湖南某化工廠土壤污染綜合治理工程分析

【摘要】以湖南某化工廠有機(jī)污染場(chǎng)地土壤污染綜合治理工作為研究對(duì)象，簡(jiǎn)要介紹了化工廠有機(jī)污染土壤的治理工藝、建設(shè)內(nèi)容、具體實(shí)施過(guò)程，給相關(guān)工程提供參考。由于化工廠涉及有機(jī)污染物種類(lèi)較多，治理前需調(diào)查清楚場(chǎng)地污染情況，做好基礎(chǔ)資料分析、治理技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜，根據(jù)污染場(chǎng)地實(shí)際情況選擇最優(yōu)治理方案。

【關(guān)鍵詞】化工廠;土壤污染;綜合治理;有機(jī)污染場(chǎng)地;工程案例

目前，我國(guó)土壤污染的總體形勢(shì)嚴(yán)峻，部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重，在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開(kāi)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(fēng)險(xiǎn)區(qū)我國(guó)土壤污染類(lèi)型多樣，呈現(xiàn)出新老污染物并存、無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合污染的局面，導(dǎo)致土壤污染的途徑多，原因復(fù)雜，控制難度大。2016年5月底，國(guó)務(wù)院下發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，為我國(guó)土壤污染防治指明方向;2018年8月《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）的實(shí)施，對(duì)指導(dǎo)和規(guī)范我國(guó)土壤污染防治和修復(fù)治理提供了理論依據(jù)。

1、場(chǎng)地概況與建設(shè)目標(biāo)

1.1場(chǎng)地概況

本污染場(chǎng)地是一家以DV菊酸甲酯為原料生產(chǎn)特效綠仙菊酯及其聯(lián)產(chǎn)系列產(chǎn)品的公司，年產(chǎn)特效綠仙菊酯原藥100t及其它聯(lián)產(chǎn)系列產(chǎn)品，該公司現(xiàn)已停產(chǎn)多年。廠區(qū)主要有生產(chǎn)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、辦公樓、化驗(yàn)室等。結(jié)合廠區(qū)內(nèi)自2004年-2015年歷史衛(wèi)星圖像的情況分析，除了主生產(chǎn)車(chē)間前增加了反應(yīng)塔及儲(chǔ)罐外，場(chǎng)地內(nèi)廠房基本沒(méi)有明顯變化[2]。

1.2生產(chǎn)工藝及污染分析

本文涉及的原化工廠以鄰（對(duì)）氯甲苯和氯氣為原料，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的塔式催化氯化反應(yīng)器、反應(yīng)、精餾分別生產(chǎn)鄰（對(duì)）氯氯芐和鄰、對(duì)氯芐叉二氯，氯化液經(jīng)堿洗、減壓精餾制得含量大于99%的鄰氯氯芐和對(duì)氯氯芐。釜液主要含鄰、對(duì)氯芐叉二氯及鄰、對(duì)氯芐川三氯等，經(jīng)水解、堿解、精制分解制得鄰（對(duì)）氯苯甲醛（≥99%）。該企業(yè)主要原輔材料為：鄰氯甲苯、對(duì)氯甲苯、氯、鄰氯氯芐、對(duì)氯氯芐、鄰氯苯甲醛、對(duì)氯苯甲醛、氯化氫。

根據(jù)相關(guān)檢測(cè)結(jié)果，本污染場(chǎng)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(biāo)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘及人員訪談得知，地塊東面有一所幼兒園、一所小學(xué)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(chǎng)地利用規(guī)劃

根據(jù)本污染場(chǎng)地所在地相關(guān)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(fù)目標(biāo)

根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）及《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3-2019），最終選定本污染場(chǎng)地修復(fù)目標(biāo)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(chǎng)地的實(shí)際污染情況，結(jié)合廠區(qū)土地利用規(guī)劃要求以及修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)，本污染場(chǎng)地主要工程內(nèi)容如下：

