)相關檢測結果,本污染場地的污染物為苯并(a)芘、苯并(a)蒽、甲苯、乙苯、氯苯。
1.3周邊敏感目標
經過現(xiàn)場資料收集、現(xiàn)場踏勘及人員訪談得知,地塊東面有一所幼兒園、一所小學以及一所醫(yī)院,周邊敏感人群主要是地塊周邊社區(qū)居民區(qū)居民,周邊敏感區(qū)域主要為南面的小河。
1.4場地利用規(guī)劃
根據(jù)本污染場地所在地相關規(guī)劃,該區(qū)域擬由工業(yè)用地變更為居住用地。
1.5治理與修復目標
根據(jù)《土壤環(huán)境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)及《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3-2019),最終選定本污染場地修復目標值如下表所示:苯并(a)芘0.55mg/kg;苯并(a)蒽5.5mg/kg;甲苯1200 mg/kg;乙苯7.2 mg/kg;氯苯68 mg/kg。
2、治理思路
根據(jù)污染場地的實際污染情況,結合廠區(qū)土地利用規(guī)劃要求以及修復技術的特點,本污染場地主要工程內容如下:
(1)將廠區(qū)內遺留危險化學原料交由有資質的單位進行合理處置;
(2)對廠區(qū)內受污染廠房進行清洗,清洗后產生的廢水采用一體化廢水處理系統(tǒng)處理,處理各指標達到《地表水環(huán)境質量標準》后排放,清洗完畢的建筑垃圾送至建筑垃圾填埋場;
(3)將廠區(qū)內受污染土壤進行分層分區(qū)開挖,開挖后送至負壓密閉大棚內進行合理處置;
(4)將廠區(qū)內池塘內水塘底泥進行分層分區(qū)開挖,開挖后的底泥脫水干化后送至負壓密閉大棚進行合理處置;
(5)處理后達標土壤回填原址,回填后廠區(qū)表層覆蓋0.5m客土;
(6)對修復后廠區(qū)進行生態(tài)恢復;
(7)對修復后效果進行評估及驗收。
3、危廢轉運處置工程
根據(jù)調查結果可知,該企業(yè)的遺留危險化學品已過期,暫時無使用價值,而且尚無法進行回收,根據(jù)《國家危險廢物名錄分類》,過期的廢酸、廢堿屬于危險廢物,因此把廠區(qū)內的危險化學品當危險廢物進行處置。本污染場地的危廢擬采取直接送入本地區(qū)危廢處置中心委托處理處置的方式。
4、廠房清洗、拆除及轉運工程
由于廠區(qū)內部分廠房受到了有機物污染,因此需要對廠房進行清洗后,在對廠房進行拆除。擬采用高壓水槍對這些設施進行沖洗,沖洗時要將沖洗產生的廢水統(tǒng)一收集,運送至廠區(qū)內的移動式一體化廢水處理設施內集中處置。 場區(qū)表層建筑垃圾進行清洗后擬運至本地區(qū)城管部門指定的建筑垃圾填埋場進行填埋處理,以利于下一步土壤修復工作的開展。
5、受污染土壤、底泥挖掘及處置工程
5.1受污染土壤挖掘工程
污染土壤清挖采用機械清除為主、人工清除為輔的方法。開挖工程的實施應根據(jù)污染區(qū)域標定的邊界,做好場區(qū)內污染區(qū)域的標識,并設置污染區(qū)安全防護欄,基坑開挖采用分層開挖,人工修坡檢底的方式施工,與裝車同時進行,污染土壤采用專用運輸車輛運輸至處置區(qū)域。對于挖出的污染土壤,需要噴灑氣味抑制劑后用苫布覆蓋。開挖一定面積基坑后,基坑需抽水疏干,防止積水,并用苫布覆蓋。
5.2底泥挖掘工程
由于多年沉降,造成淤泥沉積,根據(jù)擬處置池塘具體情況,經過施工調查及清淤方案論證,現(xiàn)場擬采取采用機械直接下池塘作業(yè)挖出淤泥,分部分段進行開挖,長臂挖機配合轉土的施工方法。施工順序為:從池塘四周里程作為清淤起點,分兩個施工段同時開挖。并根據(jù)現(xiàn)場實際情況開挖,開挖時,嚴格按設計和監(jiān)理要求控制開挖坡度,做好邊坡處理,及時復核邊坡,隨開挖進度,采取邊挖邊護,確保邊坡在淤泥清理時能夠保持穩(wěn)定。從池塘中的清理出來的淤泥將堆放在淤泥轉運場地,經過一段時間的沉淀和晾曬之后,再由土方車拉到指定的場所堆放。
