《污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南》

編制說明

一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來源

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國土壤污染防治法》

等法律法規(guī)，防治環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，在減污降碳的雙重目標(biāo)下，提

高修復(fù)效率、降低能耗與成本，指導(dǎo)污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)

的設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和運(yùn)行，編制《原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南（試行）

（征求意見稿）》（以下簡(jiǎn)稱指南）。本指南提供了污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽

注入修復(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)備和材料、監(jiān)測(cè)與

過程控制、施工與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)、工程安全和職業(yè)衛(wèi)生管理等階段中與需考

慮要點(diǎn)有關(guān)的信息。

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。

1.2協(xié)作單位及分工

本文件的主編單位為上海市環(huán)境科學(xué)研究院，參編單位為武漢大學(xué)、森特士

興集團(tuán)股份有限公司和中科鼎實(shí)環(huán)境工程有限公司。

本文件的主要起草人員：楊潔、司馬菁珂、毛旭輝、葉淵、尹立普、葉春梅、

李彥希、周棟、陳窈君。楊潔、司馬菁珂和葉春梅主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的范圍、技術(shù)要

求、工藝設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)與過程控制章節(jié)，毛旭輝負(fù)責(zé)術(shù)語和定義、修復(fù)原理及工藝

流程章節(jié)，葉淵、尹立普和李彥希負(fù)責(zé)主要工藝設(shè)備和材料、施工與調(diào)試章節(jié)，

周棟和陳窈君負(fù)責(zé)職業(yè)健康與勞動(dòng)安全章節(jié)。

1.3主要工作過程

2020年-2022年，編制組開展了國內(nèi)外資料的調(diào)研，梳理了污染場(chǎng)地原位處

理修復(fù)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)導(dǎo)則要求和典型工程應(yīng)用

案例，并聚焦污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)研究、中

試應(yīng)用以及示范工程開展了相關(guān)研究，為指南的編制奠定了基礎(chǔ)。

2023年1月，主編單位組織召開了《污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修

復(fù)技術(shù)指南》編制啟動(dòng)會(huì)，成立標(biāo)準(zhǔn)編制小組。

2023年2月-8月，編制組撰寫完成了“污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入

修復(fù)技術(shù)指南大綱草案”。主編單位組織開展了內(nèi)部交流會(huì)，在前期工作的基礎(chǔ)

上，編制組確定了本標(biāo)準(zhǔn)編制的適用范圍、編制內(nèi)容、任務(wù)分工、工作進(jìn)度等內(nèi)

容，并于2023年8月完成了《污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南》

（初稿）和編制說明的初稿。

2023年9月，編制組向中國土壤學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作管理委員會(huì)提交了《污

染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南》立項(xiàng)申請(qǐng)表。中國土壤學(xué)會(huì)團(tuán)體

標(biāo)準(zhǔn)工作管理委員會(huì)組織召開了《污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指

南》標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)評(píng)審會(huì)。申請(qǐng)單位對(duì)指南立項(xiàng)的背景、意義、可行性、主要

技術(shù)內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)等進(jìn)行了匯報(bào)。與會(huì)專家經(jīng)過質(zhì)詢與討論，一致同意《污染場(chǎng)

地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南》立項(xiàng)。

2023年10-12月，編制組根據(jù)立項(xiàng)咨詢會(huì)專家的意見和建議逐條修改，并開

展了多次內(nèi)部討論會(huì)，對(duì)各技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行完善。隨后，編制組再次將修改后的《污

染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)指南》通過通訊評(píng)審邀請(qǐng)專家審閱。經(jīng)

過為期一個(gè)月的再次修改完善，形成了《污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)

技術(shù)指南》（征求意見稿）。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則與編制內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本指南的制定工作遵本著規(guī)范性、合理性、可操作性和適用性的原則。

首先，本指南嚴(yán)格按照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)則起草，確保編制程序、格式內(nèi)容等規(guī)范。本指南

作為國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/指南的必要補(bǔ)充，符合有關(guān)法律法規(guī)的要求，并在突出原

位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)的同時(shí)，做好與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)/指南的銜接

工作。其次，通過調(diào)研國內(nèi)外污染場(chǎng)地單一原位熱修復(fù)、蒸汽注入技術(shù)相關(guān)案例、

標(biāo)準(zhǔn)/指南說明，并結(jié)合編制組已開展的原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)示范驗(yàn)證

