铬渣污染场地污染状况研究与修复技术分析

选取某一化工厂铬渣堆放场地作为典型铬渣污染场地,对其钻孔并采集不同深度土壤和地下水样品进行分析。研究发现,该铬渣污染场地存在很严重的土壤和地下水污染。污染物地表扩散较小,剖面扩散很严重,污染深度达6 m,不同特性土壤对六价铬的截留作用不同。在此基础上,归纳总结了国外常用铬渣污染场地修复治理技术的优缺点,并提出具体污染场地修复技术的选取应该根据勘探情况选择合适的某些技术组合。     

云南某铬渣污染场地土壤修复工程实例

该工程一期对云南省牟定县境内某关停企业原址内受六价铬及砷污染土壤进行了修复治理,修复面积约11 680 m2,土方量共计2.62万m3。工程采用异位还原稳定化对重金属污染土壤进行了无害化处理,所用还原稳定化药剂为某环境技术公司自主研发的硫系和铁系稳定化药剂。无害化处理后的近3万m3土壤采用安全填埋进行处置。     

典型铬渣简易掩埋场铬渣及土壤铬污染特征和处置分析

通过钻孔采样分析,研究了典型铬渣简易掩埋场地下铬渣及土壤铬中Cr6 、总Cr的分布特征和污染状况,结果表明,铬渣简易掩埋场铬污染程度严重,引起了周边和地下深部较大面积的土壤污染,深度达到了地下的基岩.铬含量在土壤层剖面中分布呈现规律性变化,即随土壤深度增加,Cr6 、总Cr含量逐渐下降,但绝大多数超过了危险废物毒性鉴别标准.从铬污染程度上看,总体上存在铬渣>土壤>人工填土.在此基础上,提出了铬渣及污染土壤的处置方式,为铬渣污染治理和资源化利用提供科学依据.     

铬污染场地渣土混合物的化学还原修复

针对目前铬污染场地表层重污染铬渣混土难处理的问题,选用河南义马某铬盐厂铬渣堆场表层渣土混合物为研究对象,在分析其理化特性的基础上,研究CaS4、FeSO4·7H2O和葡萄糖3种还原药剂对Cr(VI) 的还原效率,通过改变药剂投加量、反应体系pH、反应时间等条件,优化修复工艺参数。结果表明,3种还原药剂对渣土混合物的最佳还原效率大小为CaS4(98.50%)>FeSO4·7H2O(72.21%)>葡萄糖(51.45%)。CaS4还原修复渣土混合物的最优工艺参数为：药剂投加量为还原反应理论当量的2倍,体系pH在3～9,反应时间0.5 h。     

pH和有机质对铬渣污染土壤中Cr赋存形态的影响

选用3种不同的铬渣污染土壤作为试验样,通过调节其pH和有机质含量,并采用碱消解-共沉淀法和改良BCR顺序提取法,研究了pH和有机质含量对土壤中铬的价态及形态的影响。结果表明,总体上Cr(Ⅵ)含量随pH降低和有机质投加量增大而减小,Cr(Ⅲ)则增加,但土1各水平间差异均显著(F8.89),土2和土3只有部分水平间差异显著。同时,随pH降低和有机质投加量增大,酸可提取态Cr含量减小,可氧化态Cr增加,可还原态略有增加,表明酸性条件和有机质有利于Cr(Ⅵ)的还原和酸可提取态Cr向可还原态和可氧化态Cr的转化。     

铬渣的固化/稳定化研究

探讨了用水泥粘结剂对铬渣进行稳定化的方法。结果表明，把高炉矿渣和粉煤灰加入水泥基材中对铬渣进行固化，固化体抗压强度达到30MPa以上，浸出毒性大大降低，浸了同液中六价铬浓度在容许范围内，建议可以综合利用。     

铬渣的热解无害化处理

采用热解工艺无害化处理铬渣,探讨了稻秆在铬渣无害化处理中的作用.研究了热解温度、稻秆与铬渣质量比、铬渣粒径及保温时间对铬渣热解无害化处理的影响,并分析了热解前后热解产物中铬元素形态的变化.结果表明,热解工艺能有效地将铬渣中Cr(Ⅵ)还原,稻秆热解过程中产生的气相挥发分对Cr(Ⅵ)的还原起核心作用.较为适宜的热解条件:热解温度为400 ℃,稻秆与铬渣质量比为0.10,铬渣粒径<2 000 μm,保温时间为10 min.在该热解条件处理下,热解产物中的Cr(Ⅵ)质量浓度为121 mg/kg,低于热解前铬渣中的Cr(Ⅵ)(3 400 mg/kg).热解后,可交换态及碳酸盐结合态铬含量降低,大部分铬转化成了稳定的有机结合态和残渣态,极大地降低了铬渣的危害.第一作者:张大磊,男,1982生,博士研究生,研究方向为固体废弃物热处理.     

铬渣秸秆共热解产物铬稳定性研究

生物质铬渣共热解工艺是新型的铬渣处理工艺,该工艺能有效地将铬渣中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ).而由于共热解产物总铬含量较高,因此考察了铬渣与秸秆共热解过程中铬稳定性.通过考察共热解产物成分及形态分析、pH影响实验、淋洗实验及长期稳定性实验,对共热解铬渣的铬环境安全性进行评估.结果表明:(1)共热解温度对铬渣形态有较大影响,可交换态及碳酸盐结合态铬含量随共热解温度升高而逐渐降低,800℃时候可交换态铬降至＜0.1％(质量分数,下同),碳酸盐结合态铬为1.2％;共热解后最稳定的残渣态铬含量随共热解温度升高而逐渐升高.(2)当pH＞7时,两种共热解产物总铬溶出量极低,基本都小于6mg/kg;当pH≤7时,总铬的溶出量显著增加,最高超过500 mg/kg.但由于解毒铬渣的酸中和能力极强,因此铬释放风险较低.(3)共热解产物的总铬累积溶出量极低,根据拟合结果计算出其100年填埋时间的总铬溶出量不超过1.3 mg/kg.长期稳定性实验表明,自然堆置过程中共热解产物的Cr(Ⅵ)含量逐渐降低.     

