河北省某大型工业废水处理氧化塘遗留污染场地修复案例简析

曹永生

（中电建生态环境集团有限公司，广东 深圳 518060）

1 项目概况

项目位于河北省保定市东部，场地原用途为某城市工业废水集中处理氧化塘，占地面积144万平方米，污染土壤总量为82万立方米，污染物主要包括砷、锑、镉、镍、锌、铅、氟化物等无机物和石油烃（C10-C40）、乙苯、1，2，3-三氯丙烷、萘、菲、苯并（a）蒽、苯并（a）芘、2，4-二硝基甲苯和阿特拉津等有机物。有机污染土壤总量为1.5万立方米，无机污染土壤总量为78万立方米，无机-有机复合污染土总量为2.5万立方米。根据场地详细调查报告，污染深度为0～12 m。

2 修复目标值

2.1 污染土壤清理目标值

场地内污染土壤分为浅层（2.0 m）和深层（2.0 m以下），分层制定治理与风险管控目标及范围。按照分层分类修复的原则，污染土壤清理目标值如表1。

表1 污染土壤清理目标值 单位：mg/kg

2.2 稳定化的浸出标准限值

本场地内无机污染土壤原地异位稳定化后阻隔填埋或资源化暂存，浸出方法选用《固体废物浸出毒性浸出方法-水平振荡法》（HJ557-2010）。基于保护区域地下水的目的，浸出标准依次选用《农田灌溉水质标准（旱作）》（GB5084-2005）、《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）Ⅳ类水标准、《地表水质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水标准。稳定化的浸出标准限值见表2。

表2 稳定化的浸出标准限值 单位：mg/kg

2.3 化学氧化治理目标值

有机污染土壤化学氧化治理目标值同0～2 m污染土壤清理目标值（见表1）。

3 修复方案

3.1 无机污染土壤

无机污染土壤采用处理成本较低、处理时间较短的异位固化稳定化处理技术[1]；采用挖掘机+破碎筛分斗破碎筛分1～2次，再添加和搅拌稳定化药剂，待养护期满后，检测稳定化修复效果浸出毒性，待检测结果达标后再在原场地进行阻隔回填处置；若未达标需要再次加药剂进行稳定化处理，直到达标。

3.2 有机污染土壤

对于有机污染土壤采用处理成本较低、环境风险较小的异位化学氧化处理技术[2-3]；具体是采用土壤修复一体化设备或ALLU设备进行药剂的添加和搅拌，待养护期满后进行修复效果检测，检测结果达标后进行阻隔回填；若未达标需再次输入土壤修复一体化设备进行处理，直到达标。

3.3 复合污染土壤

无机、有机-复合污染土壤则采用工艺组合处理技术[2-3]。先采用化学氧化技术处理土壤中的有机污染物，再利用稳定化技术对无机物进行处置；

3.4 修复达标土壤

所有处置达标的污染土壤均采用原地异位阻隔回填技术[4]。具体是联合使用HDPE膜柔性垂直阻隔+水平阻隔技术，将已经产生的污染或可能产生的污染物控制在限制范围内，从而实现对污染源的隔离与控制，防止污染物的扩散。场地所有污染土壤的修复工作均在负压密闭的修复车间内进行。

4 修复实施

4.1 污染土壤清挖

4.1.1 清挖的原则

清挖工程应严格按照相关规范执行，遵循“分区、分层、分段、分块”原则，做到“横向到边，纵向到底”，对本工程范围内的污染土壤应保证全部收集清理，确保收集清理率达到100%。清挖工程须遵循“安全性、规范性、可行性、科学性、节约性”的总原则。（1）安全性原则：在污染土壤挖掘清理、装车阶段，保证人员安全和环境安全，防止发生污染转移和二次污染。（2）规范性原则：各项工作均应遵循国内外相关标准、规范及相关政府部门、委托方单位批复的处置方案要求。（3）可行性原则：综合考虑气候条件、场地条件、技术条件和时间因素，采取灵活措施应对工程实施过程中遇到的问题，并制定可操作性强、易于工程实施的清理方案。（4）科学性原则：科学管理、合理组织，使工程按期保质完成。（5）节约性原则：在满足施工条件的前提下，应尽量节约施工用地，尽可能减少临时建设投资。在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度地减少场内运输，特别是减少场内的二次搬运。

