T/ACEF 064-2023 铬污染地块原位还原稳定化修复技术指南
T/ACEF 064-2023 Cr Contaminated Sites In-Situ Reductive Stabilization Remediation Technique Guidelines
基本信息
发布历史
-
2023年02月
研制信息
- 起草单位:
- 北京建工环境修复股份有限公司(污染场地安全修复技术国家工程实验室)、中国环境科学研究院、上海久澄环境工程有限公司、中国科学院过程工程研究所、北京市机械施工集团有限公司、深圳市环境科学研究院、云南省生态环境科学研究院、青岛理工大学
- 起草人:
- 康绍果、颜湘华、王祺、宋晓威、徐红彬、胡鸿志、林挺、魏中华、熊静、孙英杰、史开宇、王兴润、关亮、谢梦洁、张红玲、邢宁宁、刘海龙、肖恩汪、罗飞、胡柯鑫、和丽萍、龙伟、张大磊、郭丽莉
- 出版信息:
- 页数:29页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS13.080.99
CCSZ00
团体标准
T/ACEF064—2023
铬污染地块原位还原稳定化修复技术指南
Technicalguidelinesforstabilizationremediationbyin-situreductionof
chromiumcontaminatedsites
2023-2-22发布2023-3-1实施
中华环保联合会发布
T/ACEF064—2023
目次
前言...............................................................................................................................................................................II
1范围.............................................................................................................................................................................1
2规范性引用文件.........................................................................................................................................................1
3术语和定义.................................................................................................................................................................1
4总体原则和要求.........................................................................................................................................................2
5修复技术可行性评估.................................................................................................................................................4
6修复工艺设计与施工.................................................................................................................................................6
7修复工程监测与评估...............................................................................................................................................17
附录A(资料性)常用药剂反应机理及优缺点.......................................................................................................19
附录B(资料性)溶配药施工记录表.......................................................................................................................21
I
T/ACEF064—2023
