Klozur工業(yè)污染場地活化強氧化環(huán)境修復(fù)技術(shù)
Environmental Restoration Techniques of Activation & Oxidation in Klozur Industrial Polluted Sites
由北京宜為凱姆環(huán)境技術(shù)有限公司開發(fā)的Klozur工業(yè)污染場地活化強氧化環(huán)境修復(fù)技術(shù),適用于以原位和異位方式治理的有機(jī)化合物污染的退役工業(yè)場地(棕地)、農(nóng)田、非正規(guī)填埋場、河流湖泊底泥以及地下水,可處理污染物包括氯代乙烯類、氯代乙烷、氯代甲烷、苯系物(BTEX)、甲基叔丁基醚(MTBE)、多環(huán)芳烴(PAHs)、石油烴類、多氯聯(lián)苯和農(nóng)藥等。
一、基本原理
Klozur活化強氧化環(huán)境修復(fù)技術(shù)是一種高級化學(xué)氧化技術(shù),利用氧化劑的強氧化性破壞目標(biāo)有機(jī)物,從而使有機(jī)污染物完全礦化或轉(zhuǎn)化為低毒、易自然降解的中間產(chǎn)物。Klozur藥劑是一種基于高純度過硫酸鹽的強氧化劑,在不活化的情況下,此氧化劑也具有比高錳酸鉀還強的氧化作用,但反應(yīng)動力學(xué)較為緩和。經(jīng)過改進(jìn)后,Klozur藥劑能夠產(chǎn)生多種具有強氧化性的自由基,自由基氧化勢可達(dá)2.43~2.60V,反應(yīng)速率加快。
二、技術(shù)關(guān)鍵
(1)選擇合適的活化方式,包括溫度控制、pH調(diào)節(jié)、活化藥劑的最佳投加比例、活化條件的控制等,需要針對不同的場地情況制定最優(yōu)施工方案。
(2)使用最優(yōu)的藥劑注入方式與藥劑混合方式保證修復(fù)效果。根據(jù)污染深度確定使用粉劑或流體藥劑,根據(jù)土壤性質(zhì)和施工方式確定混合方式,如滲透性好的沙質(zhì)土壤,可通過現(xiàn)有井直接注入,無需外力加壓;對于滲透性不好的黏土,需要使用旋噴、直推、土壤攪拌等方式進(jìn)行加藥,以增加藥劑擴(kuò)散半徑,加強混合的均勻程度。
(3)對于非飽和層(包氣帶)土壤的修復(fù),控制適宜的濕度,促進(jìn)水相反應(yīng)保證修復(fù)效果。
典型規(guī)模修復(fù)面積從數(shù)十畝到百畝不等,污染深度從1米到十幾米不等。
以南方某化工廠污染土壤修復(fù)中試工程為例,場地土壤和地下水中主要污染物有氯苯、鄰/對硝基氯化苯等。
修復(fù)方案:根據(jù)污染深度及土層性質(zhì),地表以下0~4.5m采用原位攪拌工藝,地表以下4.5~10m采用原位注射工藝。針對場地污染程度分布不均的情況,在局部污染較重的區(qū)域,采用GeoProbe原位補充藥劑注射。
土壤和地下水修復(fù)效果見下表。
土壤和地下水修復(fù)效果表
一、主要設(shè)備
表層土攪拌工藝的主要設(shè)備有挖掘機(jī)、挖掘斗、篩分破碎鏟斗、藥劑輸送系統(tǒng)、藥劑攪拌設(shè)備等;液體直推注射工藝的主要設(shè)備有GeoProbe注射設(shè)備。
二、運行管理
藥劑的儲存、運輸均需要按照規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行管制以保證安全,在使用過程中需要對投加量進(jìn)行嚴(yán)格控制,按照設(shè)計周期在項目目標(biāo)修復(fù)區(qū)域取樣(土樣和/或地下水樣)監(jiān)測污染物降解情況、pH變化及氧化劑消耗情況。
南方某化工廠污染土壤修復(fù)中試工程,修復(fù)核心區(qū)域200m2,深度10m,土方量2000m3。地下水位于地表以下0.7~1.0m,勘探深度10m內(nèi)自上而下分布有雜填土、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、粉質(zhì)黏土四層土壤。土壤中處理的目標(biāo)污染物有鄰/對硝基氯化苯、苯、苯胺、1,3-二硝基苯、氯苯、1,4-二氯苯,地下水處理的目標(biāo)污染物有鄰/對硝基氯化苯、氯苯、苯、1,4-二氯苯、硝基苯。藥劑按2.7%質(zhì)量比投加,修復(fù)周期為120d。
一、投資情況
總投資100萬元,其中藥劑費用77.6萬元,折合藥劑平均費用338元/m3土。
二、環(huán)境效益
修復(fù)后5 m以上土壤中污染物鄰/對硝基氯化苯的達(dá)標(biāo)率為73.3%,1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、硝基苯、氯苯、苯等五種目標(biāo)污染物的達(dá)標(biāo)率均為100%;5m以下土壤中鄰/對硝基氯化苯的達(dá)標(biāo)率為53%,由1600mg/kg降至189mg/kg,其余目標(biāo)污染物的達(dá)標(biāo)率均為100%。
修復(fù)后地下水中1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、硝基苯、氯苯、苯等五種目標(biāo)污染物濃度均低于修復(fù)目標(biāo)值,達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn),鄰/對硝基氯化苯去除率可達(dá)到75%左右。
Klozur藥劑在地下水環(huán)境中可持續(xù)反應(yīng)6周以上,有效防止地下水中目標(biāo)污染物濃度反彈。經(jīng)過修復(fù)后,現(xiàn)場的異味大大減少,地下水環(huán)境明顯改善。投加的Klozur藥劑會自然消解,不會產(chǎn)生二次污染,安全可靠。
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