4.1.2 清挖的形式

根据不同开挖深度及清挖边界的条件，基坑开挖主要分为以下三种形式：（1）浅基坑直接放坡开挖；（2）较深基坑分级放坡开挖；（3）场内污染区清理边界有阻碍物时，深度2 m以下的基坑采用拉森钢板桩支护开挖，详见表3。

表3 钢板桩施工过程及要点

4.2 污染土壤转运

采用封闭式自卸车将污染土壤运输至修复车间，按照污染程度、污染物特征分类堆存，并进行称重、填写污染土壤转移联单，记录清楚污染土壤的方量、开挖位置、主要污染物特征。

4.2.1 处理前场内运输

处理前在场所内运输应做到以下几点：（1）运输车进出大门和在施工场区内行驶时，车速应控制在5 km/h以内，行驶途中应注意安全礼让，进出车路口由现场调度疏导交通，确保车辆及行人的安全；（2）在工程车辆出入口前后50 m处设置警示标识，提醒车辆减速慢行，确保污染土壤转运过程安全有序；（3）严禁机械及车辆操作人员疲劳驾驶，确保施工安全；（4）运输车辆不得超载，装渣量为额定载荷的90%，并覆盖严密，严防遗洒，密闭式运输车辆必须保持车辆外表清洁；（5）直接从事污染物收集、运输的人员，应接受专门培训并经考核合格后方可上岗；（6）运输车辆应设置明显标志并经常维护保养，确保车况良好和行车安全；（7）制定必要的突发事故应急处理计划，运输车辆配备必要的工器具和联络通讯设备，以便意外事故发生时能及时采取措施，消除或减轻对环境的污染危害。（8）使用加盖式的密闭运输车进行运输，施工场区内设置专用道路供运输车辆行驶，各区施工过程中设置专用行驶路线，严禁车辆在场区内随意行驶；设置洒水车，在场区内运输道路上不定时洒水，防止扬尘；场区内施工道路由专人负责清扫，可以最大限度地避免遗洒及二次污染。（9）接到污染事故报告后，由项目部应急小组迅速调集人员和设备赶往现场救治，同时指挥人员和机械迅速清理现场，防止造成污染。

4.2.2 修复中心内的转运

本方案设计是在场内修建治理车间和养护区，将污染土壤运至治理车间进行处理后，再转运至养护区，每天转运量约6 000 m³，待处理达标后进行场内阻隔回填运输。先由运输车将污染土壤运至治理车间暂存，再用预处理破碎筛分设备将污染物运至处理区设备的进料口处，并采用土壤修复一体化设备进行处理，待土壤修复一体化设备处理完成后，再用运输车在设备出料口处将混合物转运至养护区。

4.2.3 达标后阻隔回填运输

待污染区中度污染土壤处理达标后，运至场内阻隔回填处置，运距均不超过4 km。

4.3 污染土壤修复

4.3.1 垃圾、树根等杂物的筛除

利用筛分设备对污染土壤中的垃圾、树根、砖块等杂物进行筛除，筛出的杂物冲洗干净后按照建筑垃圾进行处理，冲洗废水通过收集系统接入污水处理设备进行处理，处理达标后用于车间回用，如图1左所示。

