【導(dǎo)讀】適用于污染土壤。物、氰化物以及砷化合物等無機物；氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機化合物。以污染物總量為驗收目標(biāo)的項目。介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用，污染物在環(huán)境中的遷移和擴散。于小型場地（1000立方碼（cy），處理成本約為90-190美元/m3；用于石油烴污染物的處理。藥、多氯聯(lián)苯）和汞。性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。應(yīng)用于工程實踐。量高于25%的土壤。段，通過添加水或合適的增效劑，回用或達(dá)標(biāo)排放。處理周期約為3-12個月。中氯、硫等元素的含量有限值要求，理成本約為195-330美元/m³。劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機物；常見的氧化劑包括高錳酸

　　

【正文】 目中 VOCs、 SVOCs 的復(fù)合污染土壤。 （ 6） 工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備 ：其工藝流程如圖 31 所示。 污染土土壤預(yù)處理 尾氣處理系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯加熱系統(tǒng)處理后的土壤 現(xiàn)場分析實驗室檢測分析確認(rèn)運出場外堆置活性炭吸附V O C s污染土挖掘 圖 31 熱脫附技術(shù)工藝流程 （ 7） 主要工藝及設(shè)備參數(shù) ： 1） 污染土壤進(jìn)料階段 ： 將污染土壤轉(zhuǎn)運至貯存車間內(nèi)的預(yù)處理區(qū)域，粒徑小于 50 mm的土塊直接被送入回轉(zhuǎn)窯，超規(guī)格的土塊經(jīng)過破碎后再次返回振蕩篩進(jìn)行篩分。 2） 回轉(zhuǎn)窯加熱階段 ： 將污染土壤均勻加熱到設(shè)定的溫度（ 300~500℃ ），并按照設(shè)定速率向窯尾輸送，在此期間土壤中的污染物充分氣化揮發(fā)。 3） 尾氣處理階段 ： 尾氣處理系統(tǒng)包括 二 燃室、 急冷塔、布袋除塵 器 和酸性氣體洗滌塔等。煙囪上裝有煙氣實時 在線監(jiān)測 裝置， 經(jīng)過處理后的尾氣達(dá)標(biāo)排放。 表 32 異位熱脫附技術(shù)主要設(shè)備參數(shù) 指標(biāo) 說明 指標(biāo) 說明 平均處理能力 30 噸 /小時 占地面積 1,900 m2 回轉(zhuǎn)窯工作溫度 300~500℃ 氧化焚燒室工作溫度 1200 ℃ 氧化燃燒室氣體停留時間 2 秒 氧化焚燒室污染物去除率 % （ 8） 成本分析 ： 本項目實際工程中熱脫附部分費用包括：人工費、挖運費、設(shè)備折舊、設(shè)備運輸和安裝 /拆除費、燃料費、動力費、檢修及維護(hù)費等， 約為 1000 元 /m3。 （ 9） 修復(fù)效果 ：已處理污染土壤 10000 噸，處理后污染土壤濃度達(dá)到修復(fù)目標(biāo)。 （案例提供單位： 北京建工環(huán)境修復(fù)股份有限公司 ） — 24 — 4 異位土壤洗脫技術(shù) 技術(shù)名稱 技術(shù)名稱：異位土壤洗脫；英文名稱： ExSitu Soil Washing 技術(shù)適用性 適用的介質(zhì)：污染土壤。 可處理的污染物類型：重金屬及半揮發(fā)性有機污染物、難揮發(fā)性有機污染物 應(yīng)用限制條件：不適合于土壤細(xì)粒（粘 /粉粒）含量高于 25%的土壤；處理含揮發(fā)性有機物污染土壤時，應(yīng)采取 合適的氣體收集處理設(shè)施。 