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        太原第一熱電廠污染土治理修復技術應用

        2023-08-12 03:27:28王衛(wèi)紅
        石油化工建設 2023年3期
        關鍵詞:芳烴積水潤滑油

        王 覃 王衛(wèi)紅

        中化二建集團有限公司(山西華晉巖土工程勘察有限公司)山西太原 030021

        太原市第一熱電廠一期場地,面積約203 畝。生產期為1955~2000 年,長達45 年。2000 年底停產,2011 生產設施全部拆除。場地內堆存有煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等廢渣,截至2017 年12 月份,場地范圍已基本全部覆土種樹。根據前期調查報告,場地內的土壤受到石油烴、多環(huán)芳烴等有機污染物污染,部分區(qū)域污染物濃度超過人體健康風險可接受水平,需要開展相應的修復工程。

        1 場地周邊環(huán)境概括

        本項目場地北側為太原第一熱電廠五、六期工程。南側為太原第一熱電廠南側地塊,西側為太原化肥廠、省化工廳倉庫、站臺、貨場等,東側為太原第一熱電廠非生產區(qū)、居民區(qū)和醫(yī)院。場地目標地塊周圍環(huán)境敏感點(1km內)主要為住宅、學校。根據場地的未來規(guī)劃,未來的潛在敏感受體還包括場地施工人員及未來住宅人員。表1 為場地的主要環(huán)境敏感目標。

        表1 主要環(huán)境敏感目標

        本項目場地地塊距離汾河4.5km,距離晉陽湖1.5km。本次修復工程在一電廠最西側,土壤修復設施距離晉陽湖1.8km。項目與晉源區(qū)地表水系的位置關系見圖1。

        圖1 晉源區(qū)水系圖

        2 場地調查情況

        2.1 固廢堆存與覆土情況

        場地原地表以上建構筑物及設施拆除后,堆放部分建筑垃圾;場地大致平整后直接堆放煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏等固體廢物。截至本次調查,場地煤矸石等固體廢物已堆存約5 年。根據現場踏勘、電廠相關人員咨詢結果,結合場地地勘鉆孔情況,判斷煤研石、粉煤灰、脫硫石膏堆存面積分別約為27900、12412、15385m2,堆存數量分別約為27900、37236、7693m3。上層覆蓋黃土面積約99897m2,厚度0.1~1m,覆蓋量約49949m3。

        2.2 地下水調查

        本場地地下水超篩選值污染物為常規(guī)無機指標,重金屬、總石油烴、多環(huán)芳烴類(SVOCs)、VOCs 等場地特征污染物均未超標。氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮等常規(guī)指標超標,原因應為周邊老工業(yè)區(qū)歷史生產生活活動導致區(qū)域地下水污染。調查發(fā)現,地下水為孔隙潛水,在場地規(guī)劃利用方式下,不具備利用價值,對未來在場地活動的受體人群無暴露途徑,因此不會對受體人群構成健康風險,無需進行風險評估。

        2.3 土壤調查

        本場地土壤超篩選值污染物為二苯并呋喃、SVOCs和總石油烴,其SVOCs 主要包括菲、熒蒽、芘、蒽、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)花,超篩選值區(qū)域為配電區(qū)和潤滑油管線沿線區(qū)域。

        2.3.1 配電區(qū)

        配電區(qū)土壤多環(huán)芳烴[苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽]的水平污染范圍以土- 6- 8、土- 13、土- 6- 1、土- 21、土- 6- 7、土- 6- 6、土- 6- 5 和土- 9(順時針方向)為邊界拐點,垂直污染深度為原地表下0~2.3m,最大超篩選值倍數為14.4 倍。

        2.3.2 潤滑油管線

        潤滑油管線土壤污染因子為SVOCs 和總石油烴,其中SVOCs 包括二苯并呋喃、多環(huán)芳烴[菲、熒蒽、芘、菌、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)花]。SVOCs的水平污染范圍以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19(順時針方向)為邊界拐點,垂直污染深度為原地表下0~3.4m,最大超篩選值倍數為128 倍。潤滑油總石油烴的水平污染范圍為以土- 30- 9、土- 30- 4、土- 12、土- 30- 7、土- 30- 8、土- 30- 3、土- 30- 11、土- 19(順時針方向)為邊界拐點,垂直污染深度為原地表下0~5.5m,最大超篩選值倍數為4.73 倍。鑒于本場地土壤存在總石油烴和SVOCs(多環(huán)芳烴、二苯并呋喃)超風險篩選值的情況,存在健康風險。

        風險評估報告顯示,本場地污染物修復目標值確定為 苯 并(a)蒽∶0.634mg/ kg,苯 并(b)熒 蒽∶0.636mg/ kg,茚并(1,2,3- cd)芘∶0.636mg/ kg,二苯并(a,h)蒽∶0.0636mg/ kg,苯并(a)芘∶0.2mg/ kg,總石油烴>C16(脂肪族)10000mg/ kg。