5.3受污染土壤處置工程
5.3.1處置工藝及藥劑選定
通過方案比選,原地異位化學氧化法具有成效快、周期短、技術成熟等優(yōu)點,故本污染場地采用原地異位化學氧化法對污染土壤進行修復[1]。本污染場地中原位攪拌技術中選用的藥劑為過硫酸鈉[3]和生石灰。這種藥劑組合是用于土壤攪拌處置的常見修復藥劑,用于修復受石油烴、苯系物、多環(huán)芳烴、氯代烷烴等等污染的土壤和地下水。
5.3.2負壓密閉大棚建設
為避免土壤中的揮發(fā)性有機污染物會散發(fā)到大氣中,污染土壤治理需在負壓大棚內進行。負壓大棚主要包括:門系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、室內外監(jiān)控系統(tǒng)、有毒氣體檢測系統(tǒng)等。
5.3.3受污染土壤處置
受污染土壤處置工藝流程為:污染土→挖運→預處理→進料→藥劑混合→出料→堆置→進入下一處理單元。
各流程介紹:
(1)預處理:對清挖出的污染土壤進行預處理,主要是進行篩分破碎和降低含水率。
篩分處理:通過振蕩篩去除土壤中的大塊異物,確保土壤規(guī)格 <50×50mm。
破碎處理:未通過振蕩篩的土塊、石塊,會同污染的建筑材料可以通過破碎機進行破碎,再行篩分。
(2)藥劑混合
本污染場地采用專用氧化藥劑對污染土壤進行處置。根據(jù)攪拌區(qū)域污染土壤的性質、土壤中有機物的種類和濃度等配置合適的氧化藥劑及確定添加量。
(3)土壤堆置與養(yǎng)護
經充分混合藥劑后的土壤,由挖機統(tǒng)一轉運至處理車間內的指定待檢區(qū)域進行堆置養(yǎng)護,等待藥劑充分反應。待養(yǎng)護土壤按照批次依次堆置成長條土垛,用苫布覆蓋進行養(yǎng)護,并定期用灑水車進行噴灑降塵作業(yè)。
(4)土壤暫存及回填
經過反復堆置,翻拋后,對修復土壤進行檢測,待檢測合格后,將修復后的土壤用挖機和汽車轉運出處理車間,放至暫存點,用苫布覆蓋防塵。待目標場地清理整治完畢后再回填至原場地。
5.4廢水處理
化學氧化過程中產生的廢水屬有毒有害有機廢水,廢水中含有苯系物類、多環(huán)芳烴類等有毒有機物質,擬采取化學氧化方法進行去除。工藝流程為:“進水調節(jié)+化學氧化+活性碳過濾”。
6、生態(tài)恢復工程
廠區(qū)內污染源控制好后,需要在廠區(qū)表層覆一層0.5m的客土,利于廠區(qū)生態(tài)恢復。生態(tài)恢復工程施工流程:現(xiàn)場施工準備→種植喬木→種植灌木→種植草花等地被→退場,然后成活期養(yǎng)護→竣工驗收→轉入日常養(yǎng)護。
結論:
文章深入分析了在湖南某化工廠工業(yè)用地土壤污染綜合治理工程的治理思路、具體建設內容、具體實施方法,以期對類似土壤污染治理項目提供參照。由于化工廠涉及有機污染物種類較多,實施前需調查清楚場地污染情況,做好基礎資料分析、治理技術經濟比較,因地制宜,根據(jù)污染場地實際情況選擇最優(yōu)治理方案。
參考文獻:
[1]張亞嬌.某化工廠舊址污染土壤和地下水修復工程分析[J].工程建設與設計,2020(10):132-133+152.
[2]徐松.簡述某化工廠土壤污染隱患排查項目[J].山東化工,2019,48(13):224-226.
[3]劉金光,李明,程寒飛.過硫酸鹽在有機污染土壤修復中的應用[J].綠色科技,2019(06):132-134.
作者簡介:
薛向旭(1987.09-),男,漢,山東省濟寧市,碩士,中級職稱,研究方向:污染場地修復。