图1 固化稳定化（左）、化学氧化修复（右）

4.3.2 污染土壤破碎筛分

将污染土壤采用自卸式运输车运至稳定化车间，由预处理设备破碎筛分设备对污染土壤进行筛分、破碎作业，破碎后粒径达到30 mm以下。污染土壤经过破碎筛分设备的处理，确保进入混合反应工序的污染土壤粒径小而均匀，为稳定化处理过程创造条件。根据工程经验及试验要求，稳定化处理污染土壤的含水率一般控制在20～40%，粒径小于30 mm，药剂与污染土壤搅拌能达到最佳效果。

4.3.3 修复材料与污染土壤混拌

采用ALLU破碎筛分斗和土壤修复一体化设备对土壤进行混合搅拌。（1）将稳定修复材料均匀撒在污染土壤表面；（2）调节土壤和修复材料混合后的含水率；（3）搅拌土壤，使污染土壤与修复材料充分接触，混合均匀；（4）将混合均匀后的土壤转运至养护场地，平整堆形、苫盖，使土壤与药剂充分接触；（5）对养护区土壤进行插牌标识，注明土壤来源，养护起始时间，责任人等。

4.3.4 养护

通过ALLU破碎筛分斗和土壤修复一体化设备处理、混合后的土壤，由皮带机运送至养护区域进行堆放养护。（图1右）

处理后的土壤运至养护区，按照批次依次堆置成长条土剁，用薄膜覆盖养护土壤，且对覆盖物进行固定处理。密闭式养护，避免出现扬尘。通过稳定化处理的土壤需要养护1～2天时间，养护期间保证养护土壤中的含水率控制在20%～40%，保证稳定化反应的效果。

4.3.5 修复效果自验收

苫盖养护至设计周期，按照《建设用地土壤修复技术导则》（HJ25.4-2019）相关规范（每500 m3不少于一个样品），采用5点混合法要求进行采样检测自检，并送具有相关检测资质的第三方检测机构进行分析检测。

对于自验收修复达标的土壤，按程序开展第三方修复效果评估工作，对第三方效果评价单位合格后的土壤进行阻隔填埋，对经第三方效果评价单位评价不合格的土壤，重新转运至修复车间，开展修复、验收工作。

4.3.6 阻隔回填

待修复检测合格后，利用封闭式自卸车转运至阻隔回填区进行填埋处置，回填区设置防渗系统，顶部防渗系统由600 g/m2长纤无纺土工布＋1.5 mm厚HDPE单糙面土工膜＋600 g/m2长纤无纺土工布，按单元分层回填、压实，至设计标高后，顶部铺设一层1.5 mm厚的HDPE单糙面土工膜进行封闭，顶部覆盖2 m厚的清洁土。

5 修复结果与成效

项目污染土壤一次修复合格率达98%，修复结果终检达标率为100%，按期完成了所有污染土壤的修复工作。项目实施总结出一套高效、精准、协同施工的工法体系，涵盖了大型复杂污染场地污染土壤清挖施工工法、大型有机污染土壤异位化学氧化修复施工工法、重金属复合污染土壤异位稳定化修复施工工法、有机-无机复合污染土壤异位修复施工工法、污染土壤修复达标阻隔填埋施工工法等。

6 结语

该项目由于污染面积、涉及土方量巨大，污染物种类多、空间分布变异性高[5]，作为国内规模较大、较复杂的污染场地修复工程，对于开展类似大型污染场地的修复工作具有很好的借鉴意义。

该项目顺利实践表明，大型污染场地的修复必须要做好以下几个方面工作：（1）高度重视修复实施前场地污染补充调查和水文地质专项调查，补齐详细调查短板，摸清场地污染特征；（2）充分开展不同类型污染土壤小试、中试试验，加快多功能、广谱性修复材料和智能一体化修复设备的研发，做到污染土壤的精准修复；（3）充分利用快速检测设备配合修复实施，同时强化统计学方法在修复验收中的运用，缩短检测周期，降低检测成本；（4）科学编制施工组织设计文件，重视技术与组织管理并重，保障修复工作各个环节高效衔接运转。