ICSZ05

SSSC中 國 土 壤 學(xué) 會(huì) 團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/SSSC005—2024污染場地原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)指南Technicalguidelineforin-situthermaltreatmentcoupledwithchemicalremediationofcontaminatedsites2024-07-26發(fā)布 2024-08-01實(shí)施中國土壤學(xué)會(huì) 發(fā)布PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 II范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)與義 2技路線 2技要求 4工設(shè)計(jì) 5主工設(shè)與料 8施與試 9運(yùn)與護(hù) 10測過控制 12業(yè)康勞安全 13附錄A位處耦學(xué)修設(shè)參表 15附錄B硫鈉入、擴(kuò)半、減間考表 16附錄C統(tǒng)測標(biāo)表 17T/SSSC005-2024前 言本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國土壤學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作管理委員會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：北京建工環(huán)境修復(fù)股份有限公司、武漢大學(xué)、南京大學(xué)、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所。本文件主要起草人：劉鵬、高士祥、鐘華、朱長銀、萬金忠、韋云霄、王鏑翔、李昕、解琳、邢軼蘭、劉淵文、宋少宇。T/SSSC005-2024T/SSSC005-2024PAGEPAGE10污染場地原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)指南范圍本文件提供了污染場地原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)及工程的指導(dǎo)和建議，給出了工藝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備與材料、監(jiān)測與過程控制、施工與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)、職業(yè)健康與勞動(dòng)安全等需要考慮的要點(diǎn)內(nèi)容。本文件適用于滲透性較好的有機(jī)污染場地修復(fù)工程。下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3096聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB3836.15爆炸性環(huán)境第15部分：電氣裝置的設(shè)計(jì)、選型和安裝GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T11651個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15603常用化學(xué)危險(xiǎn)品貯存通則GB18218危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識GB/T20801壓力管道規(guī)范工業(yè)管道GB/T31962污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB37822揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T38144.1眼面部防護(hù)應(yīng)急噴淋和洗眼設(shè)備GB/T45001職業(yè)健康安全管理體系—要求及使用指南GB50058GB50187爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范GB50727工業(yè)設(shè)備及管道防腐蝕工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB/T51040地下水監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范HJ25.2建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則HJ25.4建設(shè)用地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則HJ25.5污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評估技術(shù)導(dǎo)則HJ25.6污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)導(dǎo)則HJ1165HJ682污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)術(shù)語DZ/T0270GBZ/T297地下水監(jiān)測井建設(shè)規(guī)范職業(yè)健康促進(jìn)技術(shù)導(dǎo)則下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1

原位脫附 in-situthermaldesorption向地下輸入熱能，加熱土壤、地下水，改變目標(biāo)污染物的飽和蒸氣壓及溶解度，促進(jìn)污染物揮發(fā)或溶解，并通過土壤氣相抽提或多相抽提實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)污染物去除的處理過程，包括熱傳導(dǎo)加熱、電阻加熱及蒸汽強(qiáng)化抽提等。3.2

化學(xué)修復(fù)chemicalremediation利用化學(xué)處理技術(shù)，通過化學(xué)物或制劑與污染物發(fā)生氧化、還原、吸附、沉淀、聚合、絡(luò)合等反應(yīng)，使污染物從土壤或地下水中分離、降解、轉(zhuǎn)化或穩(wěn)定成低毒、無毒、無害等形式（形態(tài)），或形成沉淀除去。3.3

化學(xué)氧化-還原chemicaloxidationandreduction根據(jù)土壤或地下水中污染物的類型和屬性選擇適當(dāng)?shù)难趸蜻€原劑，將制劑注入到土壤或地下水中，利用氧化或還原劑與污染物之間的氧化-還原反應(yīng)將污染物轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)或毒性低、穩(wěn)定性強(qiáng)、移動(dòng)性弱的惰性化合物，從而達(dá)到對土壤凈化的目的。3.4

原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)in-situthermaltreatmentcoupledwithchemicalremediation通過原位熱處理將目標(biāo)區(qū)域升溫至目標(biāo)溫度（40~70℃），使有機(jī)污染物粘度降低、溶解性增強(qiáng)、更易進(jìn)入液相和氣相，實(shí)現(xiàn)高效傳質(zhì)，同時(shí)通過熱場條件激活化學(xué)修復(fù)藥劑反應(yīng)活性，達(dá)到高效降解污染物的目的。通常原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)過程無需進(jìn)行抽提作業(yè)。3.5