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由北京建工环境修复股份有限公司提出。
本文件由中华环保联合会归口。
本文件起草单位:北京建工环境修复股份有限公司(污染场地安全修复技术国家工程实验室)、中
国环境科学研究院、上海久澄环境工程有限公司、中国科学院过程工程研究所、北京市机械施工集团
有限公司、深圳市环境科学研究院、云南省生态环境科学研究院、青岛理工大学。
本文件主要起草人:康绍果、颜湘华、王祺、宋晓威、徐红彬、胡鸿志、林挺、魏中华、熊静、
孙英杰、史开宇、王兴润、关亮、谢梦洁、张红玲、邢宁宁、刘海龙、肖恩汪、罗飞、胡柯鑫、和丽
萍、龙伟、张大磊、郭丽莉。
II
T/ACEF064—2023
铬污染地块原位还原稳定化修复技术指南
1范围
本文件规定了铬污染地块原位还原稳定化修复技术的总体要求、技术可行性评估、修复设计及施
工、监测及效果评估等内容。
本文件适用于铬化工、铬渣堆放场等铬污染地块土壤及地下水的原位还原稳定化修复,不适用于
铬渣及含铬渣的渣土混合物修复。
电镀厂、制革厂等其他行业污染地块土壤及地下水中铬原位还原稳定化修复可参照本文件执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注明日期的引用
文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
GB36600土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)
DL/T5200水电水利工程高压喷射灌浆技术规范
DL/T5425深层搅拌法地基处理技术规范
HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则
HJ25.2建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则
HJ25.4建设用地土壤修复技术导则
HJ25.5污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则(试行)
HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则
HJ164地下水环境监测技术规范
HJ/T166土壤环境监测技术规范
HJ2050环境工程设计文件编制指南
3术语和定义
1
T/ACEF064—2023
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
原位还原稳定化stabilizationbyin-situreduction
在原位向土壤或地下水污染区域投加还原剂,使土壤或地下水中的污染物被还原为低毒且更稳定
的物质。
3.2
原位搅拌工艺in-situsoilmixing
利用搅拌机械设备在原位将修复药剂与土壤强制搅拌,使修复药剂与土壤及地下水混合的工艺。
3.3
高压旋喷工艺high-pressurerotatingjetgrouting
利用旋喷钻机高速喷射形成的流体切割土体,使修复药剂与土壤及地下水充分混合的工艺。
3.4
直推注入工艺injectionviadirectpushmethods
通过注入设备将修复药剂以一定压力通过输送管道注入预定深度土壤及地下水层中的工艺。
3.5
建井注入工艺injectionviawellfilters
利用压力泵将修复药剂通过注入井注入到地下孔隙中,使药剂与土壤及地下水混合的工艺。
3.6
延米药剂添加量dosagepermeter
原位添加药剂修复过程中,加药段平均每延米的药剂注入量。
4总体原则和要求
4.1总体原则
4.1.1科学性原则
对污染地块水文地质特征、污染物空间分布特征、施工条件等深入分析,综合考虑经济成本、时
间成本及修复目标可达性等约束条件,科学设计修复方案,保证修复效果,争取效益最大化。
2
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4.1.2安全性原则
充分考虑现场条件、污染物毒理特征、修复药剂及施工机械设备等因素,确保施工过程人员及环
境安全,避免修复过程引起二次污染及造成安全事故。
4.1.3动态调整原则
充分考虑修复区水文地质特征及污染状况,在实施过程中根据修复效果,适时调整优化修复方案。
4.2总体要求
4.2.1进行技术可行性评估前,需构建并更新地块概念模型。可参考HJ25.4及《工业企业场地环境
调查评估与修复工作指南(试行)》构建污染概念模型,必要时应开展补充调查。
4.2.2修复药剂和施工工艺的选择应考虑和其他污染物修复技术的协调性。含铬污染地块采用还原稳
定化技术修复达标后不应在后续修复中采用氧化修复技术。
4.2.3应通过小试和中试确定工艺及施工参数。
4.2.4修复过程中产生的大气污染物、水污染物、噪声的排放应符合国家、地方或行业相关标准要求;
产生的固体废物应按照其环境管理属性进行管理。
4.2.5修复过程中劳动安全和职业卫生应符合国家、地方及行业的规定。
4.3修复流程
4.3.1修复技术可行性评估
包括修复药剂选择和修复施工工艺选择。
4.3.2修复工程设计与施工
包括一般规定、工艺流程、主要设备、修复设计、施工要求、施工过程质量控制、环境保护及安
全要求等。
4.3.3修复工程监测与评估
包括一般规定、修复过程监测、效果评估监测、后期监测和应急处置等。