過程中獲得的相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)，提出原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)的要求，

使指南內(nèi)容及指標(biāo)更加符合實(shí)際運(yùn)用情況。此外，根據(jù)我國污染場(chǎng)地治理修復(fù)全

過程管理實(shí)際情況，以保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，通過定量和定性相結(jié)

合的方式開展本指南制定，提出具有可操作性的實(shí)施流程。

2.2標(biāo)準(zhǔn)編制內(nèi)容

2.2.1適用范圍

本指南闡述了原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)的技術(shù)原理、工藝流程、技術(shù)要

點(diǎn)，主要對(duì)原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)的工藝設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和運(yùn)行管理

等關(guān)鍵過程提供可操作和實(shí)施的指導(dǎo)作用。

本文件適用于多環(huán)芳烴、石油烴、氯代烴等有機(jī)污染類，及各類有機(jī)復(fù)合污

染場(chǎng)地修復(fù)工程，可作為工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行及維護(hù)的技術(shù)指導(dǎo)文件。

2.2.2技術(shù)原理

原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)主要通過原位電阻加熱（ERH）或者熱傳

導(dǎo)加熱（TCH）等原位加熱技術(shù)使土壤和地下水的溫度提高，同時(shí)在空間尺度或

者時(shí)間尺度耦合蒸汽注入技術(shù)，利用注入蒸汽的傳熱傳質(zhì)作用增強(qiáng)傳熱，同時(shí)利

用蒸汽的吹脫和清掃作用強(qiáng)化將污染物通過氣相或者液相帶至地表，從而提高修

復(fù)效率。

污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)是將傳統(tǒng)原位熱處理和蒸汽注

入修復(fù)技術(shù)進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。降低傳統(tǒng)高溫?zé)崽幚硭枘芎暮统杀荆?/p>

過蒸汽注入傳熱傳質(zhì)增強(qiáng)污染物的溶解、脫附。通過精準(zhǔn)控制加熱和蒸汽注入，

達(dá)到溫度場(chǎng)的有效分布。原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)具有突破單一修復(fù)技

術(shù)的瓶頸問題，與傳統(tǒng)單一原位熱修復(fù)技術(shù)相比降低能耗和碳排放的綜合優(yōu)勢(shì)，

是一種高效、綠色可持續(xù)的實(shí)用原位修復(fù)技術(shù)。

2.2.3工藝流程

原位熱處理耦合蒸汽注入技術(shù)工藝流程如圖1所示，包括資料收集與調(diào)研、

熱處理耦合修復(fù)技術(shù)可行性評(píng)估、熱處理耦合修復(fù)技術(shù)篩選、熱處理耦合修復(fù)技

術(shù)修復(fù)方案制定、熱處理耦合修復(fù)技術(shù)修復(fù)方案實(shí)施、熱處理耦合修復(fù)技術(shù)修復(fù)

效果評(píng)估。根據(jù)場(chǎng)地進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)、土壤熱物性參數(shù)和污染狀況建立精細(xì)化

場(chǎng)地概念模型，根據(jù)不同的原位熱處理技術(shù)特點(diǎn)和適用性選擇合適的熱處理技術(shù)，

明確加熱溫度、蒸汽注入速率、時(shí)間/空間耦合等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，開展小規(guī)模中

試，驗(yàn)證修復(fù)技術(shù)的可行性并根據(jù)中試結(jié)果確定關(guān)鍵修復(fù)技術(shù)參數(shù)。根據(jù)原位熱

處理耦合修復(fù)技術(shù)方案實(shí)施并通過監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)如地層溫度、地層壓力、水

質(zhì)參數(shù)、抽提廢水廢氣濃度等進(jìn)行全過程監(jiān)測(cè)分析，反饋調(diào)節(jié)各階段運(yùn)行狀態(tài)，

分析評(píng)估修復(fù)效果。若未達(dá)到修復(fù)目標(biāo)則繼續(xù)修復(fù)，達(dá)到修復(fù)目標(biāo)即停止修復(fù)。