（1）將廠區(qū)內(nèi)遺留危險(xiǎn)化學(xué)原料交由有資質(zhì)的單位進(jìn)行合理處置;

（2）對(duì)廠區(qū)內(nèi)受污染廠房進(jìn)行清洗，清洗后產(chǎn)生的廢水采用一體化廢水處理系統(tǒng)處理，處理各指標(biāo)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》后排放，清洗完畢的建筑垃圾送至建筑垃圾填埋場(chǎng);

（3）將廠區(qū)內(nèi)受污染土壤進(jìn)行分層分區(qū)開(kāi)挖，開(kāi)挖后送至負(fù)壓密閉大棚內(nèi)進(jìn)行合理處置;

（4）將廠區(qū)內(nèi)池塘內(nèi)水塘底泥進(jìn)行分層分區(qū)開(kāi)挖，開(kāi)挖后的底泥脫水干化后送至負(fù)壓密閉大棚進(jìn)行合理處置;

（5）處理后達(dá)標(biāo)土壤回填原址，回填后廠區(qū)表層覆蓋0.5m客土;

（6）對(duì)修復(fù)后廠區(qū)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù);

（7）對(duì)修復(fù)后效果進(jìn)行評(píng)估及驗(yàn)收。

3、危廢轉(zhuǎn)運(yùn)處置工程

根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，該企業(yè)的遺留危險(xiǎn)化學(xué)品已過(guò)期，暫時(shí)無(wú)使用價(jià)值，而且尚無(wú)法進(jìn)行回收，根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄分類(lèi)》，過(guò)期的廢酸、廢堿屬于危險(xiǎn)廢物，因此把廠區(qū)內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品當(dāng)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置。本污染場(chǎng)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(zhuǎn)運(yùn)工程

由于廠區(qū)內(nèi)部分廠房受到了有機(jī)物污染，因此需要對(duì)廠房進(jìn)行清洗后，在對(duì)廠房進(jìn)行拆除。擬采用高壓水槍對(duì)這些設(shè)施進(jìn)行沖洗，沖洗時(shí)要將沖洗產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一收集，運(yùn)送至廠區(qū)內(nèi)的移動(dòng)式一體化廢水處理設(shè)施內(nèi)集中處置。 場(chǎng)區(qū)表層建筑垃圾進(jìn)行清洗后擬運(yùn)至本地區(qū)城管部門(mén)指定的建筑垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理，以利于下一步土壤修復(fù)工作的開(kāi)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(jī)械清除為主、人工清除為輔的方法。開(kāi)挖工程的實(shí)施應(yīng)根據(jù)污染區(qū)域標(biāo)定的邊界，做好場(chǎng)區(qū)內(nèi)污染區(qū)域的標(biāo)識(shí)，并設(shè)置污染區(qū)安全防護(hù)欄，基坑開(kāi)挖采用分層開(kāi)挖，人工修坡檢底的方式施工，與裝車(chē)同時(shí)進(jìn)行，污染土壤采用專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)輸至處置區(qū)域。對(duì)于挖出的污染土壤，需要噴灑氣味抑制劑后用苫布覆蓋。開(kāi)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(jīng)過(guò)施工調(diào)查及清淤方案論證，現(xiàn)場(chǎng)擬采取采用機(jī)械直接下池塘作業(yè)挖出淤泥，分部分段進(jìn)行開(kāi)挖，長(zhǎng)臂挖機(jī)配合轉(zhuǎn)土的施工方法。施工順序?yàn)椋簭某靥了闹芾锍套鳛榍逵倨瘘c(diǎn)，分兩個(gè)施工段同時(shí)開(kāi)挖。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和監(jiān)理要求控制開(kāi)挖坡度，做好邊坡處理，及時(shí)復(fù)核邊坡，隨開(kāi)挖進(jìn)度，采取邊挖邊護(hù)，確保邊坡在淤泥清理時(shí)能夠保持穩(wěn)定。從池塘中的清理出來(lái)的淤泥將堆放在淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)場(chǎng)地，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀和晾曬之后，再由土方車(chē)?yán)街付ǖ膱?chǎng)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(guò)方案比選，原地異位化學(xué)氧化法具有成效快、周期短、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，故本污染場(chǎng)地采用原地異位化學(xué)氧化法對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)[1]。本污染場(chǎng)地中原位攪拌技術(shù)中選用的藥劑為過(guò)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(jiàn)修復(fù)藥劑，用于修復(fù)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(fù)壓密閉大棚建設(shè)