冷點(diǎn)溫度Coldspottemperature加熱區(qū)的邊界、加熱井幾何中心點(diǎn)等不利位置的平均溫度。1（40~70℃）溫。/圖1原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)路線圖1表1.原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)適用的場地條件地塊條件適用范圍地層滲透系數(shù)＞10-7cm/s污染區(qū)域包氣帶、飽和帶污染物多環(huán)芳烴、鹵代烴、石油烴、苯系物等污染程度可處理苯系物、鹵代烴、多環(huán)芳烴濃度超《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》GB36600中第一類用地篩選值50倍以上、石油烴超5倍以上的污染場地經(jīng)濟(jì)效益和碳排放，判斷原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)的適用性，避免能源和資源的浪費(fèi)。GB8978GB/T31962GB37822GB3836.1GB3836.15、GB50058、GB/T38144.1HJ1165。化學(xué)藥劑存儲(chǔ)相關(guān)要求應(yīng)參照GB15603GB50187HJ1165。原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)工程針對污染土壤和地下水進(jìn)行治理，總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足HJ25.4、HJ25.5、HJ25.6的規(guī)定。地下構(gòu)筑物排查、加熱形式可參考HJ1165HJ1165宜開展原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)中試試驗(yàn)（不少于100m2），確定加熱、化學(xué)注A。10m*10。-氧化修復(fù)技術(shù)，其他加熱井和化學(xué)注入井應(yīng)交叉布置，注入井宜布置在加熱井形成的幾何中心冷點(diǎn)位1m2（ROI），3m3mHJ1165。2~4m1~32~6。對于燃?xì)饣瘜W(xué)注入井的影響半徑（ROI）受地層巖性、地下水流動(dòng)、熱化學(xué)動(dòng)力學(xué)綜合影B。0.5m4m層設(shè)井要求應(yīng)滿足DZ/T0270311m100m231設(shè)井要求應(yīng)滿足DZ/T02702圖2典型原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)井平面布置示意圖HJ1165加熱單元在小于3m的淺層污染區(qū)域使用時(shí)，水平加熱井傾斜段與地平面成45°，與水平段井管采用135°彎接。污染深度大于3m的深層污染區(qū)采用垂直加熱井。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、修復(fù)時(shí)間、修復(fù)成本和注入藥劑的理化性質(zhì)等條對于滲透性良好的區(qū)域可采用一般注入井注入，滲透條件中等的區(qū)域可采用抽藥劑注入的主要工藝參數(shù)包括藥劑濃度、注入壓力、注入流量、注入時(shí)間、注耦合修復(fù)藥劑注入宜在土壤溫度40~70℃間進(jìn)行，溫度高于時(shí)藥劑劇烈化學(xué)注入井由井頭、井管、濾網(wǎng)和填充濾料層構(gòu)成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖34m圖3化學(xué)注入井結(jié)構(gòu)示意圖對于水力傳導(dǎo)系數(shù)大于1*10-5cm/s的地層推薦使用地下水阻隔措施，參照HJ1165原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)可通過控制目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的含水率，使加熱階段布置要求參考HJ11655~10cm10~20cm。HJ1165噪聲控制要求參考HJ1165，設(shè)備控制機(jī)房內(nèi)、外的噪聲分別符合GB3096的規(guī)定。6GB50727備的防爆型式，應(yīng)符合GB3836.1GB3836.15加熱控制模塊可實(shí)現(xiàn)對加熱元器件的供電、斷電、電壓穩(wěn)定、過流/過載保護(hù)、信（PLC）（HMI）溶配藥罐應(yīng)根據(jù)單批注入量要求，確定罐體尺寸及設(shè)備套數(shù)，以滿足修復(fù)工程的注藥泵的選型應(yīng)根據(jù)其所輸送藥液的理化性質(zhì)、注入壓力和注入流量來選定，并c）d）藥劑注入系統(tǒng)管材、管路連接構(gòu)件、閥門、儀表等宜采用具有良好耐腐蝕性的金屬/非金屬材料，防腐蝕要求應(yīng)參照GB50727的規(guī)定執(zhí)行。）劑建議選用過硫酸鈉。施工HJ1165調(diào)試a）所有操作人員就位，佩戴必要的安全防護(hù)用品；b）檢查設(shè)備設(shè)施的安裝和連接情況，確保安裝正確；c）檢查燃料和材料的儲(chǔ)備情況；c）HJ1165原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)系統(tǒng)的啟動(dòng)順序?yàn)楸O(jiān)測單元-供能單元-加熱單元-注入單元。4圖4原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)運(yùn)行過程和控制節(jié)點(diǎn)40℃~70℃EhORP<-150mVpH值、ORP恢復(fù)至接近還原前數(shù)值，被還原污劑濃度在注入濃度的20%以上，分析氧化藥劑擴(kuò)散情況和地下水氧化還原環(huán)境變化情控制節(jié)點(diǎn)四：當(dāng)氧化藥劑擴(kuò)散和注入量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，地下水ORP>200mV、EC>50mS/cm維護(hù)HJ25.5————地面管線—硬化地面及保溫層—加熱井、注入井。