技術(shù)介紹 ：污染物主要集中分布于較小的土壤顆粒上，異位土壤洗脫是采用物理分離或增效洗脫等手段，通過添加水或合適的增效劑，分離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相的技術(shù)。經(jīng)過洗脫處理，可以有效地減少污染土壤的處理量，實現(xiàn)減量化。 系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備：異位土壤洗脫處理系統(tǒng)一般包括土壤預(yù)處理單元、物理分離單元、洗脫單元、廢水處理及回用單元及揮發(fā)氣體控制單元等。具體場地修復(fù)中可選擇單獨使用物理分離單元或聯(lián)合使用物理分離單元和增效洗脫單元。 主要設(shè)備包括土 壤預(yù)處理設(shè)備（如破碎機、篩分機等）、輸送設(shè)備（皮帶機或螺旋輸送機）、物理篩分設(shè)備（濕法振動篩、滾筒篩、水力旋流器等）、增效洗脫設(shè)備（洗脫攪拌罐、滾筒清洗機、水平振蕩器、加藥配藥設(shè)備等）、泥水分離及脫水設(shè)備（沉淀池、濃縮池、脫水篩、壓濾機、離心分離機等）、廢水處理系統(tǒng)（廢水收集箱、沉淀池、物化處理系統(tǒng)等）、泥漿輸送系統(tǒng)（泥漿泵、管道等）、自動控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)或指標(biāo) 影響土壤洗脫修復(fù)效果的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括：土壤細(xì)粒含量、污染物的性質(zhì)和濃度、水土比、洗脫時間、洗脫次數(shù)、增效劑的選擇、增效洗脫廢水 的處理及藥劑回用等。 （ 1）土壤細(xì)粒含量：土壤細(xì)粒的百分含量是決定土壤洗脫修復(fù)效果和成本的關(guān)鍵因素。細(xì)粒一般是指粒徑小于 6375181。m 的粉 /粘粒。通常異位土壤洗脫處理對于細(xì)粒含量達(dá)到 25%以上的土壤不具有成本優(yōu)勢。 （ 2）污染物性質(zhì)和濃度：污染物的水溶性和遷移性直接影響土壤洗脫特別是增效洗脫修復(fù)的效果。污染物濃度也是影響修復(fù)效果和成本的重要因素。 （ 3）水土比：采用旋流器分級時，一般控制給料的土壤濃度在 10%左右；機械篩分根據(jù)土壤機械組成情況及篩分效率選擇合適的水土比，一般為 5:1 到 10:1。增效洗脫單元的 水土比根據(jù)可行性實驗和中試的結(jié)果來設(shè)置，一般水土比為 3:1 至 20:1 之間。 （ 4）洗脫時間 ： 物理分離的物料停留時間根據(jù)分級效果及處理設(shè)備的容量來確定；一般時間為 20 分鐘 （ min） 到 2 小時 （ h） ，延長洗脫時間有利于污染物去除，但同時也增加了處理成本，因此應(yīng)根據(jù)可行性實驗、中試結(jié)果以及現(xiàn)場運行情況選擇合適的洗脫時間。 （ 5） 洗脫次數(shù) ： 當(dāng)一次分級或增效洗脫不能達(dá)到既定土壤修復(fù)目標(biāo)時，可采用多級連續(xù)洗脫或循環(huán)洗脫。 （ 6）增效劑類型：一般有機污染選擇的增效劑為表面活性劑，重金屬增效劑可為無機酸、有機酸、絡(luò)合劑等。 增效劑的種類和劑量根據(jù)可行性實驗和中試結(jié)果確定。對于有機物和重金屬復(fù)合污染，一般可考慮兩類增效劑的復(fù)配。 （ 7）增效洗脫廢水的處理及增效劑的回用：對于土壤重金屬洗脫廢水，一般采用鐵鹽+堿沉淀的方法去除水中重金屬，加酸回調(diào)后可回用增效劑；有機物污染土壤的表面活性劑洗脫廢水可采用溶劑增效等方法去除污染物并實現(xiàn)增效劑回用。 