重金屬廢渣治理方案-生物氧化還原法

第五章工程建設方案5.1技術方案5.1.1技術比選經(jīng)試驗檢測，本項目重金屬廢渣屬于II類一般工業(yè)固體廢物，對于第II類一般工業(yè)固體廢物，據(jù)國內(nèi)外相關處置經(jīng)驗，一般采用就地處置或異地填埋方式進行處理。資源化利用和綜合處置由于技術還不成熟且成本相對較高，本方案不建議采用。從表5-1可看出，在目前經(jīng)濟、技術水平條件下，選擇異位填埋處置是最理想的處置手段。經(jīng)實地勘察，由于重金屬污染廢渣位于****沿岸，不具備原位處置的條件。因此，對于本項目的重金屬廢渣采取異位填埋的方式進行處置。本可研參照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》(GB18599-2001)第II類一般工業(yè)固廢處置場的相關要求對重金屬廢渣進行處置。表5-1廢渣處置方法比較處置方法資源化處置處置方式綜合利用原位處置異位填埋安全性易造成二次污染易造成二次污染安全性高易造成二次污染技術難度高低高低施工難易高低高低成本高較低較高較低效益一般無無一般推薦方法V由于****沿岸B、C區(qū)域重金屬廢渣浸出液中苯、甲苯、氯苯三種揮發(fā)性有機物含量超過《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準限值，如果直接填埋處置將會造成二次污染，且對II類場周邊環(huán)境存在安全隱患。因此，在對重金屬廢渣進行填埋處置之前，必須進行預處理，去除重金屬廢渣中的有機污染物。目前，國內(nèi)外有機物污染修復技術主要包括生物化學還原修復法、化學淋洗法、熱解吸、水泥窯焚燒法，生物通風、生物修復等。生物化學還原修復法是通過在廢渣中加入還原藥劑，在厭氧環(huán)境下為土著厭氧微生物創(chuàng)造還原反應條件脫氯，然后在好氧環(huán)境下好氧微生物降解脫氯后的有機物。該技術成熟、修復時間短、成本較低，主要用于含氯有機污染物的修復，與廢渣有機污染物類型基本一次，故建議采用?；瘜W淋洗法容易造成二次污染，且修復費用較高，不建議采用。熱解析技術難度較大、治理成本較高，不建議采用。水泥窯修復成本較高且治理效果不穩(wěn)定，不建議采用。生物通風不適合用于含氯有機物的治理，不建議采用。生物修復由于修復時間較長，不建議采用。重金屬廢渣有機物污染治理方案比選見表5-2。綜述所述，****沿岸歷史遺留重金屬廢渣的治理方案分為兩部分：對于B、C區(qū)重金屬廢渣，先采用生物化學還原法對廢渣進行預處理去除其有機物，然后進行異位填埋處置;對于a、D、E區(qū)重金屬廢渣,直接進行異位填埋處置。其總體治理技術路線圖見圖5-1。

表5-2廢渣有機物污染治理方案比選技應用參考因素術NO.技術簡介應用的適應性名成熟性時間條件資金水平稱生物通過在廢渣中加入還原藥劑，在厭氧環(huán)境下為（1）可廣泛應用二化根據(jù)場地土著厭氧微生物創(chuàng)造還原反應條件脫氧，然后技術成熟氯有機物的處理學可利用面1在好氧環(huán)境下好氧微生物降解脫氧后后的有/國內(nèi)有較低（2）處理過程環(huán)#還積，半年機物；厭氧-好氧反復循環(huán)，最終完全脫氧與徹相關藥劑險低；（3）可以彳原到1年底降解有機污染物。地異位處置修復

法化用水或表面活性劑、螯合劑的水溶液來淋洗土技術成熟需要時間對于大粒徑、低彳學壤，將廢渣中得污染物淋洗至溶液中。淋洗廢/國內(nèi)應較短，如碳的土壤例如沙石2淋渣的溶液需要收集起來進行無害化處理，處理用未見報1-12個月/中等砂、細沙等土質(zhì)洗后的水可以回用于淋洗。道時間不確壤中的污染物質(zhì)上法定容易淋洗處理將廢渣輸入旋轉(zhuǎn)的容器中，并保持容器中的真（1）針對揮發(fā)性彳空以及低氧條件，通過火焰、蒸汽、熱油等方需要時間揮發(fā)性有機化合4執(zhí)八、、式將容器加熱，使得容器內(nèi)的土壤保持某一溫技術成熟較短如1較有效，適用于彳3解度，并且持續(xù)一定的時間。在此過程中，土壤/國內(nèi)偶個月到1較高有機物的處理。1吸中的污染物和水分成為氣體或呈細粒狀進入有應用年的污染物濃度水S氣相。揮發(fā)性氣體進入燃燒室焚燒摧毀其中的比較寬泛（2）熱夕有機物質(zhì)。最后的尾氣經(jīng)無害化處理后排放。可采用原地修復

