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文檔簡介
《有機(jī)污染地修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》
(征求意見稿)
編制說明
《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》編制說明
1任務(wù)來源
2020年1月,上海大學(xué)作為“國家重點研發(fā)計劃”場地土壤污染成因與治理技術(shù)研究
項目《石化污染場地強(qiáng)化多相抽提與高效凈化耦合技術(shù)》課題五《典型場地強(qiáng)化多相抽提
與凈化技術(shù)全流程規(guī)模化示范》承擔(dān)單位,承擔(dān)了《強(qiáng)化多相抽提修復(fù)技術(shù)全流程工藝優(yōu)
化與全系統(tǒng)綜合評價》任務(wù)。課題組通過分析典型低滲透有機(jī)場地污染特征、多相抽提技
術(shù)效能、修復(fù)效果、強(qiáng)化多相抽提技術(shù)類型等,編制《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽提與高效
凈化耦合技術(shù)規(guī)范》。
2023年4月,上海大學(xué)向中華環(huán)保聯(lián)合會提出申請,立項《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽
提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),并承擔(dān)該標(biāo)準(zhǔn)的編制工作,參編單位有上??辈?/p>
設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、上海市環(huán)境科學(xué)研
究院。2023年5月,中華環(huán)保聯(lián)合會主持召開了該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿技術(shù)審查會,依據(jù)專家
意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》。
2標(biāo)準(zhǔn)制定必要性
2019年1月1日《土壤污染防治法》實施,要求有風(fēng)險的地塊應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險管控和修
復(fù)。從法律法規(guī)的層面上,國家正不斷加大污染土壤環(huán)境治理力度,不斷完善管理制度的
建設(shè)。
2019年,生態(tài)環(huán)境部重新修訂了建設(shè)用地土壤環(huán)境保護(hù)系列標(biāo)準(zhǔn),包括了調(diào)查、監(jiān)測、
風(fēng)險評估和污染土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則。《建設(shè)用地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定了污染土壤修復(fù)所
遵循的一般性原則、程序和技術(shù)要求,主要適用于污染土壤修復(fù)可行性研究中修復(fù)技術(shù)的
篩選和修復(fù)方案的制定,但是缺乏對土壤修復(fù)各專項技術(shù)的詳細(xì)規(guī)定。在選定具體的修復(fù)
技術(shù)后,還需要通過各個土壤修復(fù)專項技術(shù)規(guī)范來指導(dǎo)相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)的設(shè)計與實施,例
如修復(fù)技術(shù)方案篩選出多相抽提技術(shù)后,本標(biāo)準(zhǔn)用于具體指導(dǎo)和規(guī)范如何進(jìn)行多相抽提工
程設(shè)計和施工。
我國有機(jī)企業(yè)數(shù)量眾多、分布廣泛、產(chǎn)排污強(qiáng)度大,典型污染地塊中石油類和氯代烴
等檢出率超過70%,且暴露負(fù)荷高、毒性效應(yīng)強(qiáng),對地塊周邊的生態(tài)環(huán)境和人群健康構(gòu)成
嚴(yán)重危害,亟需進(jìn)行有效的修復(fù)治理和風(fēng)險管控。多相抽提技術(shù)廣泛應(yīng)用于有機(jī)污染地塊
的修復(fù)治理,但目前對于處理非均質(zhì)、低滲透地層中的高粘度、高密度有機(jī)物污染仍然十
分困難,存在修復(fù)施工后期拖尾、反彈、污染擴(kuò)散和尾氣超標(biāo)等問題,難以滿足地塊修復(fù)
標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求,亟需研究強(qiáng)化多相抽提與修復(fù)技術(shù),實現(xiàn)有機(jī)污染地塊科學(xué)治理。
制定《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》是完善標(biāo)準(zhǔn)體系的具體體現(xiàn),是彌補(bǔ)我
國現(xiàn)階段多相抽提技術(shù)及強(qiáng)化策略領(lǐng)域空白的迫切需求。該技術(shù)規(guī)范的制定還可以進(jìn)一步
提高多相抽提技術(shù)修復(fù)工作的規(guī)范性,為制定高效修復(fù)策略提供參考,節(jié)省工程投資,全
面提升工程質(zhì)量和效率,具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
3主要工作過程
3.1組建編制技術(shù)組和研究啟動
2022年8月,在中華環(huán)保聯(lián)合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會的組織協(xié)助下,由上海大學(xué)牽
頭,聯(lián)合上??辈煸O(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、
上海市環(huán)境科學(xué)研究院等單位簽署了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制協(xié)議,成立了標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組。2022年
8月30日,中華環(huán)保聯(lián)合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會組織召開了《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽
提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》編制啟動會議,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組就標(biāo)準(zhǔn)編制大綱和重點研究
問題進(jìn)行了第一次集中討論和任務(wù)分工。
3.2重點問題研究
2022年9月22日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開了第二次工作會議。對有機(jī)污染地塊多相抽
提修復(fù)技術(shù)等重點問題進(jìn)行了專題研討。10月18日,形成了重點問題的研究初稿。
3.3規(guī)范初稿的編制
2022年11月09日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開了第三次工作會議。對強(qiáng)化多相抽提和修
復(fù)技術(shù)程序、現(xiàn)場測試方法等問題進(jìn)行了專題研討。11月24日,形成了《有機(jī)污染場地
強(qiáng)化多相抽提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》第一版初稿。
3.4專家咨詢和規(guī)范第二版初稿的編制
2023年4月25日,上海大學(xué)牽頭組織召開了標(biāo)準(zhǔn)初稿的專家咨詢會,就標(biāo)準(zhǔn)格式和
重點技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了重點咨詢。會后經(jīng)修改完善后形成了《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽提與
