CN105149335B - 有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法 - Google Patents

有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法 Download PDF

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    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically

Abstract

本发明涉及一种有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，属于土壤修复领域，其施工步骤如下：（1）平整；（2）定位；（3）钻孔；（4）配制氧化剂；（5）氧化剂注射；（6）配制活化剂；（7）活化剂注射；（8）养护。本发明对污染土壤进行原位药剂注入修复，避免了土壤开挖造成的土壤结构被破坏，并且降低了修复成本。注入活化剂能够增强氧化剂的氧化能力，提高修复效率。利用高压旋喷技术提高药剂的影响半径，对于低渗透性土壤的污染区域也能有较好的修复效果。修复后的场地不影响二次开发利用，实现了土地的资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。本发明适用广泛、修复效果可靠、经济可行，可用于修复不具备开挖条件的污染场地，也可用于土壤渗透性较差的污染场地。

Description

有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法
技术领域
本发明涉及一种有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，属于土壤修复领域。
背景技术
由于石油、农药和城市垃圾中的有害物质大量渗入土壤甚至地下水中，土壤污染已成为全世界共同关注的一大环境问题。治理土壤污染通常有异位修复和原位修复两种方法，异位修复涉及挖土和运土，破坏了原土壤结构，很难治理污染较深的区域，并且操作成本高，已被原位修复所取代。有机污染土壤原位修复技术中应用最广的几种方法有土壤气相抽提、化学淋洗、微生物修复等方法。然而这些方法均存在着一些问题：
一、气相抽提法是只对挥发性有机物有较好的处理效果，而且对于土壤通透性较差的深层土壤区域处理效率较低，污染物去除不够彻底。
二、化学淋洗技术多用于多孔隙易渗透的土壤，不适用于非水溶态液态污染物、强烈吸附于土壤的呋喃类化合物、极易挥发的有机物以及石棉等。
三、微生物修复技术处理周期时间较长，且修复菌种较难培育。
总之，现有的原位土壤修复技术局限性多，适用范围小，普适性差。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法。
为实现上述目的，其技术解决方案为：
有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)平整：将污染区域表层渣土进行清挖，对场地表面进行平整，避免土壤表层渣土影响钻机作业；
(2)定位：根据修复要求，选择药剂注射点位，钻机进行定位；
(3)钻孔：开启空气压力机、开启高压水泵，在确定喷嘴完好的情况下，开始钻孔，根据场地污染深度确定下钻深度；
(4)配制氧化剂：下钻至指定深度后，开始配制氧化剂，根据场地污染程度将一定量的氧化药剂加入药剂搅拌设备中，加入适量的自来水，开启搅拌机；
(5)氧化剂注射：待氧化药剂溶解完毕后，关闭搅拌机，将高压水泵取水管连接至搅拌设备，在缓慢提升钻杆的同时将药剂注入到污染区域；
(6)配制活化剂：在注射氧化剂的同时，将一定量的硫酸亚铁和柠檬酸加至另一搅拌设备中，加入适量的自来水，开启搅拌机；
(7)活化剂注射：在氧化剂注射完毕后，钻机重新下钻至设计深度，将高压水泵取水管连接至活化剂搅拌桶，开始药剂注射；
(8)养护：待所有注射点施工完毕后将场地进行封场，养护10～30d。
所述步骤(2)中的钻机设备为履带锚固钻机，具备钻孔、高压注浆等功能。
所述步骤(3)中的空气压力机为活塞式空气压缩机。
所述空气压力机运行参数为：压力为0.1～0.9MPa。
所述步骤(3)、(5)、(7)中的水泵为柱塞式高压注浆泵。
所述水泵的运行参数为：水泵压力为10～40MPa，水泵流量为50～200L/min。
所述步骤(3)中的钻机钻头转速为10～100r/min。
所述步骤(4)、(6)中的搅拌设备为耐化学腐蚀塑料桶，配备有电动搅拌机。
所述塑料桶参数为：直径为2m，高为2m，聚乙烯材质；述搅拌机运行参数为：功率为3kw，转速为30r/min，搅拌时间为20min。
所述步骤(5)、(7)中的钻机钻头转速为10～100r/min，钻杆提升速度为0.1～1.0m/min。
所述步骤(6)中活化剂的摩尔量为氧化剂摩尔量的5％～50％。
本发明的技术效果在于：本发明涉及的原位化学氧化施工工法对污染土壤进行原位药剂注入修复，避免了土壤开挖造成的土壤结构被破坏，并且降低了修复成本。同时，通过注入活化剂，能够增强氧化剂的氧化能力，提高了污染修复的效果。利用高压旋喷技术将药剂快速的注入污染区域能够提高药剂的影响半径，对于低渗透性的土壤污染区域也能有较好的修复效果。本发明主要适用于有机污染土壤，也可用于地下水有机污染的修复。本发明简单易行，适用广泛，反应迅速，耗时短，经济可行，可用于深层污染场地的修复，也可用于土壤渗透性较差的污染场地的修复。该施工工法能够针对土壤中的各种有机污染物进行，在不进行土壤开挖的情况下对污染区域进行氧化修复，修复后的场地不影响二次开发利用，实现了土地的资源化利用，具有良好的环保效益和社会效益。
附图说明
附图为本发明的施工工法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细描述。
见附图
有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，包括如下步骤：
(1)平整：将污染区域表层渣土进行清挖，对场地表面进行平整，避免土壤表层渣土影响钻机作业；
(2)定位：根据修复要求，选择药剂注射点位，使用履带锚固钻机进行定位；
(3)钻孔：开启活塞式空气压缩机，工作压力为0.1～0.9MPa；开启柱塞式高压注浆泵，水泵压力为10～40MPa，水泵流量为80-120L/min，在确定喷嘴完好的情况下，钻机钻头以10～100r/min的转速开始钻孔，根据污染深度确定下钻深度。在下钻的过程中，依靠高压水和高压气体切割的作用，可以充分扰动下层土壤，有利于药剂的扩散；
(4)配制氧化剂：下钻至指定深度后，根据污染程度将一定量的氧化药剂加入药剂搅拌设备中，搅拌设备为聚乙烯药剂桶，桶径为2m，高为2m，配备有电动搅拌机，电机功率为3kw；加入适量自来水后，开启搅拌机，设定转速为30r/min，搅拌20min；针对不同点位的污染情况，控制药剂投加量可以有效的降低修复成本；
(5)氧化剂注射：待氧化剂溶解完毕后，关闭搅拌机，将高压水泵取水管连接至搅拌桶，以0.1～1.0m/min的提升速度缓慢提升钻杆，在水泵压力为10～40MPa的条件下，以50～200L/min的流速将氧化剂注入污染区域内；采用边提升边注射的方式将药剂由下往上注入污染土壤中可以大大降低冒浆量；
(6)配制活化剂：在进行氧化剂注射工作的同时，开始配制活化剂，使用活化药剂作为氧化药剂的活化剂，按照活化剂的摩尔量为氧化剂摩尔量的5％～50％的比例计算活化药剂的用量；将活化剂加至搅拌设备中，搅拌设备为聚乙烯药剂桶，桶径为2m，高为2m，配备有电动搅拌机，电机功率为3kw，加入适量自来水后，开启搅拌机，设定转速为30r/min，搅拌20min；活化剂的注入将对下层土壤进行进一步的切割；
(7)活化剂注射：氧化剂注射完毕后，钻机重新下钻至设计深度，将高压水泵取水头连接至搅拌桶，以0.1～1.0m/min的提升速度缓慢提升钻杆，在水泵压力为10～40MPa的条件下以50～200L/min的流速将药剂注入污染区域内；
(8)养护：待所有注射点施工完毕后将场地进行封场，养护10～30d。