铬污染地块原位还原稳定化修复技术应用工作流程如图1所示。
3
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图1铬污染地块原位还原稳定化修复技术应用工作流程
5修复技术可行性评估
5.1修复药剂选择
5.1.1药剂筛选应综合考虑地块特征、修复效果、经济性、实施时间和环境安全等多方面因素,通过
小试和中试确定最优药剂。
5.1.2Cr(Ⅵ)还原稳定化药剂种类、作用机理和优缺点等可参考附录A。
5.1.3药剂投加量计算流程:①根据化学反应方程核算理论药剂投加量;②以①结果为依据,设计小
试或中试试验,确定实际药剂投加量。通常施工时药剂投加量宜略大于小试或中试确定的投加量。
5.2修复施工工艺选择
5.2.1铬污染地块原位还原稳定化修复技术施工工艺通常分为原位搅拌、高压旋喷、直推注入和建井
注入,各工艺对比详见附录A。
5.2.2工艺筛选应综合考虑场地情况,结合修复目标、工期要求、现场条件、周边环境和预算等因素,
确定适宜修复施工工艺。
5.2.3工艺试验
5.2.3.1试验区域的选择应符合以下规定:
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a)试验区域应选择在水文地质条件、污染分布、施工条件等具有代表性的区域,区域大小应满足
试验要求,宜大于100m2;
b)水文地质条件复杂、待修复区域面积大及污染程度差异大时,可选取多个区域有针对性地开展
试验。
5.2.3.2试验内容宜包含施工工艺与药剂特性协调性评估。
5.2.3.3原位搅拌工艺试验应包括(但不限于)以下内容:
a)搅拌注入点平面布置参数试验:孔距、排距、搅拌半径;
b)搅拌工艺试验:搅拌桩机转速、下钻速率、提升速度、防斜、控斜、纠斜、桩位偏差及桩间搭
接、药剂适宜性等;
c)注药工艺试验:注药压力、提钻速率、注药速率、延米药剂添加量等;
d)设备调试与适配:钻探、搅拌、注药、检验及计量等设备调试。
5.2.3.4高压旋喷工艺试验应包括(但不限于)以下内容:
a)旋喷注入点平面布置参数试验:孔距、排距、影响半径(旋喷+扩散);
b)钻探工艺试验:钻进、取芯、防斜、控斜、纠斜、桩位偏差及桩间搭接等;
c)注药工艺试验:喷射压力、下钻速率、提钻速率、旋转速度、药剂流量、延米药剂添加量等;
d)设备调试与适配:钻探、旋喷、注药、检验及计量等设备。
5.2.3.5直推注入工艺试验应包括(但不限于)以下内容:
a)注入点平面布置参数试验:孔距、排距、影响半径;
b)钻探工艺试验:钻进、防斜、控斜、纠斜、桩位偏差及桩间搭接等;
c)注药工艺试验:注入压力、提钻速率、药剂流量、延米药剂添加量等;
d)设备调试与适配:钻探、注药、检验及计量等设备。
5.2.3.6建井注入工艺试验应包括(但不限于)以下内容:
a)注入井平面布置参数试验:排距、井间距、影响半径;
b)建井工艺试验:钻进、建井、洗井等;
c)注药工艺试验:注入压力、注入时间、药剂流量、延米药剂添加量等;
d)设备调试与适配:建井、注药、检验及计量等设备。
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6修复工艺设计与施工
6.1一般规定
6.1.1原位还原稳定化设计工作深度应满足HJ2050的要求,总体设计应满足HJ25.4、HJ25.5、HJ
25.6的规定。
6.1.2施工前应编制施工组织设计或专项施工方案并通过审批,做好安全、技术与质量交底工作,施
工人员应持证上岗。
6.1.3施工记录应有专人负责,施工记录格式参见附录B。
6.1.4应根据药剂影响半径开展点位平面布置,药剂影响半径应完全覆盖整个污染区域,不留死角。
6.1.5计算药剂用量时,按一个分区为整体计算药剂用量,折合至每一影响半径所对应圆柱体单位延
米所需要药剂量。
6.1.6溶配药系统宜满足以下要求:
a)溶配药系统推荐采用自动化、一体化、可移动系统,具备以下基本功能:
1)可准确进行固体及液体药剂计量;
2)固-固、固-液及液-液药剂的高效混合;
3)与药剂投加设备匹配的流速及压力控制;
4)与药剂性质匹配,满足耐腐蚀性、密闭性、通畅性要求。
b)溶配药系统还应满足环保、安全相关的国家和行业标准。
6.2原位搅拌还原稳定化
6.2.1工艺流程
典型原位搅拌工艺流程如图2所示,包括地块平整、分区及测量放线、围堰设置、设备组装及调
试、溶配药及药剂输送、搅拌及加药、表面固化处理等施工工序。
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图2原位搅拌工艺流程
6.2.2工艺设计要点
6.2.2.1应根据设备成桩直径进行点位平面布置,且桩与桩之间宜搭接10%~15%,确保污染范围搅
拌充分,不留死角。
6.2.2.2自地表开始连续搅拌,通常底部搅拌深度宜超过污染深度0.3~0.5m。
6.2.2.3计算药剂用量时,被搅拌土体的体积可按搅拌桩单桩圆形截面积与深度的乘积计算。
6.2.2.4添加溶液态、悬浮态、浆状药剂时,药剂配制浓度应根据搅拌速度、药剂流量及设计药剂投
加比确定;粉末药剂通过控制药剂添加速度及桩机搅拌速度控制药剂投加比。
6.2.3主要设备
6.2.3.1常用的搅拌桩机包括单轴、双轴及三轴搅拌桩机,成桩直径一般包括450mm、550mm、650