高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》第二版初稿。
3.5專家咨詢和征求意見稿的編制
2023年5月13日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開內(nèi)部研討會議,對第二版初稿中的內(nèi)容再次
進(jìn)行研討。5月25日召開技術(shù)審查會,與會專家一致同意該標(biāo)準(zhǔn)通過技術(shù)審查,編制組參
考專家意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》,修改完善后于6
月5日形成了《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》(征求意見稿)。
4國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究
4.1多相抽提技術(shù)的發(fā)展概況
多相抽提技術(shù)(Multi-PhaseExtraction,MPE)是通過真空抽提手段,抽取地下污染區(qū)
域的土壤氣體、地下水和NAPL到地面上進(jìn)行分離和處理,以控制和修復(fù)土壤和地下水中
有機(jī)污染物的技術(shù)。
歐美發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)90年代就將多相抽提技術(shù)作為修復(fù)土壤和地下水污染的技
術(shù)之一,目前已形成完善的集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理機(jī)制為一體的多相抽提修復(fù)技術(shù)體系。美國
陸軍工程兵團(tuán)《EngineeringandDesignMulti-PhaseExtraction》技術(shù)文件給出了多相抽提技
術(shù)工程設(shè)計指南。美國環(huán)保局《Multi-PhaseExtraction:State-of-the-Practice》文件提供了
實際應(yīng)用的案例分析。
我國現(xiàn)有多相抽提技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(包括征求意見稿)大多是同其他修復(fù)技術(shù)整合編匯。此
類標(biāo)準(zhǔn)主要包括《2014年污染場地修復(fù)技術(shù)目錄(第一批)》、《污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)
險管控技術(shù)導(dǎo)則》、《石化地塊污染土壤-地下水原位協(xié)同修復(fù)技術(shù)指南(試行)》等,標(biāo)準(zhǔn)
中對多相抽提技術(shù)的適用范圍、修復(fù)效果等做出了總結(jié),但對其設(shè)備選型、強(qiáng)化技術(shù)等并
未給出針對性要求和建議。
4.2強(qiáng)化多相抽提技術(shù)的發(fā)展概況
強(qiáng)化多相抽提是通過電阻加熱、蒸汽注入、增溶脫附等方式強(qiáng)化多相抽提,以提高污
染物的去除率,節(jié)省時間成本。
ITRC(InterstateTechnology&RegulatoryCouncil)2003年制定了《Technicaland
RegulatoryGuidanceforSurfactant/CosolventFlushingofDNAPLSourceZones》,該技術(shù)導(dǎo)則
給出了利用表面活性劑/助溶劑沖洗來強(qiáng)化抽提DNAPL。
生態(tài)環(huán)境部2021年發(fā)布了《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》,該技術(shù)文件給
出了利用熱脫附與抽提結(jié)合去除土壤污染物相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。
5同類工程現(xiàn)狀調(diào)研
MPE技術(shù)在國外已有多年的工程應(yīng)用,美國環(huán)保署、石油學(xué)會和陸軍工程部等針對
MPE系統(tǒng)的工程設(shè)計和運(yùn)行維護(hù)出臺了相關(guān)的技術(shù)指南。Kirshner等1996年報道了高負(fù)
壓雙相抽提(HVDPE)技術(shù)在航空燃油污染土壤和地下水修復(fù)的應(yīng)用,經(jīng)5個月運(yùn)行去除
了16656.8kg烴類污染物,其中生物降解、液體抽出、氣相抽提對污染物去除的貢獻(xiàn)分別
占62%,27%和11%。Gabr等在某空軍基地航空燃油污染地塊使用垂直預(yù)制井布設(shè)25排
抽提井,安裝MPE系統(tǒng)進(jìn)行LNAPL抽提,運(yùn)行185h共去除467kg氣相有機(jī)污染物和
133L的自由相液體。Calza等將MPE技術(shù)應(yīng)用于巴西某加油站苯污染地塊修復(fù),經(jīng)18個
月系統(tǒng)運(yùn)行后地下水中苯污染濃度達(dá)到修復(fù)目標(biāo)要求。Baldwin等在某加油加氣站地塊設(shè)
置12口抽提井并安裝HVDPE系統(tǒng)進(jìn)行地下水修復(fù),兩年半運(yùn)行期共抽出污染地下水
1400m3,去除約119kg石油烴。
國內(nèi)MPE技術(shù)研究應(yīng)用近年發(fā)展迅速,中試和工程化應(yīng)用逐漸增多。張云達(dá)等在某
氯代烴苯系物復(fù)合污染地塊采用單泵雙相抽提系統(tǒng)進(jìn)行地下水修復(fù),在1000m2污染范圍
內(nèi)布設(shè)抽提井103口,在20天運(yùn)行后抽出250m3地下水,12000m3氣體,收集NAPL
約50L。張峰在某化工地塊LNAPL污染地下水單泵雙相抽提系統(tǒng)修復(fù)中試研究布設(shè)了9
口抽提井,運(yùn)行時間25d,共抽提污染液體約720L,去除甲苯約125kg。王錦淮等在某
化工地塊苯系物污染地下水MPE修復(fù)中試研究發(fā)現(xiàn),MPE技術(shù)實現(xiàn)了土壤地下水中揮發(fā)
性氣體污染物濃度迅速下降,但對殘留溶解態(tài)、吸附態(tài)污染物無顯著效果,需與原位化學(xué)
氧化修復(fù)技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用以提高修復(fù)效率。張學(xué)良等運(yùn)用燃?xì)鉄崦摳綇?qiáng)化抽提對某退役溶劑
廠污染地塊進(jìn)行修復(fù),結(jié)果顯示熱脫附修復(fù)后土壤中苯、氯苯和石油類有機(jī)物最大去除率
分別為99.88%、99.84%、97.58%,地下水中苯、氯苯和石油類有機(jī)物去除率分別為
98.77%、97.70%、99.99%,燃?xì)鉄崦摳綇?qiáng)化抽提技術(shù)處理地塊揮發(fā)性有機(jī)污染物效果良好。
6主要技術(shù)內(nèi)容及說明
6.1適用范圍
本文件規(guī)定了有機(jī)污染地塊多相抽提修復(fù)的基本規(guī)定、多相抽提設(shè)計、強(qiáng)化多相抽提
設(shè)計、監(jiān)測與控制、施工與驗收、運(yùn)行與維護(hù)。
本文件適用于有機(jī)污染地塊多相抽提修復(fù)工程的設(shè)計、施工、驗收及運(yùn)行維護(hù)。
6.2規(guī)范性引用文件
現(xiàn)行的國家法律法規(guī)、建設(shè)用地系列土壤生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放治理類的環(huán)境標(biāo)
準(zhǔn)及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是制定本標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。
環(huán)境質(zhì)量、排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境影響、污染物毒性浸出方法等引用國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
