[發明專利]一種土壤及地下水固相淺層攪拌原位化學氧化修復方法

有效

• 申請號: 201710117307.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106807736B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 李書鵬;楊樂巍;張岳;宋曉威;陳凡;尹鵬程;汪福旺;謝倩;劉巖;劉淵文
• 申請（專利權）人: 北京建工環境修復股份有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00;C02F1/72
• 代理公司: 北京市東方至睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11485
• 代理人: 霍金虎

本發明提供了一種土壤及地下水固相淺層攪拌原位化學氧化修復方法，屬于土壤及地下水修復方法技術領域。本發明包括以下步驟：(1)場地平整、測量分區；(2)表層破碎篩分、設置圍堰；(3)組裝淺層攪拌設備及調試；(4)固體氧化劑及活化劑投加；(5)淺層攪拌施工；(6)表層固化；(7)藥劑反應及監測；(8)自檢及驗收。本發明適用于淺層飽和土壤及地下水有機污染修復、地下水重度污染的修復，可解決淺層重度有機污染的藥劑一輪施工投加藥劑參數偏低的難題，氧化劑K投加比上限可達到1.5％～6％。本發明的方法操作簡便、施工效率高，反應周期相對較長，氧化劑與地下水中的有機物可持續反應，有效防止地下水污染物濃度反彈。

技術領域

本發明涉及一種土壤及地下水固相淺層攪拌原位化學氧化修復方法，屬于土壤及地下水修復方法技術領域。

背景技術

土壤及地下水的重金屬、有機污染是目前典型的兩大類型污染。淺層污染土壤及地下水單獨及復合污染由于暴露途徑多，在污染場地中普遍存在。原位修復相對異位修復技術具有無二次污染、不占用額外場地等優勢逐步得到青睞。土壤及地下水修復技術主要采用物理、化學及生物或組合技術，其中化學或生物修復工程技術首要解決的問題就是修復藥劑(氧化劑/還原劑/微生物制劑)如何均勻加入地下環境。淺層污染土壤及地下水特點為土質以雜填土為主，污染物分布極不均勻，尤其局部含有粘土土層的情形下采用注入技術很難達到理想的修復效果，因此，不適合采用注射及深層攪拌技術，淺層攪拌技術就顯得迫切需要。

現有的修復藥劑原位投加主要有兩種方式：攪拌和注入/注射，其中原位注入/注射分為：Geoprobe直壓式高壓注射、建井注入(PVC注入井)、Chemgrout注漿技術、深層攪拌原位修復技術、土壤及地下水高壓旋噴修復技術以及其它巖土注漿技術等。現有技術無法解決淺層土壤及地下水原位修復問題。

揮發性及半揮發有機污染場地土壤及地下水中的目標污染物具有揮發性，因此，原位修復技術作為首推技術，以解決修復過程的二次污染問題，同時原位修復技術可避免因基坑開挖降水等引起的安全隱患。

原位化學氧化(In Situ Chemical Oxidation，ISCO)技術具有可同時處理多種有機污染物，處理效率較高的優點。同時，化學氧化一般不受污染物濃度限制。影響原位化學氧化技術的因素包括：氧化劑在土壤及地下水中的擴散、氧化劑類別、氧化劑投加量、污染物類型及濃度等。

美國環境保護署最新的調查資料顯示，化學氧化技術已被成功應用于數千個污染場地的修復，近年來的場地修復案例中，ISCO技術約占33％，并且有日益增加的趨勢，成為目前發展最迅速的土壤/地下水主導修復技術。

常用的化學氧化藥劑包括芬頓試劑、高錳酸鉀、臭氧、活化的過硫酸鹽等，芬頓試劑、臭氧、活化的過硫酸鹽等氧化劑主要依靠其產生的自由基來氧化有機污染物，可修復土壤及地下水中的苯系物、硝基苯類、石油烴等有機污染物。芬頓試劑自由基具有非常強的氧化能力，可以氧化多種有機污染物，但其氧化過程不具選擇性，而且在地下水中存在時間非常短暫，所以如何能有效地將氧化劑投加到修復區域，并保證產生的自由基能與污染物及時充分地接觸，對修復的效果至關重要。活化過硫酸鹽具有適應性強、長效、氧化性強且廣譜、土壤化學需求量(SOD)值低等優點。過硫酸鹽(簡稱K藥劑)常用活化方式或活化劑包括高熱、堿、Fe²⁺和H₂O₂等。通過活化過硫酸根離子，產生氧化能力更強的自由基離子，可以氧化更多更難降解的有機污染物。采用堿作為活化方法更經濟、持續、安全、有效。

申請號為201410387735.4(授權公告號CN104174634B、授權公告日2016年5月18日)的“一種有機污染土壤和地下水原位修復裝置及修復方法”、申請號為201410615166.4(申請公布號CN104438315A、申請公布日2015年3月25日)的“一種修復污染土壤和地下水的原位化學氧化注入裝置”等建井注射技術相關中國發明專利中，提到一種建井注射原位化學氧化修復技術，均采用添加溶液形式的過硫酸鹽，采用液堿作為活化劑。