為避免土壤中的揮發(fā)性有機(jī)污染物會(huì)散發(fā)到大氣中，污染土壤治理需在負(fù)壓大棚內(nèi)進(jìn)行。負(fù)壓大棚主要包括：門(mén)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、室內(nèi)外監(jiān)控系統(tǒng)、有毒氣體檢測(cè)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(yùn)→預(yù)處理→進(jìn)料→藥劑混合→出料→堆置→進(jìn)入下一處理單元。

各流程介紹：

（1）預(yù)處理：對(duì)清挖出的污染土壤進(jìn)行預(yù)處理，主要是進(jìn)行篩分破碎和降低含水率。

篩分處理：通過(guò)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(guò)振蕩篩的土塊、石塊，會(huì)同污染的建筑材料可以通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎，再行篩分。

（2）藥劑混合

本污染場(chǎng)地采用專(zhuān)用氧化藥劑對(duì)污染土壤進(jìn)行處置。根據(jù)攪拌區(qū)域污染土壤的性質(zhì)、土壤中有機(jī)物的種類(lèi)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(hù)

經(jīng)充分混合藥劑后的土壤，由挖機(jī)統(tǒng)一轉(zhuǎn)運(yùn)至處理車(chē)間內(nèi)的指定待檢區(qū)域進(jìn)行堆置養(yǎng)護(hù)，等待藥劑充分反應(yīng)。待養(yǎng)護(hù)土壤按照批次依次堆置成長(zhǎng)條土垛，用苫布覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并定期用灑水車(chē)進(jìn)行噴灑降塵作業(yè)。

（4）土壤暫存及回填

經(jīng)過(guò)反復(fù)堆置，翻拋后，對(duì)修復(fù)土壤進(jìn)行檢測(cè)，待檢測(cè)合格后，將修復(fù)后的土壤用挖機(jī)和汽車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)出處理車(chē)間，放至?xí)捍纥c(diǎn)，用苫布覆蓋防塵。待目標(biāo)場(chǎng)地清理整治完畢后再回填至原場(chǎng)地。

5.4廢水處理

化學(xué)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的廢水屬有毒有害有機(jī)廢水，廢水中含有苯系物類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)等有毒有機(jī)物質(zhì)，擬采取化學(xué)氧化方法進(jìn)行去除。工藝流程為：“進(jìn)水調(diào)節(jié)+化學(xué)氧化+活性碳過(guò)濾”。

6、生態(tài)恢復(fù)工程

廠區(qū)內(nèi)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(fù)。生態(tài)恢復(fù)工程施工流程：現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備→種植喬木→種植灌木→種植草花等地被→退場(chǎng)，然后成活期養(yǎng)護(hù)→竣工驗(yàn)收→轉(zhuǎn)入日常養(yǎng)護(hù)。

結(jié)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(shè)內(nèi)容、具體實(shí)施方法，以期對(duì)類(lèi)似土壤污染治理項(xiàng)目提供參照。由于化工廠涉及有機(jī)污染物種類(lèi)較多，實(shí)施前需調(diào)查清楚場(chǎng)地污染情況，做好基礎(chǔ)資料分析、治理技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜，根據(jù)污染場(chǎng)地實(shí)際情況選擇最優(yōu)治理方案。

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作者簡(jiǎn)介：

薛向旭（1987.09-），男，漢，山東省濟(jì)寧市，碩士，中級(jí)職稱(chēng)，研究方向：污染場(chǎng)地修復(fù)。