有關(guān)施工和驗收、運(yùn)行和維護(hù)等方面的技術(shù)要求引用國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
6.3術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了7個術(shù)語,分別是多相抽提、強(qiáng)化多相抽提、熱強(qiáng)化、電阻加熱、蒸汽
加熱、增溶強(qiáng)化和非水相液體,主要術(shù)語說明如下。
多相抽提
采用真空提取手段,抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和非水相液體(NAPL)
到地面上分離和處理,控制和修復(fù)土壤和地下水中有機(jī)污染物的技術(shù)。
說明:《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》(HJ1165)等相關(guān)規(guī)范中對“多相
抽提”已經(jīng)進(jìn)行了釋義,考慮到“多相抽提”是本標(biāo)準(zhǔn)的核心,因此本技術(shù)規(guī)范結(jié)合相關(guān)
規(guī)范和大量文獻(xiàn)對多相抽提進(jìn)行定義,并在將其作為本指南中重要的術(shù)語,為和本標(biāo)準(zhǔn)更
加貼合,在原本含義不變的情況下,進(jìn)行了部分措辭的修改。
強(qiáng)化多相抽提
采用加熱、增溶等土壤修復(fù)技術(shù)與多相抽提技術(shù)耦合,提升多相抽提對有機(jī)污染地塊
的修復(fù)效能。
說明:多相抽提技術(shù)對環(huán)境修復(fù)有一定的局限性,在滲透系數(shù)較低的土壤,抽提效率
并不顯著,加熱、增溶等強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對強(qiáng)化多相抽提開展
了大量研究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
熱強(qiáng)化
采用電阻加熱或蒸汽加熱方式,將有機(jī)物從土壤或地下水中脫附或降低其粘度,提升
抽提效率的技術(shù)。
說明:熱強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對熱強(qiáng)化多相抽提開展了大量研
究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
電阻加熱、蒸汽加熱
說明:《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》(HJ1165)中已對“電阻加熱”、
“蒸汽加熱”進(jìn)行了明確釋義,但主要是針對熱脫附技術(shù),而熱強(qiáng)化和熱脫附的目的并不
相同,因此針對以上加熱方式,修改了部分措辭以更貼合本技術(shù)規(guī)范。
增溶強(qiáng)化
向土壤注入增溶材料,使有機(jī)污染物從土壤中脫附,提升抽提效率的技術(shù)。
說明:增溶強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對增溶強(qiáng)化多相抽提開展了大
量研究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
非水相液體
不與水混溶的,一種或幾種化學(xué)物質(zhì)的液態(tài)混合物。比重大于1.0的非水相液體稱為
高密度非水相液體(DNAPL),比重小于1.0的非水相液體稱為低密度非水相液體
(LNAPL)。
說明:《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)術(shù)語》(HJ682)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對“非水相
液體”已經(jīng)進(jìn)行了釋義,本標(biāo)準(zhǔn)在原本含義不變的情況下,進(jìn)行了部分措辭的修改
6.4總體要求
本節(jié)主要規(guī)定了多相抽提修復(fù)工程應(yīng)遵守的原則,修復(fù)工程施工和運(yùn)行過程中產(chǎn)生的
廢氣、廢水、固體廢物及其他污染物處理,及修復(fù)處理后的土壤和地下水中目標(biāo)污染物含
量需滿足修復(fù)目標(biāo)值的要求。
參考《2014年污染場地修復(fù)技術(shù)目錄(第一批)》和國內(nèi)外多相抽提修復(fù)文件及工程
案例對多相抽提技術(shù)適用的地塊條件進(jìn)行了規(guī)定,多相抽提技術(shù)適用的地塊條件見表6-1。
表6-1多相抽提技術(shù)適用的地塊條件
地塊條件適用范圍
滲透系數(shù)10-5cm/s~10-3cm/s
滲透率10-10cm2~10-8cm2
導(dǎo)水系數(shù)<0.72cm2/s
空氣滲透性<10-8cm2/s
地質(zhì)環(huán)境砂土至粘土
污染區(qū)域包氣帶、飽和帶
氣態(tài)有機(jī)物、溶劑性有機(jī)物、土壤吸附態(tài)有機(jī)物、非
污染物
水相液體(NAPL)等
包氣帶含水率較低
地下水埋深>0.9m
土壤含水率40%~60%飽和持水量
6.5多相抽提設(shè)計及設(shè)備要求
6.5.1一般規(guī)定
本節(jié)規(guī)定了多相抽提修復(fù)工程的設(shè)計和運(yùn)行應(yīng)該遵守國家相關(guān)法律法規(guī)和國家及行業(yè)
標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,切實做到依法建設(shè)、依規(guī)運(yùn)營。
6.5.2系統(tǒng)設(shè)計
6.5.2.1本節(jié)介紹了多相抽提系統(tǒng)的構(gòu)成單元,多相抽提宜由抽提單元、分離與凈化單元
構(gòu)成。多相抽提可分為單泵系統(tǒng)和雙泵系統(tǒng),單泵系統(tǒng)僅由真空泵提供抽提動力,雙泵系
統(tǒng)應(yīng)由真空泵和水泵提供抽提動力,將污染物抽提至地面上,經(jīng)氣、液及水、油多相分離
后,通過污染物處理裝置將分離的各相污染物處理,流程見圖6-1。
圖6-1多相抽提技術(shù)工藝流程圖。a)單泵系統(tǒng),b)雙泵系統(tǒng)
6.5.2.2抽提單元設(shè)計
本節(jié)根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)以及大量的實際場地的工程經(jīng)驗對抽提單元建井和設(shè)備選型提出設(shè)
計建議和要求。管井的設(shè)計應(yīng)符合GB50296的規(guī)定,直徑應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計、地塊水文地
質(zhì)條件和現(xiàn)場試驗確定,建議單泵不小于80mm,雙泵不小于200mm;井?dāng)?shù)量應(yīng)根據(jù)污
染范圍和單井影響半徑確定,單井影響半徑應(yīng)根據(jù)中試結(jié)果確定,黏性土單井影響半徑可
介于0.5m~2.0m,粉性土單井影響半徑可介于1.5m~5.0m,砂土單井影響半徑可介于
3.0m~8.0m;管底放置深度應(yīng)由水位降深確定,地塊含DNAPL時,井深度應(yīng)達(dá)到隔水層
頂部;井管可采用聚氯乙烯(PVC)材質(zhì),當(dāng)抽提NAPL自由相時宜采用不銹鋼材質(zhì)井管;
井濾管段應(yīng)覆蓋污染深度,可采用切縫式,切縫應(yīng)根據(jù)地層特性和濾料粒徑等級確定,抽
提井的過濾材料宜采用分級的石英砂,濾管切縫寬度宜選用0.2mm,濾料粒徑宜選用0.3
mm~0.6mm。過濾材料使用前應(yīng)進(jìn)行沖洗,確保不與污染物接觸以防止外部雜質(zhì)混入。抽
提設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定:泵可選擇液環(huán)式、旋轉(zhuǎn)葉片泵或旋轉(zhuǎn)活塞泵等,應(yīng)滿足井頭
真空度、系統(tǒng)真空度及抽提速率的要求,系統(tǒng)負(fù)壓可介于20~60kPa,單井氣體抽提速率
宜為0.3m3/h~25m3/h,單井液體抽提速率宜為0.02m3/h~0.5m3/h;雙泵多相抽提中,抽
水泵可選擇潛水泵或氣動隔膜泵;可使用閘閥或蝶閥等類型閥門調(diào)節(jié)流量和真空度;單個
抽提井頂端以及地面真空泵體進(jìn)口端宜安裝透明的PVC管或透明視窗。
。
