污染地下水原位注入修復技術(shù)指南

1本指南規(guī)定了污染地下水原位注入修復的基本要求、2規(guī)范性引用文件GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)HJ610-2016環(huán)境影響評價導則-3術(shù)語和定義2揮發(fā)性有機化合物volatileorganiccomp半揮發(fā)性有機化合物semi-volatileorganiccompound沸點在260~400℃之間，在標準溫度和壓力（20℃和1個大氣壓）下飽和蒸氣壓超過1.33×非水相液體non-aqueousphaseli高密度非水相液體densenon-aqueousphaseli低密度非水相液體lightnon-aqueousphaseliquid,LN地層結(jié)構(gòu)stratigraphicst水文地質(zhì)條件hydrogeologicalc地下水埋藏、分布、補給、徑流和排泄條件，水質(zhì)和水量及地下水埋深burieddepthofg3污染隨地下水移動從污染源向周邊移動和擴滲透系數(shù)permeabilitycoeffic飽和土壤中，在單位水壓梯度下，水分通過垂直于水流方向潛水層unconfinedaquiferlayer;ph又稱包氣帶（vadosezone;aerat4承壓水confinedwater;artesian場地特征參數(shù)site-specificparame不移動受污染的土壤或地下水，直接在場地發(fā)生污染的位修復可行性研究feasibilitystudyforr修復系統(tǒng)運行與維護operationandmaintenanceofremediation原位注入修復in-situinject原位注入井注入insituinjec5高壓旋噴注入highpressurejetgrouting影響半徑radiusofinfluence4原位注入修復技術(shù)設(shè)計總體要求4.2基本流程/技術(shù)路線6生物降解特征參數(shù)地下水體理化性質(zhì)場地特征參數(shù)污染物特征參數(shù)水文特征參數(shù)原位注入可行性評估原位注入實施效果與評估周圍環(huán)境敏感區(qū)域地層特征參數(shù)生物降解特征參數(shù)地下水體理化性質(zhì)場地特征參數(shù)污染物特征參數(shù)水文特征參數(shù)原位注入可行性評估原位注入實施效果與評估周圍環(huán)境敏感區(qū)域地層特征參數(shù)開始開始修復效果修復成本注入藥劑篩選注入方法篩選否否反應(yīng)介質(zhì)劑量計算是注入藥劑質(zhì)現(xiàn)場試驗反應(yīng)介質(zhì)劑量計算是法規(guī)要求經(jīng)濟可行性場地污染分布修復效果修復成本注入藥劑篩選注入方法篩選否否反應(yīng)介質(zhì)劑量計算是注入藥劑質(zhì)現(xiàn)場試驗反應(yīng)介質(zhì)劑量計算是法規(guī)要求經(jīng)濟可行性場地污染分布注入藥劑實驗室試驗注入藥劑實驗室試驗污染物分解效果評價是否可行是否可行污染物分解效果評價污染物分解效果評價是否可行是否可行人體健康及環(huán)境風險可行性人體健康及環(huán)境風險可行性原位注入可行性評估原位注入可行性評估設(shè)備調(diào)試系統(tǒng)運行運行期間修復效果評價整體修復效果評價原位注入系統(tǒng)設(shè)計設(shè)備調(diào)試系統(tǒng)運行運行期間修復效果評價整體修復效果評價原位注入系統(tǒng)設(shè)計操作、維護及監(jiān)測操作、維護及監(jiān)測現(xiàn)場安裝調(diào)試及維護現(xiàn)場安裝調(diào)試及維護系統(tǒng)停止運行系統(tǒng)停止運行系統(tǒng)運行效果監(jiān)測及評估系統(tǒng)運行效果監(jiān)測及評估建設(shè)規(guī)模與投資估算標準建設(shè)規(guī)模與投資估算標準74.3.1場地特征數(shù)據(jù)收集階段4.3.2原位注入可行性評估階段4.3.3原位注入實施階段原位注入系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)場安裝調(diào)試及維護系統(tǒng)運行效果監(jiān)測及評估建設(shè)規(guī)模與投資估算根據(jù)建設(shè)規(guī)模與場地污染范圍、目標含水層深度、特征污染5場地特征參數(shù)數(shù)據(jù)收集8b)含水層巖性、分布、結(jié)構(gòu)、厚度、埋藏b)年降雨量、降水入滲系數(shù)，地下水年開采量，開采層位等。）