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土壤修复药剂灌注方法案例节选

2020-12-12 16:24:23 作者:土壤修复专家
目前常用的原位药剂注入方式主要为直接加压注入井工艺与高压旋喷工艺,针对两种工艺的修复效果开展了中试试验,得出以下结论:本项目采用两种工艺相结合的方式进行药剂灌注,最佳参数分别为:直接加压注入井工艺,影响半径2.5 m,压力0.3 MPa;高压旋喷工艺,影响半径1 m,压力30 MPa。另外,根据场地地勘报告结论,场地西南侧透水性较强,为避免修复场地内药剂随地下(滞)水向场地外侧迁移,防止药剂外渗,对场地西南侧边缘约6 m宽区域采用高压旋喷方式,并设立两排药剂抽提井,在东侧区域采用单排高压旋喷布设,注射井采用梅花形方式布点;其他区域采用直接加压注入井工艺,按照5 m间距网格布点。直接加压注射区、高压旋喷区分布如图1所示。

1 项目工程实施

1.1 临时设施建设

为配合修复施工作业,合理开展施工,完善施工过程配套措施,根据工艺要求,对临时作业场所进行布设,本项目场地修复作业临时设施包括废水收集池、排水沟、污泥堆存场、药剂配制场、药剂堆存场。其中废水处理池占地面积为100 m2,主要用于处理场内施工废水,在池底铺设1.5 mm厚的HDPE膜作防渗处理,并采用防雨蓬布进行覆盖,防止雨水影响后期废水监测结果。排水沟长度305.5 m,主要用于施工期雨水导排,防止雨量过大进入污染修复区域。污泥暂存场占地面积均为150 m2,主要用于堆存注射井钻探提取土、废水处理池产生的污泥、桩基产生的污染土,采用防雨蓬布进行覆盖,防止雨水淋溶产生二次污染。药剂配置、堆存场占地面积分别为50 m2和200 m2,主要用于药剂堆存、稀释、搅拌。

1.2 注射井建设

注射井建设过程包括定位放线、钻机钻进、污染土收集、取样、钻孔深度复核、注射筛管安装、石英砂灌注、膨润土灌注、水泥封孔等工作,共完成注射井建设795口,其中直接加压注射区布置447口,高压旋喷区布置348口,钻孔总深度17583.49 m。
2.2.1 钻孔施工及样品采集
(1)注射井钻孔
场地原址污染土壤上层为20~30 m的回填土,注射井按照直接加压注射井工艺、高压旋喷工艺平面布置图建井。首先对场地内所有注射井进行测量放线并在放样点位上编写钻孔区域和编号,便于后续钻孔施工;然后对场地、进场道路进行平整,保证钻机进场顺利及钻机就位。前期工作完成后,启动钻机架设、安装工作,将钻机移动到准确孔位后开动钻机开始钻探作业,离设计污染层深度2 m左右时采用干钻的方式钻进,重复以上工作,直至终孔。最终完成注射井钻孔795口,钻孔总深度17583.49 m。注射井钻孔施工如图3所示。
(2)污染土壤采集
为进一步掌握场内污染分布情况,为下一步药剂灌注提供理论支撑,在实现土壤治理修复的同时减少药剂用量。因此,钻孔过程中,在地面铺上防渗薄膜,将岩心按规范摆放防渗薄膜以内,并做好钻孔深度记录,技术人员及时对污染土壤进行现场取样,取样时,根据设计方案以及现场情况,判断并确定污染层深度和厚度,样品收集完成后,统一送检,并将剩余的污染土壤运至污染土壤暂存场。通过钻孔施工过程中采集的原状土样共计320个,经检验分析,超标点位及浓度基本与场地风险评估报告一致。
2.2.2 注射筛管安装
由于本项目污染土壤位于地表以下20~30 m,且污染深度为1.0~2.0 m不等,因此注射井钻孔完成后,需要在注射井中安装筛管,注药筛管采用DN110的PVC管进行现场加工,孔径为1 cm,梅花型布孔,间距为10 cm,筛孔外部绑扎筛网,防止泥沙堵孔,根据不同的深度定做专用筛管,通过该筛管的均匀且密布的筛孔使药剂能够均匀地渗入目标区域,筛管安装完毕后,依次填充石英砂、膨润土并用水泥封孔。

1.3 药剂灌注

在修复过程中,重金属总量不会随着修复过程发生变化,鉴于场地南边1 km地表水系为嘉陵江,嘉陵江水质适用地面水环境质量标准Ⅲ类,考虑受纳水体的标准限值要求,按照《固体废物浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)进行浸出液测试,修复后的污染土壤六价铬浸出浓度应不超出《地下水质量标准》(GBT 14848-93)III类和《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)III类水质标准,即修复后土壤六价铬浸出态浓度低于限值0.05 mg/L,总铬应不超过《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)第一类污染物最高允许浓度排放限值要求,即修复后土壤总铬浸出态浓度低于限值1.5 mg/L。
本项目不单独布设抽提井,依托固定注射井使用,药剂采用分批有序注射,在注射后进行抽提,当后期注射过程中出现注射较慢或地面有液体溢出时,选择就近完成注射的注射井改为抽提井进行抽提,加速注射速度同时也防止药剂溢出地面。在地下径流下方向,设置两排浅层滞水抽提孔,抽提至污水处理池,处理后再回用。
浓度和加药关系

后期监测

地下水监测布点参照《地下水环境监测技术规范》(HJ/T 164-2004),为便于长期有效监测地下水变化情况,充分考虑后期桩基施工及小学建设规划,合理避开桩基施工位置及小学后期建筑。本项目共布设3口地下水监测井,在场地内、外西南侧各布设1口井,场地外东北侧布设1口井;监测周期为5年,其中第1年每月监测1次,第2年每季度监测1次,第3至5年每年监测1次。地下水中主要监测因子包含:pH、总铬、Cr6+、硫酸盐,其中pH、Cr6+、硫酸盐需满足《地下水质量标准》(GBT14848-93)III类水质要求,总铬需满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值。
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