Claims (10)

1.一种有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)平整：将污染区域表层渣土进行清挖，对场地表面进行平整，避免土壤表层渣土影响钻机作业；
(2)定位：根据修复要求，选择药剂注射点位，钻机进行定位；
(3)钻孔：开启空气压力机、开启高压水泵，在确定喷嘴完好的情况下，开始钻孔，根据场地污染深度确定下钻深度；在下钻的过程中，依靠高压水和高压气体切割的作用，可以充分扰动下层土壤，有利于药剂的扩散；
(4)配制氧化剂：下钻至指定深度后，开始配制氧化剂，根据场地污染程度将一定量的氧化药剂加入药剂搅拌设备中，加入适量的自来水，开启搅拌机；
(5)氧化剂注射：待氧化药剂溶解完毕后，关闭搅拌机，将高压水泵取水管连接至搅拌设备，在缓慢提升钻杆的同时将药剂注入到污染区域；
(6)配制活化剂：在注射氧化剂的同时，将一定量的活化药剂加至另一搅拌设备中，加入适量的自来水，开启搅拌机；活化剂的注入将对下层土壤进行进一步的切割；
(7)活化剂注射：在氧化剂注射完毕后，钻机重新下钻至设计深度，将高压水泵取水管连接至活化剂搅拌桶，开始药剂注射；缓慢提升钻杆，将药剂注入污染区域内；
(8)养护：待所有注射点施工完毕后将场地进行封场养护10～30d；
所述步骤(6)中活化剂的摩尔量为氧化剂摩尔量的5～50％。
2.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(2)中的钻机设备为履带锚固钻机，具备钻孔、高压旋喷注浆功能。
3.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(3)中的空气压力机为活塞式空气压缩机。
4.根据权利要求3所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述空气压力机运行参数为：压力为0.1～0.9MPa。
5.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(3)(5)(7)中的水泵为柱塞式高压注浆泵。
6.根据权利要求5所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述水泵的运行参数为：水泵压力为10～40MPa，水泵流量为50～200L/min。
7.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(3)中的钻机钻头转速为10～100r/min。
8.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(4)(6)中的药剂搅拌设备为耐化学腐蚀塑料桶，配备有电动搅拌机。
9.根据权利要求8所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述塑料桶的参数为：直径为2m，高为2m，聚乙烯材质；所述电动搅拌机的运行参数为：功率为3kw，转速为30r/min，搅拌时间为20min。
10.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法，其特征在于，所述步骤(5)(7)钻杆提升速度为0.1～1.0m/min。
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