；95.5生物降解特征參數(shù)5.6場地周圍環(huán)境敏感區(qū)域6原位修復技術(shù)可行性評估b)危險品的購買和存放應(yīng)取得相關(guān)的許可，6.3人體健康及環(huán)境風險的可行性6.3.2環(huán)境風險的可行性分析7注入藥劑的類型及篩選7.2原位化學還原藥劑二價鐵、零價鐵、有機質(zhì)等?；瘜W還原可以處理重金屬類(如六價IICr(VI)還原為Cr(III)，弱-），狀Fe(OH)3沉淀，促進金屬沉淀物的絮凝沉淀。Fe0具有更強的還原性3Fe2+20→4Fe0.75CT0.25(穩(wěn)定性復（Anaerobicoxidationbiologicalremediaton）、厭氧還原生物修復（Anaerobicreductionbiologicalremediation）和共生代謝生物修復(Symbioticmetabolicbiologicalremediation準級濟間度度險擾9優(yōu)年易低小無7良5中3差1劣難高大大8注入工藝的類型及篩選若現(xiàn)場存在建筑物或者其它基礎(chǔ)設(shè)施，該工藝可采用水平井/斜井來促進氧化劑的分布，從而達到豎直機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土層的預定位置后，用高壓設(shè)備使藥劑漿液或水（空氣）成為20～40MPab)可根據(jù)每層土壤的污染程度控制藥劑投加參序號1高地2地3工藝整合最優(yōu)藥劑配方的確立條件優(yōu)化pH工藝整合最優(yōu)藥劑配方的確立條件優(yōu)化pH條件篩選添加劑量篩選輔助藥劑篩選添加工藝篩選9原位注入修復可行性試驗9.1注入藥劑的實驗室試驗A、化學氧化B、化學還原C、生物修復9.2注入藥劑的現(xiàn)場實驗現(xiàn)場實驗區(qū)域放線定位9.3污染物分解效果評價一級反應(yīng)動力學，是指其反應(yīng)方程中參與反應(yīng)或與反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)的條件（濃度）的指數(shù)和為1dxdt=k(a?x)(b?x)9.4反應(yīng)藥劑的劑量計算藥劑在地下系統(tǒng)中傳輸?shù)挠绊懓霃經(jīng)Q定了注入井的間距和分布情況。在進行注入井井pmax=[(pdry×g×hdry+psat×g×hsat)?pwater×g×hsat]×psimax—最大垂直注入壓力，pa；hsat—含水層頂部到注射點的距離，m；夠距離，當流量計運行時，上游閥應(yīng)全開以避免量。壓力表和流量計材料要與試劑兼容。泵、壓力計和流量計在注射點位以目標層為粘土層為例，為了使藥劑能進入目標區(qū)域，同時避免粘土層結(jié)構(gòu)被破壞，可使用3程中，向鉆孔中曝氣，使藥劑更好的向鉆孔周圍擴散，增大液體對土體進行切割攪拌，達到藥劑與土壤、地下水的充分混合的目的；具體過程為首先將中空鉆桿升鉆桿，直到地面。鉆桿緩慢的提升、不停的旋轉(zhuǎn)，能保證高壓液體對鉆孔周邊污染土壤/地下水全方在土壤/地下水修復領(lǐng)域，高壓旋噴注入的藥劑為液體，其有效擴散半徑除了高壓液流的瞬時劈裂————藥劑能與污染物質(zhì)充分反應(yīng)；二是要在注入的藥劑中加入一定的水，向污染土壤/地下水中注入藥劑與10.3.3高壓旋噴原位注入系統(tǒng)常見的問題及解決辦法11原位修復系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝調(diào)試運行及維護2)通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范（GB50055-93用于注漿泵、抽水泵以及各種設(shè)備用電的選型3)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（GB50058-92用于氧化劑倉庫內(nèi)的電力安裝及設(shè)4)電力裝置的繼電保護和自動裝置的設(shè)計規(guī)范（GB50062-92用于場地內(nèi)自動化控制系統(tǒng)的5)建筑照明設(shè)計標準（GB50034-2004用于場地內(nèi)辦公生活6)工業(yè)及民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范（G8J65-83用于場地內(nèi)電力接地設(shè)計規(guī)范。