約污染廢渣運輸』水泥較成熟，適用于不易揮發(fā)E窯和水泥生料一起進入回轉(zhuǎn)窯，控制污染廢渣的已有改造受水泥品金屬污染土壤的4焚配比的水泥窯質(zhì)限制高化，同時在高溫-燒生產(chǎn)線以將含氧有機物5法向廢渣注入低流量的氣體，加強污染廢渣中的好氧生物通風可J生生物降解過程。注入空氣會增加好氧生物的活技術成熟需要時間分降解低氯揮發(fā)中物性，強化好氧生物降解過程；注入氮氣或二氧較長，1-35通化碳會增強厭氧微生物活性，強化厭氧生物降/國內(nèi)偶年甚至更較低機化合物，厭氧古有應用通風可以講解某￡風解過程。通風也會強化揮發(fā)性有機物的揮發(fā)過長氯半揮發(fā)性有機程。需要定時對場地進行監(jiān)測。生需要時間利用微生物、植物和動物將土壤、地下水中的技術成熟適用于烴類及其彳物較長，5-106危險污染物降解、吸收或富集。按處置地點分/國內(nèi)偶較低物，如汽油、燃3修年甚至更為原位和異位生物修復。有應用乙醇、酮、乙醚復長5.1.2技術方案生物化學還原過程生物化學還原過程圖5-1重金屬廢渣治理技術路線圖1、廢渣的清挖挖掘設備采用4臺小型挖掘機，將從廢渣場中挖出的重金屬廢渣轉(zhuǎn)運至運輸用車上。挖掘機的鏟斗寬度為1.9m，臂長約為4m，在挖掘過程中，裸露的土地應盡快采取封閉措施，以防坍塌，造成水土流失。具體實施時，要避免暴雨天作業(yè)。如遇雨天作業(yè)時應采取臨時在地面挖臨時排水溝，并用塑料薄膜覆蓋，并隨挖、隨運、隨壓，以減小水土流失對環(huán)境造成的影響。挖排水溝時應形成一定坡度，以利排水。臨時排水溝在路線兩側(cè)距路基坡腳1.5m以外開挖溝寬0.5~1.0m，深0.5m，必要時每隔20~30m挖寬0.3m、）^0.2m橫向排水溝，溝內(nèi)填塑料薄膜。廢渣在挖掘過程中要注意控制揚塵等，減少二次污染。2、 運輸本方案的運輸分為兩部分，一部分是B、C區(qū)重金屬廢渣，一部分是A、D、E區(qū)重金屬廢渣。對于B、C區(qū)重金屬廢渣，需首先通過臨時施工道路運輸至預處理車間，預處理完成后再通過場外道路運輸至II類場進行填埋處置；對于A、D、E區(qū)重金屬廢渣，直接通過場外道路運輸至II類場進行填埋處置。運輸設備采用10臺10t的卡車，卡車需要進行簡單的密封處理。對于運輸?shù)缆罚谶B續(xù)高溫地面干燥時，要經(jīng)常灑水濕潤，防止塵土上揚。車輛實行密閉化運輸，裝卸時嚴禁凌空拋散。同時必須按設計的路線行駛，落線設有警示標識，司機不能任意自行改變路線。廢渣運輸?shù)杰囬g內(nèi)時須聽從車間內(nèi)的指揮員指揮，按車間內(nèi)設計的行駛路線行駛，按一定距離堆放每車土，方便制作生物化學還原修復所需要的一定規(guī)格的渣堆。場內(nèi)運輸雖然線路短，但是為安全起見，也需要做好應急預案，防范未然。3、 廢渣堆置將待處理的廢渣運送到處理車間中，將廢渣按照0.8m的高度在車間中進行堆置。在這個過程中，廢渣的挖運和混合需要根據(jù)已有的廢渣調(diào)查報告，對濃度偏高和偏低的廢渣進行有針對性的挖運混合，使得堆置的待處理廢渣濃度分布盡量均勻。根據(jù)深耕機的作業(yè)規(guī)格，將堆體均勻平鋪在車間中堆體厚度為0.8m，車間有效利用寬度為10m，長度為170m，每個車間每批能處理廢渣量為1360m3（虛方）。2個車間每批廢渣理論處理能力為2720m3。表5-3廢渣量及處理時間污染物廢渣量虛方（m3）每批處理量（m3）處理批數(shù)批處理時間（d）總處理時間（d）有機污染物19282127207164264、藥劑投加根據(jù)以往應用經(jīng)驗和廢渣的實際污染程度，確定本項目的藥劑投加零價鐵-緩釋碳藥劑的投加量設為廢渣干重的0.4%，總的藥劑投加量為1002.67噸。藥劑施加過程是在已經(jīng)堆置好的廢渣上均勻平鋪一層已經(jīng)計算好用量的藥劑，藥劑添加盡量均勻，在藥劑均勻平鋪之后，使用攪拌機械來對廢渣和藥劑進行攪拌，從而使藥劑和廢渣充分混合均勻。藥劑需求量比較大，因此需要獨立的儲存場所，考慮到工期為半年，因此在場地外租用倉庫存放藥劑，藥劑施用前用卡車運輸?shù)綀龅貎?nèi)施加。5、生物厭氧處理過程（1） 加水取已經(jīng)混合好的廢渣測定其含水率和持水能力，根據(jù)測定數(shù)據(jù)計算加水量，并在已堆置好的廢渣中加水，控制一定的含水量保證廢渣的厭氧還原環(huán)境。