6.5.3分離凈化工藝設(shè)計
6.5.3.1本節(jié)對多相分離工藝設(shè)計進(jìn)行了規(guī)定,主要包括:a)應(yīng)包括緩沖罐、氣液分離器
和油水分離器,并應(yīng)與抽提部分設(shè)計配套兼容;b)油水分離器可采用管式或聚結(jié)板式;c)
相分離容器內(nèi)應(yīng)安裝液位計控制系統(tǒng);d)LNAPL流出口應(yīng)安裝在油水分離器上部,
DNAPL流出口應(yīng)在油水分離器底部。
6.5.3.2本節(jié)規(guī)定了多相抽提過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和NAPL的處理,主要是參照國家
和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。
6.6強(qiáng)化多相抽提技術(shù)及設(shè)備要求
6.6.1本節(jié)規(guī)定了當(dāng)?shù)貕K滲透系數(shù)低于10-6cm/s時,采用熱強(qiáng)化,增溶強(qiáng)化提升多相抽
提的工藝設(shè)計內(nèi)容。
6.6.2熱強(qiáng)化
6.6.2.1本節(jié)主要參考《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》(HJ1165)的設(shè)計,針
對熱強(qiáng)化多相抽提,進(jìn)行了部分的修改,熱強(qiáng)化主要包括加熱系統(tǒng),抽提系統(tǒng),分離系統(tǒng),
處理系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng),工藝流程圖如圖6-2。
圖6-2熱強(qiáng)化多相抽提技術(shù)工藝流程圖
6.6.2.2應(yīng)根據(jù)地塊污染特征、修復(fù)時間和修復(fù)成本要求,確定多相抽提熱強(qiáng)化的加熱方
式,一般可采用電阻加熱、蒸汽強(qiáng)化,對土壤和地下水的加熱溫度不宜超過80℃,適用
條件見表6-2。
表6-2熱強(qiáng)化多相抽提適用條件
加熱方式適合土質(zhì)適用條件不適用條件
粉砂、粉(1)適合于各種地層的(1)不適用于基巖和裂隙等地質(zhì)
電阻加熱土、壤土、污染區(qū)域修復(fù),特別是狀況;
黏土低滲透性污染區(qū)域的修(2)地下有絕緣體構(gòu)筑物時,對
復(fù);修復(fù)效果影響較大;
(2)適用于揮發(fā)性有機(jī)(3)地下水流速大于10-4m/s的
物、含氯有機(jī)物和石油污染區(qū)域宜采用阻隔
類等
(1)不適用于地層均質(zhì)性差的污
(1)適合于滲透性較好染區(qū)域;
的地層;(2)污染深度淺及污染范圍大
沙礫、砂
蒸汽加熱(2)適合對揮發(fā)性有機(jī)時,由于熱量損失過大及蒸汽注
土、粉砂
物污染源區(qū)及污染物程入壓力受限,限制應(yīng)用;
度重的區(qū)域進(jìn)行修復(fù)(3)地下水流速大于10-4m/s的
污染區(qū)域宜采用阻隔
6.6.2.3供熱能源
本節(jié)規(guī)定了熱強(qiáng)化能源類型,選擇的原則和需求測算。供熱能源選擇根據(jù)現(xiàn)場及周邊
能源供應(yīng)條件確定,能源需求量應(yīng)通過能量平衡計算確定。
6.6.2.4主要設(shè)備
本節(jié)規(guī)定了不同熱強(qiáng)化方式的主要設(shè)備,電阻加熱設(shè)備宜包括配電柜、可調(diào)式控制電
源、溫度監(jiān)測設(shè)備等,主要材料宜包括電極、電纜、電極井填料、管材等,并應(yīng)符合下列
規(guī)定:蒸汽加熱設(shè)備宜包括蒸汽鍋爐、蒸汽輸送管道、蒸汽注入井、溫度監(jiān)測儀、壓力監(jiān)
測儀等。
6.6.2.5加熱井與抽提井?dāng)?shù)量及位置
加熱井與抽提井?dāng)?shù)量及位置應(yīng)根據(jù)地塊污染物分布、抽提/熱強(qiáng)化影響半徑、修復(fù)目標(biāo)、
修復(fù)周期等確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)加熱井應(yīng)根據(jù)地塊污染特征布置,宜采用正六邊形或正三角形布局。加熱井和抽提
井?dāng)?shù)量比例宜在4:1~1:1;
b)加熱井最大深度應(yīng)按污染最深的介質(zhì)深度確定。宜為最深深度向下延伸1~3m。
6.6.2.6經(jīng)過換熱器冷卻后的氣液溫度宜低于35℃。
6.6.2.7抽提后續(xù)處理應(yīng)與6.5規(guī)定一致。
6.6.3增溶強(qiáng)化
本節(jié)主要是參考《TechnicalandRegulatoryGuidanceforSurfactant/CosolventFlushingof
DNAPLSourceZones》并結(jié)合實際的場地應(yīng)用提出設(shè)計要求,增溶強(qiáng)化一般通過表面活性
劑/共溶劑增加DNAPL在水中的溶解度來提高抽提效率。增溶強(qiáng)化系統(tǒng)應(yīng)在多相抽提的基
礎(chǔ)上增加注入裝置和回收裝置,工藝流程圖見圖6-4。
圖6-4增溶強(qiáng)化多相抽提技術(shù)工藝流程圖
a)注入井設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定;
1)注入井的設(shè)計應(yīng)符合T/GIA002的規(guī)定;
2)井管安裝深度至地下水污染深度以下1m,其中篩管深度一般為地下水位以上0.5
m至污染深度以下0.5m,篩管段設(shè)計透水率20%以上;
3)井管材質(zhì)與常規(guī)抽提井類似,可采用PVC、不銹鋼等,此外還應(yīng)滿足注入壓力要
求和循環(huán)水或藥劑擴(kuò)散的要求;
4)抽提井和注入井也可共用一井,抽提/注入井兼具抽提、注入功能,并可按需切換,
井間距較常規(guī)多相抽提井可適當(dāng)減??;
b)表面活性劑/共溶劑配置應(yīng)根據(jù)地塊地下水的pH值、溫度、電導(dǎo)率值、總?cè)芙夤?/p>
體以及陽離子/陰離子的含量確定;
c)選取表面活性劑/共溶劑應(yīng)分析生物降解性和降解產(chǎn)物,對人體、動物和植物的毒
性,成本等因素;
d)回收系統(tǒng)可采用超濾技術(shù)將表面活性劑/共溶劑回收再利用,超濾壓力宜為1×105
Pa~6×105Pa,膜的平均孔徑為1nm~10nm。
6.7監(jiān)測與控制
監(jiān)控是工藝控制和質(zhì)量控制的重要保證,通過對工藝參數(shù)檢測,及時調(diào)整和優(yōu)化工藝,
保證工程質(zhì)量和修復(fù)效果,降低修復(fù)成本。本節(jié)規(guī)定了多相抽提設(shè)計階段、啟動階段、運(yùn)
行階段和強(qiáng)化階段的工藝參數(shù)監(jiān)控的要求。
6.7.1多相抽提監(jiān)測
6.7.1.1多相抽提系統(tǒng)設(shè)計階段,工藝參數(shù)監(jiān)控應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)土壤真空/壓力水頭分布;
b)土壤特性;
c)測壓管水頭分布;
d)NAPL厚度和污染面積;
e)污染物濃度、NAPL回收量等化學(xué)參數(shù)。
6.7.1.2多相抽提系統(tǒng)啟動階段,工藝參數(shù)監(jiān)控應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)真空/壓力;
b)水位分布;
c)流體流動;
d)抽提氣體中VOC濃度;
e)地下水含氧量、濁度、氧化還原電位、電導(dǎo)率和pH;
f)大氣壓力;
g)分離氣體相對濕度;
h)真空泵的溫度;
i)氣液/油水分離器中液位等。
6.7.1.3多相抽提系統(tǒng)運(yùn)行階段,工藝參數(shù)監(jiān)控應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)地下真空/壓力/壓頭分布;
b)水/氣和NAPL流動;
c)包氣帶污染物;
d)抽提土壤氣中VOC濃度;
e)地下水含氧量、濁度、氧化還原電位、電導(dǎo)率和pH;
f)土壤水分變化。
6.7.1.4啟動階段,監(jiān)測頻率應(yīng)至少保持每天一次,同時應(yīng)做好巡檢工作,巡檢內(nèi)容應(yīng)包
括多相抽提設(shè)備、抽提井、管路系統(tǒng)的運(yùn)行狀況等。