mm、850mm以及1000mm。
6.2.3.2搅拌桩机应与地质条件、周边环境条件、成桩深度、桩径要求等相匹配。
6.2.3.3桩架性能参数应与成桩深度和提升力相匹配,钻杆及搅拌叶片应满足药土充分混合的要求。
6.2.3.4应具有主机调平控制装置、桩架立柱垂直度调整装置,桩架立柱下部搅拌轴应有定位导向装
置,搅拌深度超过20m时,应在搅拌轴中部位置的立柱导向架上安装移动式定位导向装置。
6.2.3.5主卷扬机应具有无级调速功能,采用电动驱动时,应有电动机工作电流显示装置;采用液压
驱动时,应有油压显示装置,或具有钢丝绳的工作拉力显示装置。
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6.2.4施工要求
6.2.4.1为确保药剂均匀添加,搅拌桩垂直度应满足设计要求,桩机安装时起吊设备应保持平稳和导
向架垂直;桩机就位时桩位对中误差不大于20mm,立柱导向架垂直度偏差不应大于1/250。
6.2.4.2药剂应按设计进行配制,并采用流量计进行计量,使用易沉淀药剂时整个搅拌注药过程溶配
药装置应持续搅拌,药剂输送流速应满足在输送管道不沉淀的要求。
6.2.4.3桩机搅拌速度及提升速度应与工艺试验确定参数保持一致,并保持匀速钻进及提升。提升时
不应使孔内产生负压,对周边土体造成过大的扰动,搅拌次数和搅拌时间应保证药剂与污染土壤能够
均匀混合。
6.2.4.4施工完成后,应对药剂输送管道及钻头进行清洗,避免药剂对管道和钻头的腐蚀。
6.2.4.5宜根据设计要求确定是否需要进行表面硬化,表面硬化宜采用水泥、膨润土或其混合物,并
不得影响修复效果。
6.3高压旋喷还原稳定化
6.3.1工艺流程
典型高压旋喷工艺流程如图3所示,包括地块平整、分区及测量放线、围堰设置、设备组装及调
试、溶配药及药剂输送、钻孔、试喷以及旋喷等施工工序。
图3高压旋喷工艺流程(二重管法)
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6.3.2工艺设计要点
6.3.2.1药剂影响半径等于旋喷桩机成桩半径加药剂扩散距离,影响半径可通过示踪实验法、现场注
浆观察法以及经验法确定,推荐采用示踪实验法确定;一般以注入点位为中心向四周采集土壤及地下
水样品测定示踪剂或药剂浓度,示踪剂或药剂浓度达到注入点附近浓度的50%以上位置距注入点距离
为有效影响半径。
6.3.2.2药剂影响半径还应考虑药剂有效反应时间,应确保距离钻孔最远处药剂有足够的反应时间。
6.3.2.3旋喷钻孔布孔推荐采用正三角形法(如图4所示),其相邻注入点的影响半径之间有
10%~15%左右的搭接,以保证药剂覆盖土壤和地下水污染所有范围。
图4高压旋喷布孔方式示意图(L-孔距,B-排距)
6.3.2.4高压旋喷注入布孔参数计算公式如下。
a)孔距计算方法:
······················································(1)
�=1.73�0
L——孔距,垂直地下水流向,m;
R0——影响半径,m;
b)排距计算方法:
··············································(2)
�=1.50�0+�1
B——排距,地下水流向,m;
R0——影响半径,m;
B1——药剂在地下水中的流动距离,m;
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c)药剂在地下水中的流动距离计算方法:
·························································(3)
�1=𝑣
B1——药剂在地下水中的流动距离,m;v——地下水流速,m/d;
t——药剂在地下水中的反应时间,d;
d)地下水流速计算方法:
··························································(4)
�=𝐾
v——地下水流速,m/d;
K——含水层渗透系数,m/d;
I——地下水水力梯度;
为方便施工,计算后排距及孔距数值宜修正为0.5m的倍数。
6.3.2.5实际注药量与地层结构、药剂性质、药剂浓度、注入压力、旋喷速率等均有关系,宜由工艺
试验确定;当最终配制药剂体系达到最大溶解度,并以最大单孔注药量进行一次性注入仍无法满足目
标修复层位药剂投加比要求时,可采用间歇式多次注入直至满足目标修复层药剂投加比要求。
最大注药量由地层移动孔隙率决定,移动孔隙率和最大注药量计算公式如下所示:
a)移动孔隙率计算方法:
·····································(6)
θm——移动孔隙率,由于地下水流动而获得�的�激=活�1孔×隙�体×积10,0%%;
θ1——总孔隙率,%;
ɑ——可注性,移动孔隙率占总孔隙率的比例,%;
b)最大注药量计算方法:
····································(5)
2
Vinj——最大注药量,L/m;�𝑖�=��0ℎ��×1000
R0——影响半径,m;
h——单孔延米注药段,取h=1m;
θm——移动孔隙率,由于地下水流动而获得的激活孔隙体积,%;
6.
定制服务
推荐标准
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