圖1原位熱處理耦合蒸汽注入抽提技術(shù)工藝流程

2.2.4主要技術(shù)要點(diǎn)說明

工藝設(shè)計(jì)章節(jié)中工藝參數(shù)設(shè)計(jì)是制定污染場(chǎng)地修復(fù)方案的重要環(huán)節(jié)。原位熱

處理耦合蒸汽注入修復(fù)工程中，最為關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)包括“場(chǎng)地修復(fù)所需熱量，

修復(fù)過程中蒸汽注入流量、燃?xì)饬髁?、電加熱功率、電阻加熱電流、抽提速率?/p>

等。參考了《Design:InSituThermalRemediation》（設(shè)計(jì)：原位熱修復(fù)）（EM-200-

1-12）和《污染土壤原位熱傳導(dǎo)修復(fù)工藝設(shè)計(jì)指南》（T/CAEPI55-2023）、《污染

土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》（HJ1165-2021）等國內(nèi)外指南，調(diào)研了原

位熱脫附相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合編制單位開展的原熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)參數(shù)

實(shí)驗(yàn)室研究、中試應(yīng)用和工程示范，制定了相關(guān)參數(shù)的范圍及計(jì)算方式。

本指南所提出的加熱井的數(shù)量、間距，加熱井和抽提井的配置方式等主要參

考了《Design:InSituThermalRemediation》（設(shè)計(jì)：原位熱修復(fù)）（EM-200-1-12）、

《Guidelines：Insituthermaltreatmentforsourcezoneremediationofsoiland

groundwater》（原位熱處理修復(fù)重污染區(qū)土壤和地下水技術(shù)導(dǎo)則），以及我國的《污

染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》（HJ1165-2021）等標(biāo)準(zhǔn)指南的相關(guān)要求。

本指南耦合加熱井群的平面布設(shè)和垂直布設(shè)方式主要是對(duì)國內(nèi)外研究及工程應(yīng)

用案例的歸納總結(jié)，以及編制單位開展的原熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)中試應(yīng)

用和工程示范中相關(guān)工藝參數(shù)經(jīng)驗(yàn)。

本指南所提出的工藝設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)中電阻加熱井、熱傳導(dǎo)加熱的井管直徑和

鉆孔孔徑參考了美國TerraTherm公司總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)：“ERH電極的直徑通常為4~8

英寸，需要一個(gè)10~12英寸的大鉆孔，用石墨或鋼丸等導(dǎo)電材料回填，以最大

限度地提高與土壤的電連續(xù)性；TCH加熱器套管的直徑通常為3.5英寸，在用

導(dǎo)熱高溫灌漿回填之前，可以安裝在直徑為6英寸的鉆孔中”。蒸汽注射井、燃

氣加熱井、抽提井的管徑、鉆孔孔徑等參考了相關(guān)工程案例中及專利文件中的工

程參數(shù)，并結(jié)合編制單位開展的原熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)參數(shù)實(shí)驗(yàn)室研究、

中試應(yīng)用和工程示范中相關(guān)工藝參數(shù)經(jīng)驗(yàn)。

主要工藝設(shè)備和材料章節(jié)主要參考了《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱

脫附》（HJ1165-2021），并結(jié)合了本課題自主研發(fā)的原位熱處理耦合蒸汽注入設(shè)

備在示范工程運(yùn)行中涉及的系統(tǒng)構(gòu)成和各單元組成要點(diǎn)等。

監(jiān)測(cè)與過程控制章節(jié)分別提出了原位熱處理耦合修復(fù)工程的監(jiān)測(cè)方案。在

《污染土壤修復(fù)工程技術(shù)規(guī)范原位熱脫附》（HJ1165-2021）所要求的原位熱脫

附應(yīng)監(jiān)控的工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，增加了電加熱井功率，抽提進(jìn)口溫度、壓力、目

標(biāo)污染物濃度，修復(fù)區(qū)域地下水水質(zhì)指標(biāo)，修復(fù)區(qū)域熱損失，廠界噪聲等指標(biāo)。

并規(guī)定了各類指標(biāo)的監(jiān)測(cè)頻次，各指標(biāo)應(yīng)符合的要求等。

三、基礎(chǔ)研究與經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1基礎(chǔ)研究

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“復(fù)合機(jī)污染場(chǎng)地原位熱處理耦合修復(fù)技術(shù)與裝備”