6.7.1.5運(yùn)行期間應(yīng)對監(jiān)測井和抽提井中的土壤氣、地下水中目標(biāo)污染物監(jiān)測,每周不應(yīng)
少于1次,液位監(jiān)測每天不應(yīng)少于1次,可分別按HJ/T166,HJ164執(zhí)行。
說明:多相抽提系統(tǒng)運(yùn)行初期產(chǎn)生的廢氣、廢水濃度較高且負(fù)荷波動顯著,而后期濃
度則會顯著降低且趨于平穩(wěn),因此實施期內(nèi)第一個月監(jiān)測頻次應(yīng)適當(dāng)高一些,后期監(jiān)測頻
次可適當(dāng)降低。
6.7.1.6廢水、廢氣處理過程中應(yīng)保持每日監(jiān)測。采用活性炭罐吸附處理廢氣時,可在廢
氣排放口采用火焰離子檢測器(FID)或光離子檢測器(PID)對進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測。
說明:為評估多相抽提工藝配套廢氣、廢水處理系統(tǒng)的有效性并判斷修復(fù)實施過程中
廢氣、廢水是否能夠達(dá)標(biāo)排放,應(yīng)對廢氣、廢水處理設(shè)施的出口處污染物濃度進(jìn)行日常監(jiān)
測。如廢氣排放口濃度明顯增大應(yīng)停止抽提,更換活性碳罐中的活性炭。
6.7.1.7水位監(jiān)測每周不應(yīng)少于1次。
6.7.2強(qiáng)化多相抽提監(jiān)控
6.7.2.1熱強(qiáng)化抽提監(jiān)控應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)地下溫度監(jiān)測點可安裝在加熱井內(nèi),也可安裝在加熱井之間。宜在加熱點的遠(yuǎn)點、
冷點位置設(shè)置溫度監(jiān)測點,縱向上監(jiān)測點的設(shè)置間隔宜保證每個點位上有3~10個監(jiān)測點,
數(shù)量應(yīng)滿足修復(fù)地塊的地下土層性質(zhì)和類型的要求;
b)地下壓力監(jiān)測井可安裝在加熱井、抽提井的井口或井管內(nèi),也可安裝在加熱井和抽
提井之間,宜在加熱區(qū)域內(nèi)高溫高壓點及低溫低壓點等位置設(shè)置壓力監(jiān)測點;
c)地下溫度、壓力監(jiān)測點的安裝及設(shè)置數(shù)量應(yīng)按監(jiān)控目的、地塊特征確定。
6.7.2.2熱強(qiáng)化系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)控應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)電阻加熱監(jiān)控指標(biāo)還應(yīng)包括加熱電流、地層電阻率、加熱區(qū)地表電壓等;
b)蒸汽強(qiáng)化抽提監(jiān)控指標(biāo)還應(yīng)包括入口處的蒸汽溫度、蒸汽壓力、蒸汽流量等;
c)地下溫度應(yīng)連續(xù)監(jiān)測,可采用熱電偶、光纖分布式溫度傳感器以及電阻層析成像技
術(shù)等,應(yīng)對溫度數(shù)據(jù)分析,適時對加熱工況調(diào)整;
d)地上廢氣、廢水抽提總管及部分抽提井口溫度、壓力;
e)根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行狀況,可對修復(fù)區(qū)域及周邊的土壤、地下水取樣監(jiān)測,采樣、制樣及
送檢過程中應(yīng)采取防止污染物在高溫作用下逸散和人員燙傷的措施,取樣后應(yīng)對表面阻隔
層恢復(fù),監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)包括目標(biāo)污染物,取樣監(jiān)測方法應(yīng)符合HJ25.2的規(guī)定。
6.7.2.3增溶強(qiáng)化
增溶強(qiáng)化抽提監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)在6.7.1的基礎(chǔ)上應(yīng)對注入的表面活性劑/共溶劑監(jiān)控,檢測回收液體中的污染物濃
度;
b)監(jiān)測井應(yīng)布置于待修復(fù)區(qū)的上方、下方和周圍,測量表面活性劑的遷移和污染物濃
度;
c)地下水質(zhì)量監(jiān)控,在表面活性劑/共溶劑注入前,應(yīng)收集地下水樣本,確定初始污
染物濃度,注入完畢后的地下水采樣應(yīng)在地下水系統(tǒng)達(dá)到平衡后進(jìn)行,注入修復(fù)期間,可
對處理區(qū)外的區(qū)域進(jìn)行地下水樣本收集,驗證在修復(fù)期間注入物是否產(chǎn)生遷移;
d)注入過程中應(yīng)監(jiān)控注入和抽提物的流速,定期記錄注入和回收率,以及輸送流量、
工藝單元的壓力、過濾器和膜的完整性、中間和廢物儲存罐中的液位、出水質(zhì)量和空氣排
放質(zhì)量;
e)間隙水pH可采用電位法測定,可參照HJ962執(zhí)行;
f)地下溫度應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。可通過熱電偶、光纖分布式溫度傳感器以及電阻層析成像技
術(shù)等方式獲取。
6.8施工與驗收
施工與驗收是多相抽提修復(fù)工程的重要環(huán)節(jié)。本節(jié)規(guī)定了多相抽提和強(qiáng)化多相抽提修
復(fù)工程的施工應(yīng)符合國家和行業(yè)相應(yīng)專項工程施工規(guī)范、施工程序、設(shè)備材料選擇、管理
文件、調(diào)試和驗收的要求。
6.9運(yùn)行與維護(hù)
6.9.1運(yùn)行
當(dāng)多相抽提系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行48h以上時,可進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段;當(dāng)達(dá)到預(yù)期修復(fù)目標(biāo)時,
可關(guān)停系統(tǒng)。根據(jù)實際工程的經(jīng)驗,大部分的熱強(qiáng)化和增溶強(qiáng)化可與多相抽提同時進(jìn)行。
說明:多相抽提系統(tǒng)啟動階段各工序、設(shè)備之間需要相互磨合,此階段需有操作人員
在現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控和調(diào)試,穩(wěn)定運(yùn)行后可減少操作人員的監(jiān)控頻率。
6.9.2維護(hù)
6.9.2.1維護(hù)應(yīng)制定修復(fù)工程設(shè)備定期維護(hù)計劃。
6.9.2.2維護(hù)時,應(yīng)根據(jù)技術(shù)要求與規(guī)范對設(shè)備定期檢查、維護(hù)和更換部件和材料。維護(hù)
對象宜包括抽提管井、管線、多相分離設(shè)備、后處理設(shè)備、加熱組件、注入管井、水平阻
隔層、轉(zhuǎn)動設(shè)備等。
6.9.2.3維護(hù)時,可采用臺賬發(fā)記錄設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時間,故障發(fā)生時間、原因、排除
方法,測試期間故障次數(shù)、故障頻率,評估并記錄故障的程度。
7標(biāo)準(zhǔn)實施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容體現(xiàn)了有機(jī)污染地塊多相抽提修復(fù)技術(shù)的完整流程。本標(biāo)準(zhǔn)推薦的技術(shù)參數(shù)
和強(qiáng)化技術(shù)為當(dāng)前較為完整的多相抽提修復(fù)模式,選取的參數(shù)符合我國實際情況,且借鑒
了相當(dāng)數(shù)量的污染地塊修復(fù)實例,是成熟、可靠、優(yōu)化的修復(fù)技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)實施后可帶來以
下效益:
(1)有利于國家及我省相關(guān)環(huán)保政策的貫徹執(zhí)行,本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格遵循國家《土壤污染防
治行動計劃》關(guān)于預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、風(fēng)險管控的土壤污染防治總體思路,從技術(shù)層面