根據(jù)原位注入系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)組成，在進行污染土壤/地下水修復時具體操作過程如下文所b)若有必要，利用引孔系統(tǒng)首先在地層進行否否準備好引孔系統(tǒng)、氣動源系統(tǒng)、藥劑注入系統(tǒng)、溶配藥系統(tǒng)若高壓旋噴機無法自行下鉆，則需引孔并下入PVC管；若可自行下鉆，則省略此步驟配制藥劑并將注漿管下至指定深度啟動氣動源系統(tǒng)、藥劑注入系統(tǒng)，用高壓注藥泵注藥提升鉆桿，直至地面，并根據(jù)每米注藥量控制鉆桿提升速度是結(jié)束b)供電系統(tǒng)全部完整無損、動作可靠、絕緣良好，絕對不使用破損電器產(chǎn)品。f)定期組織電工及其他人員進行h)經(jīng)常檢查安全閥體中膜片與高壓通道之間是否通暢，防止堵塞。j)經(jīng)常檢查輸藥管、中空鉆桿等的密封情況，如出現(xiàn)泄漏或堵塞，必須立即排除。si,j=i,j——評價污染物i在監(jiān)測井j的標準指數(shù)；污染物的標準指數(shù)=1時，表示該區(qū)域地下水中污染物的濃度已”總=”建井+”藥劑+”檢測+”人工+”配套”建井——原位注入修復過程中的監(jiān)測井、注入井等建井費用，元；”藥劑——原位注入修復過程中的藥劑費用，元；”檢測——原位注入修復過程中的樣品檢測費用，元；”人工——原位注入修復過程中的人工費用，元；”配套——原位注入修復過程中的其他配套費用，元。交通比較便利。周邊主要以農(nóng)牧業(yè)為主，種植青稞、油菜，總面積4580.07平方公里，總?cè)丝跒?；（；（平均蒸發(fā)量2364.7mm，年平均氣溫0.2～3.4℃,歷年極端最高氣溫30.5℃,極端最低氣溫-32.6℃,主鉻礦渣鉻鐵礦、白云石、石灰石分離器烘渣機貯料槽計量槽純堿混料器喂料回轉(zhuǎn)爐真空料倉冷卻浸取槽冷卻塔 氫氧化鋁硫酸鈉沉淀槽二次蒸發(fā)結(jié)晶機結(jié)晶重鉻酸鈉成品包裝鉻礦渣鉻鐵礦、白云石、石灰石分離器烘渣機貯料槽計量槽純堿混料器喂料回轉(zhuǎn)爐真空料倉冷卻浸取槽冷卻塔 氫氧化鋁硫酸鈉沉淀槽二次蒸發(fā)結(jié)晶機結(jié)晶重鉻酸鈉成品包裝引風機引風機除塵調(diào)pH壓濾機中性蒸發(fā)調(diào)pH抽濾機二次抽濾酸性蒸發(fā)器母液澄清母液離心機Q4al+pl該盆地地下水的補給區(qū)，地下水主要由大氣降水補給，流向沿東西北1km處經(jīng)由泉眼出露轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇硭?，鉻///1165655796本次鉻污染場地原位注入修復技術(shù)采用XPL2套2臺1座2套12345637m898mm利用引孔系統(tǒng)引孔時，需要確定鉆孔孔間距及引孔深度，其中孔深是由土壤/地下水污染的最大深劑能與污染物質(zhì)充分反應(yīng)；二是要在注入的藥劑中加入足夠的水，向污染土壤/地下水中注入藥劑與水根據(jù)現(xiàn)場中試結(jié)果確定的藥劑擴散影響半徑、土壤/地下水污染深度、土壤1.7.1非飽和土壤修復藥劑投加量、加水量計算而每桶D藥劑溶液(29%)的體積為0.20m3,因此非飽和層土壤修復單孔所需D藥劑溶液4桶，具體計表6非飽和層土壤修復單孔所需D藥mmmtttttD藥劑溶液（29%）密度kg/L22二、設(shè)定藥劑的充滿度（設(shè)定為0.35根據(jù)此值計算表7非飽和層土壤修復單孔所需加水量mmm（1）飽和層土壤及地下水修復藥劑投加二、根據(jù)D藥劑質(zhì)量與六價鉻反應(yīng)的質(zhì)量比（5.77計算出單孔理論所需藥劑量通過鉆孔注入過程時，也會擴散到非污染區(qū)，故設(shè)計藥劑的安全系數(shù)為8，實際所需純藥劑量約為四、再根據(jù)D藥劑溶液（29%）密度計算出D藥劑溶液(29%)實際需求體積為0.80m3;而每桶D藥劑溶液(29%)的體積為0.20m3,因此非飽和層土壤修復單孔所需D藥劑溶液4桶質(zhì)量為0.27t；再根據(jù)D藥劑溶液（29%）密度計算出D藥劑溶液(29%)實際需求體積為0.212m3;每桶D藥劑溶液(29%)的體積