技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備 — 25 — 技術(shù)應(yīng)用前期需要了解： （ 1）土壤粒徑組成；（ 2）土壤類型、物理狀態(tài)和濕度；（ 3）污染物類型和濃度；（ 4）土壤有機質(zhì)含量；（ 5）土壤陽離子交換量；（ 6）土壤 pH 及緩 沖容量；（ 7）場地修復(fù)目標(biāo)。 前期應(yīng)開展技術(shù)可行性實驗，評估異位土壤洗脫技術(shù)是否適合于特定場地的修復(fù)；初步證實技術(shù)可行后，可根據(jù)需要進(jìn)行中試試驗，為修復(fù)工程設(shè)計提供基礎(chǔ)參數(shù)。 主要實施過程 （ 1）污染土壤 挖掘及 預(yù)處理 ，包括篩分和破碎等，剔除超尺寸（如大于 100 mm）的大塊雜物并進(jìn)行清洗；（ 2） 預(yù)處理后的土壤 進(jìn)入物理分離單元 ， 采用濕法篩分或水力分選，分離出粗顆粒和砂粒，經(jīng)脫水篩脫水后得到清潔物料；（ 3）分級后的細(xì)粒直接進(jìn)入或進(jìn)行增效洗脫后進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)，泥餅根據(jù)污染性質(zhì)選擇最終處理處置技術(shù)； （ 4）洗 脫系統(tǒng)的廢水經(jīng)物化或生物處理去除污染物后，可回用或達(dá)標(biāo)排放；（ 5）若土壤含有揮發(fā)性重金屬或有機污染物，應(yīng)對預(yù)處理及土壤洗脫單元設(shè)置廢氣收集裝置，并對收集的廢氣進(jìn)行處理；（ 6）定期采集處理后粗顆粒、砂粒及細(xì)粒土壤樣品以及處理前后洗脫廢水樣品進(jìn)行分析，掌握污染物的去除效果。 修復(fù)周期及參考成本 處理周期一般為 312 個月。異位土壤洗脫修復(fù)的周期和成本因土壤類型、污染物類型、修復(fù)目標(biāo)不同而有較大差異，與 工程規(guī)模以及設(shè)備處理能力等因素也相關(guān)， 一般需通過試驗確定。據(jù) 不完全統(tǒng)計， 在美國應(yīng)用的成本 約為 53420 美 元 /m179。， 歐洲的應(yīng)用成本約 15456歐元 /m179。，平均為 116 歐元 /m179。 國內(nèi) 的工程應(yīng)用成本約為 6003000 元 /m179。 運行維護(hù)和監(jiān)測 異位土壤洗脫系統(tǒng)的運行可通過自動控制系統(tǒng)控制，操作簡單、效果穩(wěn)定。需定期對各單元設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修以保證系統(tǒng)正常運行。實時觀測運行過程中設(shè)備負(fù)荷、運行功率、運行狀態(tài)等，檢查設(shè)備是否有漏液、漏料、堵料等異常狀況。 運行過程中應(yīng)根據(jù)實際工程處理進(jìn)度定期采集處理前后各土壤組分樣品、水樣進(jìn)行分析監(jiān)測，如土壤涉及揮發(fā)性有機物污染還需定期 檢測氣體 收集單元和氣體處理單元尾氣。 國外應(yīng)用情況 污染土壤異位洗脫修復(fù)技術(shù)在在加拿大、美國、歐洲及日本等已有較多的應(yīng)用案例，目前已應(yīng)用于石油烴類、農(nóng)藥類、 POPs 類、重金屬等多種污染場地。國外典型應(yīng)用案例如表41 所示。 