（2019YFC1805700）課題二“原位熱脫附-蒸汽強(qiáng)化抽提耦合修復(fù)技術(shù)與裝備研

發(fā)”（2019YFC1805702）的支持下，針對(duì)典型氯代烴、石油烴和多環(huán)芳烴復(fù)合有

機(jī)污染場(chǎng)地，闡明了原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)的作用機(jī)制及其影響因素，研

發(fā)了原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)工藝，研制了原位熱傳導(dǎo)/電阻加熱耦合

蒸汽注入修復(fù)裝備2套，并分別在上海和甘肅開展了原位熱傳導(dǎo)和原位蒸汽強(qiáng)化

抽提修復(fù)中試驗(yàn)證，在廣州和蘇州開展了原位熱傳導(dǎo)/電阻加熱耦合蒸汽注入修

復(fù)規(guī)模化示范驗(yàn)證，建立了原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技術(shù)與裝備體系。在本

項(xiàng)目的支撐下，已發(fā)表第一標(biāo)注SCI論文4篇、中文論文5篇，申請(qǐng)發(fā)明專利

10項(xiàng)，掌握了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)和技術(shù)參數(shù)，并積累了豐富的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。此外，

編制團(tuán)隊(duì)梳理并總結(jié)了污染場(chǎng)地單一原位熱處理修復(fù)技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)

導(dǎo)則和典型工程應(yīng)用案例等，為指南的編制奠定了基礎(chǔ)?；诖?，本指南提供了

污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸汽注入修復(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)備和材料、監(jiān)測(cè)與過程控制、施工與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)、工程安全和

職業(yè)衛(wèi)生管理等階段中與需考慮要點(diǎn)有關(guān)的信息，為污染場(chǎng)地原位熱處理耦合蒸

汽注入修復(fù)技術(shù)及工程實(shí)施提供了指導(dǎo)和建議。

3.2經(jīng)濟(jì)效益分析

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，用地需求不斷增加，土

壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模越來越大。此外，我國相繼頒布了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》

和《中華人民共和國土壤污染防治法》等相關(guān)法律法規(guī)，并且相關(guān)政策、技術(shù)、

監(jiān)管也在逐步提升，行業(yè)結(jié)構(gòu)不斷完善和調(diào)整，進(jìn)一步加快了我國污染場(chǎng)地修復(fù)

行業(yè)的發(fā)展。在政策的引導(dǎo)和各地政府的積極推進(jìn)下，我國修復(fù)市場(chǎng)呈現(xiàn)良好發(fā)

展的態(tài)勢(shì)，未來千億規(guī)模的空間有望加速釋放。原位熱處理耦合蒸汽注入修復(fù)技

術(shù)經(jīng)濟(jì)有效、無二次污染，并且適用范圍廣、綠色可持續(xù)性，具有廣泛的應(yīng)用前

景和市場(chǎng)。本指南的實(shí)施將能更好的使該技術(shù)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，從而節(jié)省了大量

的人力、物力和財(cái)力，并將顯著提升我國污染場(chǎng)地原位修復(fù)行業(yè)的技術(shù)，以及相

關(guān)配套產(chǎn)品和裝備產(chǎn)業(yè)化水平，推動(dòng)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而達(dá)到保護(hù)土地資

源、恢復(fù)土地生態(tài)經(jīng)濟(jì)功能、提高土地利用率的目的。隨著土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的

擴(kuò)大，以及“減污降碳、協(xié)同增效”政策的需求，本指南的應(yīng)用將會(huì)持續(xù)地產(chǎn)生

良好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、標(biāo)準(zhǔn)涉及的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)說明

本技術(shù)指南版權(quán)歸土壤學(xué)會(huì)所有，由土壤學(xué)會(huì)統(tǒng)一負(fù)責(zé)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的出版和發(fā)

行事宜。標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的問題按照國家相關(guān)規(guī)定處理。

五、與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的關(guān)系

本指南與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)協(xié)調(diào)一致，沒有沖突。國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法

律法規(guī)如下：

(1)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（2014年修訂，2015年1月1日起施行）

(2)《中華人民共和國土壤污染防治法》（2019年1月1日起實(shí)施）

(3)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（國發(fā)〔2016〕31號(hào)）

(4)《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)（試行）》（GB36600-2