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摘要:化学氧化技术的发展的推动需要全行业的努力和探索,更需要建立长远、系统的战略思维。
关键词:化学氧化;污染场地;土壤修复
近十年来,化学氧化技术在国内土壤修复领域取得了大量的应用成果,从化学氧化技术进入我国以来,国内的修复企业在各种类型的有机污染场地中尝试应用化学氧化技术来修复,并因此获得了不少瞩目的成绩。
然而,因为国情和化学氧化技术本身的特点,化学氧化技术在国内发展受到各种客观条件的制约,项目实施周期以及资金条件限制使得国内大部分采用化学氧化技术的修复项目还是以粗犷式实施为主。化学氧化技术的发展的推动需要全行业的努力和探索,更需要建立长远、系统的战略思维。本文将通过个人以往项目的实际应用经验浅谈一下化学氧化技术在污染场地修复中的应用。
1 锡钢项目概况
施工地点位于无锡市南长区塘南路无锡锡钢集团退役场地内。主要污染物:苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽、萘、双(2-氯异丙基)醚、二苯并呋喃和咔唑,平均污染浓度约为150mg/kg。污染土方量约11000m3,采用异位化学氧化进行施工。
2 技术原理
2.1技术介绍
化学氧化是指利用氧化剂本身或所产生的自由基的氧化能力氧化土壤中的污染物,使得污染物转变为无害的或毒性更小的物质,从而达到修复的目的。化学氧化方法可以在短时间内获得污染浓度的大量降低。化学氧化方法是一种处理场地有机污染物的常用方法。在美国,化学氧化工艺已经被用于数千个有毒废弃场地,美国环保署(EPA)资料显示,最近的现场修复案例中化学氧化技术占了33%,成为目前发展最迅速的污染土壤修复技术。化学氧化主要使用的方式有原位和异位两种。
2.2技术应用
化学氧化技术主要用来修复被油类、有机溶剂、多环芳烃、农药以及非水溶性氯化物污染的土壤。通常这些污染物在污染土壤中长期存在,很难被生物所降解,而氧化修复技术可以对这些污染物起到降解脱毒的效果。1998年,美国加利福尼亚工业场地利用化学氧化技术修复多环芳烃污染土壤,其修复效率达到67%-99.5%。
2.3技术可行性分析
化学氧化技术可以处理该厂区内多环芳烃污染土壤。但现场土质以粉质粘土为主,采用原位化学氧化,药剂在土壤中扩散速度很慢,处置时间较长,因此为加快氧化速度,可采用异位化学氧化的方式处理,即将污染土壤挖掘后,在一定的设施或设备中搅拌并加入氧化剂,以加快氧化剂与土壤接触速度。
化学氧化方法能够有效去除土壤中的苊烯、蒽、苯并芘以及二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)苝和茚并(1,2,3-cd)芘等PAHs,而对于芴、屈和荧蒽等PAHs的去除效果相对较差。
3 项目实施
3.1 药剂用量
根据污染物调查结果以及小试实验,本项目使用过硫酸钠作为氧化剂,每千克土壤需要加入的过硫酸钠量约为150 mg/kg*1kg*15*238/250 = 2.14 g。考虑到试剂不能完全利用(如不能完全渗入土壤),乘以保险系数2~3,即每千克土壤加入约5.4g过硫酸钠。
3.2 污染土壤处置方式
将污染土壤暂存区域内的土壤挖掘并转运至氧化池中,;根据各区域污染物浓度及化学氧化小试实验结果,计算氧化药剂的添加量;向土壤中加入氧化药剂活化剂,并用挖掘机搅拌,根据土壤含水率适当向土壤中加水,使活化剂与污染土壤混合均匀;向氧化池中土壤喷洒氧化药剂,并同时用挖掘机搅拌,氧化药剂分四批加入;土壤化学氧化处置完成后,再想氧化池内加入一定量的生石灰,使处置后土壤干化;土壤干化后,用挖掘机将池中土壤转运至暂存区,池中加入下一批待处理土壤。
4 结果及总结
4.1 验收结果
项目实施结束后,由业主委托独立的第三方机构对修复效果进行了评估。按照每200m3污染土壤采集一个样品检测,共采集55个样品。检测结果表明,土壤中污染物除个别点位的苯并(a)芘接近修复标准外其他指标均远低于修复目标值。
验收结果统计表
4.2 结果分析
在验收结果中除了部分点位苯并(a)芘接近修复目标,其他污染物全部远低于修复标准,且大部分数据都是未检出,证明化学氧化工艺适用于本场地。针对个别点位苯并(a)芘较其他污染物高,我们分析原因如下:
1、本场地部分点位污染物初始浓度过高,远高于前期业主提供的数据。从而导致预先设定的注射药剂的浓度和量不能在规定时间内达到修复目标的要求。
2、挖掘机在氧化池内搅拌的加药方式有一定的局限性,在部分区域容易造成药剂分布不均,从而造成局部点位加药量不够或者污染物错过硫酸根自由基的生成时间。
论文作者:卢志伟
论文发表刊物:《科技研究》2018年9期
论文发表时间:2018/11/19
标签:土壤论文; 化学论文; 污染物论文; 技术论文; 场地论文; 药剂论文; 浓度论文; 《科技研究》2018年9期论文;