表 41 異位土壤洗脫技術(shù)應(yīng)用案例 序號 場地名稱 目標(biāo)污染物 規(guī)模 效果 1 美 國 新 澤 西 州 king of Prussia 超級基金場地 Cr、 Cu、 Ni 19200 噸 90%重金屬經(jīng)物理分離后去除 2 加拿大蒙特利爾市的 7 塊棕地 Cu、 Pb、 Zn 22300 噸 3 美國加州 Santa Maria 某場地 石油 、 PCBs 、 PAHs 30 65 噸 /小時 石油烴去除率 99% 4 加 拿 大 蒙 特 利 爾LonguePointe Pb 150000 噸 93% — 26 — 國內(nèi)應(yīng)用分析 國內(nèi)應(yīng)用情況 我國在上世紀(jì) 90 年代就開始異位土壤洗脫修復(fù)技術(shù)的研究，目前已有工程應(yīng)用案例。 國內(nèi)案例介紹 （ 1）項目背景：項目位于某有機氯農(nóng)藥廠內(nèi)，該農(nóng)藥企業(yè)有 40 多年的生產(chǎn)歷史，于2020 年關(guān)閉，后該地塊規(guī)劃為城市建設(shè)用地。 （ 2）工程規(guī)模： 1000 m3 （ 3）主要污染物及污染程度：主要污染物為六六六和滴滴涕；經(jīng)檢測 分析雜填層六六六初始濃度為 mg/kg，滴滴涕初始濃度為 mg/kg。 （ 4）污染物及土壤理化特征：六六六和滴滴涕屬于有機氯農(nóng)藥，疏水性強，溶解度低，在環(huán)境中持久存在，難于通過生物和化學(xué)方式降解。項目處理土壤主要為雜填層，其碎石、石礫等粗粒（ 210 mm）含量在 58%左右，砂粒（ mm）含量接近 25%，細(xì)粒（小于 mm）在 17%左右。 （ 5）技術(shù)選擇：綜合以上污染物特性、污染物濃度、土壤特征，選擇異位土壤洗脫技術(shù)對場地雜填土進(jìn)行處理。 （ 6） 工藝流程和關(guān) 鍵設(shè)備 ： 1） 采用挖掘機將土壤從污染區(qū)域轉(zhuǎn)運至原土堆放區(qū)。 2）采用挖掘破碎機對原土進(jìn)行初級破碎后，轉(zhuǎn)運至進(jìn)料土堆放區(qū)，進(jìn)行二次粉碎篩分后，裝載至進(jìn)料倉中。 3）通過輸送帶輸入至濕法振動篩分設(shè)備，對污染土進(jìn)行分級，將物料按粒徑分為大于 10mm 的粗料，210mm 的砂礫以及小于 2mm 的細(xì)粒。 4）通過皮帶輸送帶，使粗料進(jìn)入滾筒洗石機，在滾筒洗石機內(nèi)通過水流的沖刷、物料與滾筒內(nèi)壁、物料之間的摩擦作用，粗料表面的粘粒經(jīng)過濾孔進(jìn)入集水箱，排放至細(xì)粒暫存池內(nèi)，而清洗干凈的粗料則輸送到粗料堆放區(qū)。 5）通過皮帶輸送帶將砂礫進(jìn)入 螺旋洗砂機，通過沖刷和摩擦作用，表面粘粒通過后端溢流口進(jìn)入粘粒暫存池，清洗干凈的砂礫則通過螺旋推送及皮帶傳輸?shù)缴暗[堆放區(qū)。 6）振動篩分后的細(xì)粒泥漿通過滑槽進(jìn)入到泥漿暫存池。 7）暫存池中泥漿通過管道輸入高頻振動篩，對泥漿進(jìn)行二次篩分處理，進(jìn)一步將細(xì)粒進(jìn)行減量化，大于 的細(xì)砂進(jìn)入螺旋洗砂機處理，小于 的粘粒泥漿通過管道輸送到增效洗脫裝置。 9）通過加藥系統(tǒng)向洗脫裝置中加入增效劑后，開啟攪拌裝置進(jìn)行增效洗脫處理。 10）停止攪拌，靜置 2 小時或更長時間，粘粒和洗脫液自然分層后，上清液通過分層排放管道進(jìn)入 洗脫液存放箱進(jìn)行循環(huán)使用；下部粘粒則通過洗脫罐底部管道輸送到泥水分離系統(tǒng)。 11）粘粒與絮凝劑分別經(jīng)過管道輸送，并在混合器內(nèi)充分混合后，輸送到泥水分離單元，分離后的粘粒進(jìn)入粘粒收集箱，洗脫廢水進(jìn)入廢水收集箱。 12）廢水經(jīng)過多級物化處理后，去除有毒有害物質(zhì)，最后進(jìn)入回用水箱。增效劑大部分留在溶液中，可以回用到增效洗脫系統(tǒng)。 （ 7） 主要工藝及設(shè)備參數(shù) ： 增效洗脫土壤修復(fù)系統(tǒng)總體處理能力： 50 噸 /天（ t/d）。篩分系統(tǒng)設(shè)計處理能力 10 噸 /小時。增效洗脫裝置單體容積 12 m3。增效洗脫液固比為 3:1 至 4:1，洗脫 時間 2 小時，增效劑為非離子表面活性劑。 （ 8） 成本分析 ： 系統(tǒng)設(shè)備運行成本約 300 元 /m3 土，運行過程中能耗為系統(tǒng)設(shè)備的電耗，約為 36 kWh/m3土；主要物耗為增效劑表面活性劑和廢水處理藥劑、絮凝劑等，成本約為 240 元 /m3 土。 （ 9） 修復(fù)效果 ： 經(jīng)過水洗和增效洗脫處理后，總體上物料的六六六去除率為 %， 滴滴涕 去除率為%，達(dá)到了去除率 85%以上修復(fù) 目標(biāo) 要求，通過了工程項目驗收。 （案例提供單位：環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所 ） — 27 — 5 水泥窯協(xié)同處置技術(shù) 技術(shù)名稱 技術(shù)名稱： 水泥窯協(xié)同處 置 ，英文名稱： Coprocessing inCementKiln 技術(shù)適用性 適用的介質(zhì)：污染土壤 ； 可處理的污染物類型：有機污染物及重金屬 ； 應(yīng)用限制條件：不 宜用 于汞、砷 、鉛 等重金屬 污染 較重的土壤 ；由于水泥生產(chǎn)對進(jìn)料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用該技術(shù)時需慎重確定污染土的添加量。 技術(shù)介紹 原理：利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長時間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性 環(huán)境 、無廢渣排放等特點，在生產(chǎn)水泥熟料的同時，焚燒固化處理污染土壤。有機 物 污染土壤 從窯尾煙氣室進(jìn)入水泥回轉(zhuǎn)窯，窯內(nèi)氣相溫度最高可達(dá) 1800℃ ，物料溫度約為 1450℃ ，在水泥窯的高溫條件下，污染土壤中的有機污染物轉(zhuǎn)化為 無機化合物 ，高溫氣流與高細(xì)度、高濃度、高吸附性、高均勻性分布的堿性物料（ CaO、 CaCO3 等）充分接觸，有效地抑制酸性物質(zhì)的排放，使得 硫 和 氯 等 轉(zhuǎn)化 成無機鹽類固定下來；重金屬污染土壤從生料配料系統(tǒng)進(jìn)入水泥窯 ，使 重金屬固定在水泥熟料中。 和主要設(shè)備 ： 水泥窯協(xié)同處置包括污染土壤貯存、預(yù)處理、投加、焚燒和尾氣處理等過程。在原有的水泥生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，需要對投料口進(jìn)行改造 ，還需要必要的投料裝置、預(yù)處理設(shè)施、符合要求的貯存設(shè)施和實驗室分析能力。 水泥窯協(xié)同處置 主要由土壤預(yù)處理系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、 水泥回轉(zhuǎn)窯 及配套系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)組成。 土壤預(yù)處理系統(tǒng)在密閉環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，主要包括密閉 貯存 設(shè)施（如充氣大棚），篩分設(shè)施（篩分機），尾氣處理系統(tǒng)（如活性炭吸附系