        根據場地土壤污染物檢測結果劃定場地修復范圍,需修復投影面積約2715m2,修復土方量約8908m3。

        3 修復范圍、工程量和修復目標

        3.1 潤滑油管線區(qū)

        潤滑油管線區(qū)修復面積共計約825m2,其中總石油烴修復面積約221m2,修復起止高程為785.2~790.4m,修復土方量約1150m3;多環(huán)芳烴修復面積約535m2,修復起止高程788.3~791.4m,修復土方量約1660m3;總石油烴、多環(huán)芳烴復合修復面積約69m2,污染土壤修復起止高程785.2~791.4m,且788.3~791.4m 范圍內修復污染物為總石油烴和多環(huán)芳烴,修復土方量約214m3。共中785.2~788.3m 范圍內修復污染物為總石油烴,修復土方量約214m3。共計修復土方量約3238m3。詳見表2 和圖2。

        圖2 潤滑油管線修復范圍示意圖

        表2 潤滑油管線區(qū)場地修復范圍及工程量

        3.2 配電區(qū)

        分析各污染物修復范圍及深度,確定配電區(qū)總修復范圍為1890m2,修復污染土壤深度標高為785.5~788.5m,共計約5670m3。其中787.5~788.5m 范圍修復污染物為苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3- cd)芘、二苯并(a,h)蒽,785.5~787.5m 范圍修復污染物為苯并(a)芘。詳見表3 和圖3。

        圖3 配電區(qū)修復范圍示意圖

        表3 配電區(qū)場地修復范圍及工程量

        綜合計算潤滑油管線區(qū)域和配電區(qū)修復范圍,得出本場地修復面積共計約2715m2,修復土方量約8908m3。詳見表4 和圖4。

        表4 場地土壤修復目標 mg/ kg

        4 技術路線

        修復工程要先對場地進行表層清理,即對污染土壤上覆的固廢層及黃土層進行開挖并暫存,然后將污染土壤開挖運輸至密閉大棚暫存。其中石油烴污染土進行化學氧化處理,處置完成后進入待檢區(qū),檢測合格后才能運出場外;多環(huán)芳烴類污染土進行熱脫附處理,這部分土在大棚內進行篩分干化后,然后輸送至自密閉的熱脫附設備進行處理,處理后的污染土進入待檢區(qū),檢測合格后方可運出場外,熱脫產生的尾氣及廢水經過設備自帶的處理設施處置達標后排放。對于本次工程產生的基坑降水和積水等,統(tǒng)一將水匯集,經過一體化污水處理設備處置后達標排放。

        (1)工業(yè)固廢處置:對于兩個污染區(qū)域表層中的固廢層(粉煤灰等),要先在污染土壤開挖前進行處置,開挖后應對土壤和工業(yè)固廢進行分選,分選后的工業(yè)固廢收集后進行臨時存放,存放地必須符合防滲防漏防淋等相關環(huán)境管理要求。

        (2)污染土壤修復:采用異位修復- 資源化綜合利用方式處置污染土壤,總石油烴污染土壤采用化學氧化修復技術,降低土壤中的石油烴、多環(huán)芳烴污染物,減少對環(huán)境敏感目標造成影響;多環(huán)芳烴及復合污染土壤采用熱脫附裝置,去除土壤中的污染物。

        (3)場地內積水處置:修復工程施工過程中,場地會產生一些積水,主要包括堆場雨后積水、基坑積水等。這些積水如果長時間浸泡土壤,會造成土壤二次污染。同時,這些場地積水與污染土壤接觸后,也會造成水質污染。為了防止場地積水與土壤的交叉污染,需及時對雨后積水、基坑積水等進行處理。當出現積水時,用泵將積水匯入收集池,處置達標后,綜合利用或排放。

        5 修復效果評價

        修復驗收,除了進行嚴密的采樣和實驗室檢測之外,還需要對檢測數據進行科學合理的分析,確定場地污染物是否達到驗收標準,以判定場地是否達到修復效果要求。若達不到修復效果要求,需要給出繼續(xù)修復建議。場地如需開展后期管理,還應評估后期管理計劃合理性及落實程度。

        修復效果評價的內容包括土壤清挖區(qū)域、污染土修復區(qū)域、修復后土壤、場地內非修復區(qū)域的污染土壤全部修復達標。將所采土壤樣品污染物濃度測定值與修復目標值比對,采取逐點對比的方式進行質量檢驗、驗收檢驗等工作。超過修復目標值表示未修復合格,需進一步修復;低于修復目標值,則表示土壤修復合格。

        對于基坑,若某處驗收采樣檢測不合格,則根據網格對局部污染土壤進行再次清理和驗收,必要時可在局部進行詳細采樣,詳細采樣布點采用網格布點方法。對于修復后的土壤堆體,若某堆體驗收采樣檢測不合格,則將污染土運至處置設施處,重新運行修復設施進行修復后,再次進行采樣驗收。

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