污泥填埋坑綜合治理工程方案設(shè)計

WordWordPAGEPAGE1污泥填埋坑綜合治理工程方案設(shè)計摘要：含量高，處理難度大，污泥填埋坑對周圍環(huán)境存在持續(xù)污染的風程提供參考。關(guān)鍵詞：垂直防滲；污泥固化/穩(wěn)定化；噴射井點；堆載預壓隨著我國城市化不斷深入和開展，城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥量越來越大，目前國內(nèi)對污水廠污泥的處理方式主要有填埋、燃一直是環(huán)境修復行業(yè)的難題。工程概況1616.5m，平均11m163夾雜局部建筑垃圾，有機質(zhì)含量較高，力學性能極差，大型機械無法直接進場施工。經(jīng)調(diào)查，污泥超標污染物為鉻、鋅、鈷、銻、釩、六價鉻、砷、氯仿、苯、氟化物、六氯苯、總石油烴(C10-C40)等。方案設(shè)計依據(jù)巖土工程勘察和場地補充調(diào)查報告，建立場地概念模型，明確場地風險區(qū)域，結(jié)合場地實際條件，提出“風險管控+排水固接+生態(tài)復綠”的技術(shù)路線，篩選可行技術(shù)，制定出場地環(huán)境綜合治理方案。污泥填埋坑周邊土壤與地下水均存在超標污染物，污染物種類多、遷移性強。為管控風險，防止污染物持續(xù)擴散影響周邊場地，參考相關(guān)技術(shù)導則、標準和標準，采納先阻隔、后治理的方式。具體方案內(nèi)容包括以下四個方面切斷污染源，阻止污染物隨地下水向周邊遷移擴散降低污泥含水率，加速污泥排水固結(jié)，減小填埋坑內(nèi)污泥體積對表層污泥進行固/穩(wěn)定化，降低有機物含量，提高表層污泥承載力表層生態(tài)復綠，提升場地整體環(huán)境質(zhì)量2.1垂直防滲阻隔。依據(jù)場地環(huán)境綜合治理方案的要求，沿污泥填埋坑四周施工形成垂直的防滲帷幕，帷幕底部插入下部相對不透水的土層中2m，使污染源與外界環(huán)境隔絕，阻隔污染物進入周圍的土壤和水體，同時也防止四周地下水和地表水進入場地內(nèi)，到達操縱污染物擴散的目的。參考《生活垃圾衛(wèi)生填埋場巖土工程技術(shù)標準(CJJ176-20 對垂直防滲帷幕厚度設(shè)計中的相規(guī)定，可取垂直防滲帷幕外側(cè)邊界污染物濃度到達內(nèi)側(cè)邊界的10%作為垂直防滲帷幕被擊穿的標準，污染物向下游的遷移距離和遷移深度也按10%相對濃度等勢線確定。場地環(huán)境綜合治理方案要求垂直防滲帷幕的設(shè)計使用年限為30a，故在擊穿判別驗算中，垂直防滲帷幕的擊穿時間應大于30a。當防滲帷幕滲透系數(shù)到達10-7cm/s量級，且帷幕底部插入到不透水層時，污染物在防滲帷幕內(nèi)側(cè)的豎向滲流可忽略不計，污染物溶質(zhì)在土體中形成近似一維水平向滲流和擴散。對于溶質(zhì)在飽和工程材料中的一維遷移問題，當吸附到達平衡狀態(tài)時，則半無限空間內(nèi)考慮對流、分子擴散、機械彌散和線性吸附的溶質(zhì)遷移操縱方程可表述為式中，Cr為土中孔隙液的溶質(zhì)濃度為溶質(zhì)遷移通過土的水動力彌散系數(shù)為溶液在土孔隙中的平均流速為土吸附溶質(zhì)的阻滯因子為溶質(zhì)遷移時間；x為溶質(zhì)遷移方向的距離。以上操縱方程可采納《工業(yè)污染場地豎向阻隔技術(shù)標準(征求意見-20 ， 化工行業(yè)標)推薦的半無限空間一維對-彌散解析解，對防滲帷幕外側(cè)污染物濃進行計算。公式如下：(2)(3)式中，Ce為豎向阻隔屏障下游段滲出液中的目標污染物濃度為滲入豎向阻隔屏障的污染物濃度為初始狀態(tài)下豎向阻隔屏障孔隙液中目標污染物濃度為屏障厚度；vs為污染液在屏障孔隙中的平均流速為屏障滲透系數(shù)為屏障兩側(cè)水力梯度為屏障孔隙率為目標污染物遷移通過豎向阻隔屏障的水動力彌散系數(shù)為豎向阻隔屏障吸附目標污染物的阻滯因子為設(shè)計使用年限。其中阻滯因子Rd反映了防滲帷幕材料特性以及污染物類型的影響，而水動力彌散系數(shù)Dh反映了污染物種類、防滲帷幕整體性能的影響。這兩個參數(shù)與防滲帷幕的孔隙通道、材料性質(zhì)、污染物種類有關(guān)，合理取值是計算準確的關(guān)鍵。通過專業(yè)軟件GMS的兩個模塊MODFLOW和MT3DMS對擊穿時間進MODFLOWMODFLOW模塊分析得到的滲流場根底上，對污染物的運移進行分析。計算結(jié)果如圖1。依據(jù)計算可知，2m30a850mm250mm，底2m2.05m(見圖2)，2m42.51.520%，膨潤土摻入比為5滲帷幕的設(shè)計滲透系數(shù)為n×1-6n=1~，水泥土攪拌樁加固體28d≥0.8Mpa。樁體施工采納標準連續(xù)方式和“四攪兩噴”工藝，嚴格操縱下沉及提升速度，使水泥漿液與原狀2.21.2m//藥劑主要成分為CaO、SiO2MgO、Al2O3Fe2O3是利用鎂、鈣、硅、鋁的凝硬反響等，使污泥得到固化。其固化反響包括水酸化物生成時的固化，難溶性鹽生成時的固化或者水化合物生成時的吸附固定。該固化劑適應性廣，對銅、鋅、鎳、總鉻、鉛、鎘、汞、氟、硒、砷、六價鉻等都有較好的適應性，且反響后/穩(wěn)定化的污泥承載力100kPa/穩(wěn)78%，根本/出污染物濃度均低于《危險廢物鑒別標準———浸出毒性鑒別》的2.3低的滲透系數(shù)，污泥中的水分不但以孔隙水和外表結(jié)合水的形式存在，還存在有機絮凝體內(nèi)部的結(jié)合水和微生物殘體內(nèi)部的細胞水。由于污泥的滲透系數(shù)比一般淤泥低一個數(shù)量級以上，同時大量有機物絮凝體存在于污泥組分中，使得污泥所含的液體難以排出，導致污泥排水固結(jié)的所需的時間要遠大于一般淤泥。針對污泥以上特性，為了取得較好的排水效果，加快污泥固結(jié)，采取了“深層井點3)。(1)深層井點噴射排水：采納的特制槽孔管，深入污泥填埋坑底部，通過注入高速氣體在排水井底部形成負壓，把污泥中的滲濾液快速導出，加速污泥堆體固結(jié)。排水固結(jié)完成后，該系統(tǒng)可繼續(xù)發(fā)揮作用，對污泥中的有害揮發(fā)性有機物進行氣相抽提，必要時可以通入熱空氣，加速有毒有害氣體排出。整個污泥填埋坑內(nèi)布置排水豎井共計430273mm12m-