提出了污染地塊多相抽提修復(fù)工程的總體程序、內(nèi)容和要求,是《上海市土壤及地下水污
染防治“十四五”規(guī)劃》的重要任務(wù)之一,對進(jìn)一步提高多相抽提技術(shù)修復(fù)工作的規(guī)范性,
節(jié)省工程投資,全面提升工程質(zhì)量和效率,推進(jìn)生態(tài)文明環(huán)境建設(shè),具有重要而深遠(yuǎn)的意
義,并且能實現(xiàn)良好的環(huán)境效益和社會效益;
(2)在土地資源越來越珍貴的今天,如何經(jīng)濟(jì)、快速、高效地使用多相抽提技術(shù)修復(fù)
污染的土壤及地下水,使其符合功能區(qū)調(diào)整后的土地再利用類型功能要求,已成為現(xiàn)代城
市環(huán)境管理中一項極為重要的挑戰(zhàn)。本標(biāo)準(zhǔn)有助于進(jìn)一步合理合規(guī)的推進(jìn)有機(jī)污染地塊多
相抽提修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,同時也對進(jìn)一步健全多相抽提技術(shù)體系具有積極的推動作用。
8標(biāo)準(zhǔn)實施建議
本標(biāo)準(zhǔn)通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的整理與分析、實地調(diào)研和咨詢,總結(jié)近幾年來國內(nèi)外
多相抽提與強(qiáng)化多相抽提技術(shù)從設(shè)計、施工、監(jiān)控、驗收等方面的有效經(jīng)驗,經(jīng)現(xiàn)場實際
調(diào)研并結(jié)合資料整合,完成了本標(biāo)準(zhǔn)的制定。本標(biāo)準(zhǔn)包括了多相抽提與強(qiáng)化多相抽提技術(shù)
的設(shè)計、施工等方面的內(nèi)容,涉及面廣、技術(shù)性強(qiáng)。建議在本標(biāo)準(zhǔn)實施過程中廣泛聽取和
收集各方面的意見和建議,根據(jù)實際應(yīng)用情況,對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷地修訂和完善,使其實
用性和可操作性與時俱進(jìn),不斷滿足環(huán)境管理和環(huán)保工程建設(shè)的需求。
9征求意見處理情況說明(送審稿)
10技術(shù)審查工作情況說明(報批稿)
目次
1任務(wù)來源............................................................................................................................3
2標(biāo)準(zhǔn)制定必要性.................................................................................................................3
3主要工作過程....................................................................................................................4
4國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究.........................................................................................................5
5同類工程現(xiàn)狀調(diào)研.............................................................................................................5
6主要技術(shù)內(nèi)容及說明.........................................................................................................6
7標(biāo)準(zhǔn)實施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析.............................................................................16
8標(biāo)準(zhǔn)實施建議..................................................................................................................17
9征求意見處理情況說明(送審稿).................................................................................17
10.....................................................................................技術(shù)審查工作情況說明(報批稿)
17
《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》編制說明
1任務(wù)來源
2020年1月,上海大學(xué)作為“國家重點研發(fā)計劃”場地土壤污染成因與治理技術(shù)研究
項目《石化污染場地強(qiáng)化多相抽提與高效凈化耦合技術(shù)》課題五《典型場地強(qiáng)化多相抽提
與凈化技術(shù)全流程規(guī)?;痉丁烦袚?dān)單位,承擔(dān)了《強(qiáng)化多相抽提修復(fù)技術(shù)全流程工藝優(yōu)
化與全系統(tǒng)綜合評價》任務(wù)。課題組通過分析典型低滲透有機(jī)場地污染特征、多相抽提技
術(shù)效能、修復(fù)效果、強(qiáng)化多相抽提技術(shù)類型等,編制《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽提與高效
凈化耦合技術(shù)規(guī)范》。
2023年4月,上海大學(xué)向中華環(huán)保聯(lián)合會提出申請,立項《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽
提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),并承擔(dān)該標(biāo)準(zhǔn)的編制工作,參編單位有上海勘察
設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、上海市環(huán)境科學(xué)研
究院。2023年5月,中華環(huán)保聯(lián)合會主持召開了該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿技術(shù)審查會,依據(jù)專家
意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》。
2標(biāo)準(zhǔn)制定必要性
2019年1月1日《土壤污染防治法》實施,要求有風(fēng)險的地塊應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險管控和修
復(fù)。從法律法規(guī)的層面上,國家正不斷加大污染土壤環(huán)境治理力度,不斷完善管理制度的
建設(shè)。
2019年,生態(tài)環(huán)境部重新修訂了建設(shè)用地土壤環(huán)境保護(hù)系列標(biāo)準(zhǔn),包括了調(diào)查、監(jiān)測、
風(fēng)險評估和污染土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則。《建設(shè)用地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定了污染土壤修復(fù)所
遵循的一般性原則、程序和技術(shù)要求,主要適用于污染土壤修復(fù)可行性研究中修復(fù)技術(shù)的