根據(jù)效果評估建議，可保留監(jiān)測系統(tǒng)，持續(xù)獲取溫度、地下水水質(zhì)等信息，最終關(guān)機(jī)拆除。/漫灌/井噴應(yīng)急處理措施、火災(zāi)事故應(yīng)急處理措施、觸電事故應(yīng)急處理措施、誤接觸藥劑應(yīng)急處理措施、突發(fā)停水/停電應(yīng)E。地下溫度、大氣無組織排放、周邊土壤與地下水采樣監(jiān)測等參照HJ1165、HJ164HJ/T166在耦合修復(fù)工程實(shí)施過程中，應(yīng)對加熱區(qū)內(nèi)及周邊、廠區(qū)邊界開展無組織大氣污111次。根據(jù)原位熱脫附現(xiàn)場運(yùn)行狀況，可對修復(fù)區(qū)域及周邊的土壤、地下水進(jìn)行取樣監(jiān)測。采樣、制樣及送檢過程中應(yīng)采取措施防止污染物在高溫作用下逸散，并防止人員燙傷。取樣后應(yīng)對表面的阻隔層進(jìn)行恢復(fù)。監(jiān)測指標(biāo)包括目標(biāo)污染物及可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。取樣檢測應(yīng)參考HJ25.2。對修復(fù)區(qū)域的土壤進(jìn)行熱采樣時(shí)，宜采用鉆孔方式進(jìn)行，可根據(jù)土層特征和鉆探作業(yè)條件選擇合適的鉆探設(shè)備。鉆探過程宜使用耐高溫的鋼制套管。取土管應(yīng)立即置于預(yù)先準(zhǔn)備好的冰浴槽中急冷降溫，再進(jìn)行取樣和分樣。地下水進(jìn)行熱采樣時(shí)，受熱部分采樣管應(yīng)與置于冰浴槽內(nèi)的不銹鋼換熱盤管連C流量、注入總流量、固體藥劑添加速率、單井注入時(shí)間、單井注入流量為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的在原位加熱和注入實(shí)施期間中，應(yīng)對作業(yè)區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)進(jìn)行日常監(jiān)測。可采用水質(zhì)檢測儀對地下水溫度、pH值、電導(dǎo)率（EC）、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）1>50kPa原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)技術(shù)的過程控制依靠加熱單元、化學(xué)注入單元對井溫控制系統(tǒng)宜設(shè)置安全保護(hù)裝置，針對加熱、化學(xué)注入單元均需單獨(dú)設(shè)置急停模注入原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)針對工藝節(jié)點(diǎn)的過程控制應(yīng)結(jié)合土壤溫度、地下水水質(zhì)參數(shù)（pH值、電導(dǎo)率、溶解氧、氧化還原電位、水位）、污染濃度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)時(shí)，宜適當(dāng)降低GB/T45001GBZ/T297濃度應(yīng)符合GBZ2.1參照HJ1165開展與職業(yè)健康有關(guān)的理論和操作培訓(xùn)，建立健康檔案，進(jìn)行安全勞動(dòng)防護(hù)裝備選用和判廢參照GB/T11651GB15346GB18218嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，避免在地層溫度高于80℃參照HJ1165對施工人員開展勞動(dòng)安全培訓(xùn)和，作業(yè)過程中做好安全防護(hù)，防止附錄A（資料性）表A原位熱處理耦合化學(xué)修復(fù)設(shè)計(jì)參數(shù)表設(shè)計(jì)資料數(shù)值/內(nèi)容單位污染特征污染物類型/污染深度m污染面積m2水文地質(zhì)條件土壤質(zhì)地（地層分布）/地下水流向/地層滲透系數(shù)cm/s初見水位m地下水流速m/d土壤密度kg/m3含水率%孔隙度-地下水質(zhì)參數(shù)地下水溫度℃溶解氧mg/L電導(dǎo)率μS/cmpH-氧化還原電位mV土壤熱物性參數(shù)干土壤比熱容kJ/(kg·℃)土壤導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·℃)土壤熱擴(kuò)散系數(shù)W/(m·℃)耦合特性參數(shù)目標(biāo)耦合溫度℃目標(biāo)pH-熱激活氧化劑半衰期D單井單次注入藥劑量L修復(fù)參數(shù)與修復(fù)目標(biāo)加熱與保溫時(shí)間d藥劑注入總質(zhì)量百分比%土壤污染物修復(fù)目標(biāo)濃度mg/kg地下水污染物修復(fù)目標(biāo)濃度mg/L、μg/LT/SSSC005-2024T/SSSC005-2024PAGEPAGE16附錄B（資料性）過硫酸鈉注入流量、擴(kuò)散半徑、衰減時(shí)間參考表表B.1最大注入流量對照表壓力水頭m滲透系數(shù)cm/s356712強(qiáng)透水0.14578.512中等透水0.0011.41.72.12.53.6弱透水0.00010.911.31.62.2微透水0.000010.60.81.11.31.8雜填土0.00081.21.41.722.9流量Q，m3/h632=(沿程)/表B.2藥劑擴(kuò)散半徑對照表壓力水頭m滲透系數(shù)cm/s356712強(qiáng)透水0.13.24.55.76.29.5中等透水0.0011.11.31.622.9弱透水0.00010.60.711.251.75微透水0.000010.450.650.8511.4雜填土0.00080.91.11.351.62.3*藥劑擴(kuò)散半徑R，m；土壤溫度為50℃，注入時(shí)長以20min計(jì)。表B.3藥劑衰減時(shí)間對照表藥劑原濃度%溫度oC2%5%10%20%30%202525252525302425242525402423232424502222222