每批次的第一個周期的用水可以考慮采用基坑水，基坑水污染物和廢渣污染物一起被生物化學還原修復去除，而第二個周期用水不能利用基坑水，因為基坑水含有污染物以及廢渣生物修復的中后期不宜再增加廢渣的污染物含量。加水方式可以使用開溝引水灌溉布水的方式，也可以使用水管進行噴灑水。（2） 還原性厭氧堆置加水后的廢渣處于厭氧狀態(tài)，藥劑在還原性厭氧環(huán)境下處理廢渣中的污染物。厭氧4天之后，取樣檢測廢渣的ORP和pH值，從而監(jiān)測藥劑和微生物反應的環(huán)境參數(shù)，確保反應環(huán)境保持在最佳狀態(tài)。在設計周期的每個周期中，都需要在此階段完成時監(jiān)測ORP和pH值。6、 生物好氧處理過程厭氧還原過程之后，采用深耕機對廢渣進行翻耕，然后進入下個階段：生物好氧過程。在這個工藝階段中，廢渣的反應環(huán)境需要保持在好氧的狀態(tài)，以便微生物好氧降解厭氧階段的產(chǎn)物，進一步降解污染物質(zhì)。因此，在這個過程中，需要定期對廢渣進行翻耕，每天翻耕3次。好氧處理過程的時間為2d。一個周期完成之后，檢測廢渣有機物含量，如果未達到修復目標，則繼續(xù)加入還原性生物修復藥劑，按照設計周期往復循環(huán)。7、 廢渣處置處理完的廢渣中的有機污染物含量達到了修復目標要求，在驗收合格后，對廢渣進行填埋處置。預處理后的重金屬廢渣以及A、D、E區(qū)重金屬廢渣運輸至II類場后，通過卸料平臺填埋至II類場場底已做好防滲措施的相應區(qū)域。II類場工程設計方案見本章5.2節(jié)。工程實施結(jié)束后，拆除預處理車間，平整土地后根據(jù)用地規(guī)劃建設公共綠地以及商業(yè)用地，附屬處理設備可用于建筑或其他土壤污染治理項目。5.1.3工程方案5.1.3.1預處理車間選址重金屬廢渣有機物污染治理的范圍為B區(qū)和C區(qū)，面積合計約為182.84畝。根據(jù)廢渣分布情況，為減少工程運輸量，在****南岸設置2個預處理車間。預處理車間選擇廢渣堆存區(qū)域附近平整、開闊、利于廢渣運輸?shù)奈次廴緟^(qū)域。2個預處理車間的場址地理位置見附圖2。5.1.3.2預處理車間建設(1)處理車間設計2個預處理車間占地為4200m2，每個車間規(guī)格為175m(長)x12m(寬)x4.5m(高)，每個車間的面積大小為2100m2(175mx12m)處理車間剖面圖見圖5-3。圖5-3預處理車間剖面圖圖(2)地面防滲預處理車間位于未污染區(qū)域，在建設預處理車間前，必須在已選好的區(qū)域完成地面基礎防滲工程，地面基礎防滲工程從下至上依次為厚度為50cm壓實的粘土、高聚乙烯膜、厚度為20cm的砂層。預處理車間地面鋪設截面圖見圖5-4。每個處理車間的防滲面積約為2100m2。圖5-4預處理車間地面防滲圖5.1.3.3配套工程本項目配套工程主要是施工現(xiàn)場的圍擋、預處理車間的臨時用電用水等。1） 施工圍擋施工圍擋主要是保證施工場地的安全，防止非相關人員的進入，同時減少對場地周邊環(huán)境的影響。本項目施工圍擋可采用簡單的組合式封閉工地圍擋，圍擋采用防銹材料，高約2m，可以根據(jù)場地自由組合。待施工完成后，圍擋可拆除并重復利用。2） 臨時用水用電項目臨時用電主要是場地照明以及預處理車間設備的用電需求。項目用電由附近低壓線路引至施工現(xiàn)場的配電箱提供，根據(jù)《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》的規(guī)定進行低壓配電，用電符合根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行估算。項目用水主要是場地防塵、預處理車間用水以及生活用水，可以通過灑水車或者臨時用水設施。5.1.4工程量估算根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，采用異位填埋法治理的重金屬廢渣總量約為

40.41萬m3,其中需要采用生物化學還原法進行預處理的重金屬廢渣量為19.28萬m3。5.1.5設備方案表5-4所需設施設備表序號名稱規(guī)格和材料數(shù)量單位備注1處理車間175m*12m*4.5m，包括基礎防滲2個2深耕機50kw處理能力1000