篩選和修復(fù)方案的制定,但是缺乏對土壤修復(fù)各專項技術(shù)的詳細(xì)規(guī)定。在選定具體的修復(fù)
技術(shù)后,還需要通過各個土壤修復(fù)專項技術(shù)規(guī)范來指導(dǎo)相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)的設(shè)計與實施,例
如修復(fù)技術(shù)方案篩選出多相抽提技術(shù)后,本標(biāo)準(zhǔn)用于具體指導(dǎo)和規(guī)范如何進(jìn)行多相抽提工
程設(shè)計和施工。
我國有機(jī)企業(yè)數(shù)量眾多、分布廣泛、產(chǎn)排污強(qiáng)度大,典型污染地塊中石油類和氯代烴
等檢出率超過70%,且暴露負(fù)荷高、毒性效應(yīng)強(qiáng),對地塊周邊的生態(tài)環(huán)境和人群健康構(gòu)成
嚴(yán)重危害,亟需進(jìn)行有效的修復(fù)治理和風(fēng)險管控。多相抽提技術(shù)廣泛應(yīng)用于有機(jī)污染地塊
的修復(fù)治理,但目前對于處理非均質(zhì)、低滲透地層中的高粘度、高密度有機(jī)物污染仍然十
分困難,存在修復(fù)施工后期拖尾、反彈、污染擴(kuò)散和尾氣超標(biāo)等問題,難以滿足地塊修復(fù)
標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求,亟需研究強(qiáng)化多相抽提與修復(fù)技術(shù),實現(xiàn)有機(jī)污染地塊科學(xué)治理。
制定《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》是完善標(biāo)準(zhǔn)體系的具體體現(xiàn),是彌補(bǔ)我
國現(xiàn)階段多相抽提技術(shù)及強(qiáng)化策略領(lǐng)域空白的迫切需求。該技術(shù)規(guī)范的制定還可以進(jìn)一步
提高多相抽提技術(shù)修復(fù)工作的規(guī)范性,為制定高效修復(fù)策略提供參考,節(jié)省工程投資,全
面提升工程質(zhì)量和效率,具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
3主要工作過程
3.1組建編制技術(shù)組和研究啟動
2022年8月,在中華環(huán)保聯(lián)合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會的組織協(xié)助下,由上海大學(xué)牽
頭,聯(lián)合上海勘察設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司、
上海市環(huán)境科學(xué)研究院等單位簽署了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制協(xié)議,成立了標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組。2022年
8月30日,中華環(huán)保聯(lián)合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會組織召開了《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽
提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》編制啟動會議,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組就標(biāo)準(zhǔn)編制大綱和重點研究
問題進(jìn)行了第一次集中討論和任務(wù)分工。
3.2重點問題研究
2022年9月22日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開了第二次工作會議。對有機(jī)污染地塊多相抽
提修復(fù)技術(shù)等重點問題進(jìn)行了專題研討。10月18日,形成了重點問題的研究初稿。
3.3規(guī)范初稿的編制
2022年11月09日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開了第三次工作會議。對強(qiáng)化多相抽提和修
復(fù)技術(shù)程序、現(xiàn)場測試方法等問題進(jìn)行了專題研討。11月24日,形成了《有機(jī)污染場地
強(qiáng)化多相抽提與高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》第一版初稿。
3.4專家咨詢和規(guī)范第二版初稿的編制
2023年4月25日,上海大學(xué)牽頭組織召開了標(biāo)準(zhǔn)初稿的專家咨詢會,就標(biāo)準(zhǔn)格式和
重點技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了重點咨詢。會后經(jīng)修改完善后形成了《有機(jī)污染場地強(qiáng)化多相抽提與
高效凈化耦合技術(shù)規(guī)范》第二版初稿。
3.5專家咨詢和征求意見稿的編制
2023年5月13日,標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)組召開內(nèi)部研討會議,對第二版初稿中的內(nèi)容再次
進(jìn)行研討。5月25日召開技術(shù)審查會,與會專家一致同意該標(biāo)準(zhǔn)通過技術(shù)審查,編制組參
考專家意見將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》,修改完善后于6
月5日形成了《有機(jī)污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范多相抽提》(征求意見稿)。
4國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究
4.1多相抽提技術(shù)的發(fā)展概況
多相抽提技術(shù)(Multi-PhaseExtraction,MPE)是通過真空抽提手段,抽取地下污染區(qū)
域的土壤氣體、地下水和NAPL到地面上進(jìn)行分離和處理,以控制和修復(fù)土壤和地下水中
有機(jī)污染物的技術(shù)。
歐美發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)90年代就將多相抽提技術(shù)作為修復(fù)土壤和地下水污染的技
術(shù)之一,目前已形成完善的集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理機(jī)制為一體的多相抽提修復(fù)技術(shù)體系。美國
陸軍工程兵團(tuán)《EngineeringandDesignMulti-PhaseExtraction》技術(shù)文件給出了多相抽提技
術(shù)工程設(shè)計指南。美國環(huán)保局《Multi-PhaseExtraction:State-of-the-Practice》文件提供了
實際應(yīng)用的案例分析。
我國現(xiàn)有多相抽提技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(包括征求意見稿)大多是同其他修復(fù)技術(shù)整合編匯。此
類標(biāo)準(zhǔn)主要包括《2014年污染場地修復(fù)技術(shù)目錄(第一批)》、《污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)
險管控技術(shù)導(dǎo)則》、《石化地塊污染土壤-地下水原位協(xié)同修復(fù)技術(shù)指南(試行)》等,標(biāo)準(zhǔn)
中對多相抽提技術(shù)的適用范圍、修復(fù)效果等做出了總結(jié),但對其設(shè)備選型、強(qiáng)化技術(shù)等并
未給出針對性要求和建議。
4.2強(qiáng)化多相抽提技術(shù)的發(fā)展概況
強(qiáng)化多相抽提是通過電阻加熱、蒸汽注入、增溶脫附等方式強(qiáng)化多相抽提,以提高污
染物的去除率,節(jié)省時間成本。
ITRC(InterstateTechnology&RegulatoryCouncil)2003年制定了《Technicaland
RegulatoryGuidanceforSurfactant/CosolventFlushingofDNAPLSourceZones》,該技術(shù)導(dǎo)則
給出了利用表面活性劑/助溶劑沖洗來強(qiáng)化抽提DNAPL。
生態(tài)環(huán)境部2021年發(fā)布了《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》,該技術(shù)文件給
出了利用熱脫附與抽提結(jié)合去除土壤污染物相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。
5同類工程現(xiàn)狀調(diào)研
MPE技術(shù)在國外已有多年的工程應(yīng)用,美國環(huán)保署、石油學(xué)會和陸軍工程部等針對
MPE系統(tǒng)的工程設(shè)計和運(yùn)行維護(hù)出臺了相關(guān)的技術(shù)指南。Kirshner等1996年報道了高負(fù)
壓雙相抽提(HVDPE)技術(shù)在航空燃油污染土壤和地下水修復(fù)的應(yīng)用,經(jīng)5個月運(yùn)行去除
了16656.8kg烴類污染物,其中生物降解、液體抽出、氣相抽提對污染物去除的貢獻(xiàn)分別
占62%,27%和11%。Gabr等在某空軍基地航空燃油污染地塊使用垂直預(yù)制井布設(shè)25排
抽提井,安裝MPE系統(tǒng)進(jìn)行LNAPL抽提,運(yùn)行185h共去除467kg氣相有機(jī)污染物和
133L的自由相液體。Calza等將MPE技術(shù)應(yīng)用于巴西某加油站苯污染地塊修復(fù),經(jīng)18個
月系統(tǒng)運(yùn)行后地下水中苯污染濃度達(dá)到修復(fù)目標(biāo)要求。Baldwin等在某加油加氣站地塊設(shè)
置12口抽提井并安裝HVDPE系統(tǒng)進(jìn)行地下水修復(fù),兩年半運(yùn)行期共抽出污染地下水
1400m3,去除約119kg石油烴。
國內(nèi)MPE技術(shù)研究應(yīng)用近年發(fā)展迅速,中試和工程化應(yīng)用逐漸增多。張云達(dá)等在某
氯代烴苯系物復(fù)合污染地塊采用單泵雙相抽提系統(tǒng)進(jìn)行地下水修復(fù),在1000m2污染范圍
內(nèi)布設(shè)抽提井103口,在20天運(yùn)行后抽出250m3地下水,12000m3氣體,收集NAPL
約50L。張峰在某化工地塊LNAPL污染地下水單泵雙相抽提系統(tǒng)修復(fù)中試研究布設(shè)了9
口抽提井,運(yùn)行時間25d,共抽提污染液體約720L,去除甲苯約125kg。王錦淮等在某
化工地塊苯系物污染地下水MPE修復(fù)中試研究發(fā)現(xiàn),MPE技術(shù)實現(xiàn)了土壤地下水中揮發(fā)
性氣體污染物濃度迅速下降,但對殘留溶解態(tài)、吸附態(tài)污染物無顯著效果,需與原位化學(xué)
氧化修復(fù)技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用以提高修復(fù)效率。張學(xué)良等運(yùn)用燃?xì)鉄崦摳綇?qiáng)化抽提對某退役溶劑
廠污染地塊進(jìn)行修復(fù),結(jié)果顯示熱脫附修復(fù)后土壤中苯、氯苯和石油類有機(jī)物最大去除率
分別為99.88%、99.84%、97.58%,地下水中苯、氯苯和石油類有機(jī)物去除率分別為
98.77%、97.70%、99.99%,燃?xì)鉄崦摳綇?qiáng)化抽提技術(shù)處理地塊揮發(fā)性有機(jī)污染物效果良好。
6主要技術(shù)內(nèi)容及說明
6.1適用范圍
本文件規(guī)定了有機(jī)污染地塊多相抽提修復(fù)的基本規(guī)定、多相抽提設(shè)計、強(qiáng)化多相抽提
設(shè)計、監(jiān)測與控制、施工與驗收、運(yùn)行與維護(hù)。
本文件適用于有機(jī)污染地塊多相抽提修復(fù)工程的設(shè)計、施工、驗收及運(yùn)行維護(hù)。
6.2規(guī)范性引用文件
現(xiàn)行的國家法律法規(guī)、建設(shè)用地系列土壤生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放治理類的環(huán)境標(biāo)
準(zhǔn)及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是制定本標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。
環(huán)境質(zhì)量、排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境影響、污染物毒性浸出方法等引用國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
有關(guān)施工和驗收、運(yùn)行和維護(hù)等方面的技術(shù)要求引用國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
6.3術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了7個術(shù)語,分別是多相抽提、強(qiáng)化多相抽提、熱強(qiáng)化、電阻加熱、蒸汽
加熱、增溶強(qiáng)化和非水相液體,主要術(shù)語說明如下。
多相抽提
采用真空提取手段,抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和非水相液體(NAPL)
到地面上分離和處理,控制和修復(fù)土壤和地下水中有機(jī)污染物的技術(shù)。
說明:《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》(HJ1165)等相關(guān)規(guī)范中對“多相
抽提”已經(jīng)進(jìn)行了釋義,考慮到“多相抽提”是本標(biāo)準(zhǔn)的核心,因此本技術(shù)規(guī)范結(jié)合相關(guān)
規(guī)范和大量文獻(xiàn)對多相抽提進(jìn)行定義,并在將其作為本指南中重要的術(shù)語,為和本標(biāo)準(zhǔn)更
加貼合,在原本含義不變的情況下,進(jìn)行了部分措辭的修改。
強(qiáng)化多相抽提
采用加熱、增溶等土壤修復(fù)技術(shù)與多相抽提技術(shù)耦合,提升多相抽提對有機(jī)污染地塊
的修復(fù)效能。
說明:多相抽提技術(shù)對環(huán)境修復(fù)有一定的局限性,在滲透系數(shù)較低的土壤,抽提效率
并不顯著,加熱、增溶等強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對強(qiáng)化多相抽提開展
了大量研究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
熱強(qiáng)化
采用電阻加熱或蒸汽加熱方式,將有機(jī)物從土壤或地下水中脫附或降低其粘度,提升
抽提效率的技術(shù)。
說明:熱強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對熱強(qiáng)化多相抽提開展了大量研
究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
電阻加熱、蒸汽加熱
說明:《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》(HJ1165)中已對“電阻加熱”、
“蒸汽加熱”進(jìn)行了明確釋義,但主要是針對熱脫附技術(shù),而熱強(qiáng)化和熱脫附的目的并不
相同,因此針對以上加熱方式,修改了部分措辭以更貼合本技術(shù)規(guī)范。
增溶強(qiáng)化
向土壤注入增溶材料,使有機(jī)污染物從土壤中脫附,提升抽提效率的技術(shù)。
說明:增溶強(qiáng)化技術(shù)可以提升多相抽提的效率,國內(nèi)外對增溶強(qiáng)化多相抽提開展了大
量研究,該術(shù)語主要結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行了定義。
非水相液體
不與水混溶的,一種或幾種化學(xué)物
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