突发性场地污染应急控制技术研究进展

随着中国社会经济水平的加速发展,近年来各类突发性场地污染事故频发,如何有效地在第一时间对污染物进行应急控制及场地修复显得尤为重要.以突发性场地污染为研究对象,探讨了土壤及地下水中污染物的应急控制及场地修复技术的研究状况,给出了各项应急控制技术在突发性场地污染事故中适用的目标污染物及土壤类型,以便在实际运用中根据场地的污染类型和土壤性质快速做出响应.最后还指出,应急控制技术作为一种暂时性处理手段,可在场地污染事故发生后对污染物扩散进行快速控制,但不可作为一种长期处置措施.     

基于风险的中国污染场地管理体系研究

在分析借鉴国外污染场地管理框架体系的基础上,结合中国近几年在污染场地法律法规及标准建设方面的经验以及各地的管理实践,提出了建立基于风险的中国污染场地管理模式、管理技术程序、层次化的风险评估方法,以及相应的标准体系构想。     

工业企业场地再开发的多部门联合监管机制探讨

工业企业关停搬迁场地由于地理位置优越,再开发需求强烈。直接开发未经治理修复的污染场地,所带来的环境安全、健康风险和社会风险隐患相当突出,必须高度重视。从场地再开发流程分析入手,分析了从企业搬迁到场地再开发利用过程中不同环节存在的环境风险及其涉及的相应监管部门。在此基础上,提出了基于搬迁、流转、流转后三阶段划分的涉及工业和信息化、国土资源、住房和城乡建设、环境保护等多部门的全过程环境风险防控机制,可为中国建立有效的污染场地再开发联合监管机制提供参考。     

某典型化工污染场地土壤修复方案研究

以典型化工污染场地为研究对象,构建适合该场地的修复技术筛选体系,筛选最佳修复方法。根据特征污染筛选结果、场地修复目标及业主需求等因素,通过室内模拟实验、施工现场微调等方法,确定污染场地最优修复方案。结果表明,作为Cd、苯并[a]芘复合污染场地,根据筛选体系结合Topsis法进行评估,确定场地修复技术为异位化学淋洗。运用响应曲面法,采用BoxBehnken设计多因素实验进行室内模拟,确定最佳修复条件。采用0.6mol/L柠檬酸与20g/Lβ-环糊精进行复配的淋洗剂,在pH=3.0、淋洗温度35.00℃、液固比(淋洗剂与土壤的体积质量比)6.00mL/g、搅拌强度320.00r/min下,淋洗4次,每次淋洗3.4h,对某化工污染场地进行修复,修复后土壤中Cd、苯并[a]芘的去除量分别为69.88、39.20mg/kg,去除率分别达80.14%、70.50%,达到预期修复目标。     

基于数据库的污染场地流程管理初步设计

污染场地是工业化发展的产物,中国的污染场地修复与管理尚处于起始阶段,如何实现国家层面对污染场地的有效监管是一个重要课题。在国家污染场地信息管理数据库框架基础上,提出了以流程管理(BPM)架构技术和业务流程引擎技术为基础构建支持跨平台和跨系统的数据采集、处理和分析的BPM运行平台,设定了污染场地管理的主要机构和相应主要角色,还设计了污染场地资料入库和分类评估的管理流程,以期为中国污染场地的计算机化和网络化监管平台建设提供参考和借鉴。     

含油污泥脱水性能试验

通过添加絮凝剂处理含油污泥 ,研究了影响含油污泥脱水性能的主要因素 ,试验结果表明 ,用 PAC和 CPAM絮凝剂处理含油污泥 ,可将污泥比阻从处理前的 8.9× 10 1 4 m/kg降至 1.0 9× 10 1 2 m/kg和 0 .11× 10 1 2 m /kg,助滤剂 Ca O与絮凝剂复配使用可进一步降低污泥比阻。污泥比阻随着污泥含油量的减少而减少。     

硫酸锰废渣浸出毒性及淋溶特性研究

长沙市兴镇13家硫酸锰厂的生产废渣使当地的生态环境造受到了严重破坏。本文在废渣浸出毒性实验、渣柱淋滤实验以及废渣的全分析基础上,全面地研究了废渣的组成、浸出毒性大小以及在当地酸沉降条件下的淋滤特征,为其安全处置提供了理论基础。研究证明,废渣中重金属种类多、含量高,尤其是锰,高达138800mg/kg。渣的浸出毒性虽未达到国家规定的危险废物鉴别标准,但远超过了《污水综合排放标准》,其衰减可用负指数方程来描述。在酸雨淋溶下,渣中的锰离子会在短时期内大量释放后,维持在一相对较低水平长期释放,对环境威胁巨大。     

场地土壤修复目标值制定方法与政策

土壤污染物修复目标值的制定是污染场地环境管理的重要环节,制定科学合理的修复目标值是能否实现绿色可持续修复的关键。通过对比分析美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家修复目标值的内涵、制定技术方法和决策管理机制,发现国内外关于土壤污染物修复的总体目标基本一致,即以保护人体健康和生态环境质量作为总体控制要求;但对于具体场地的定量修复目标值,国内外在制定依据、制定方法、决策管理机制等方面存在差异。我国主要在健康风险评估阶段,采用第一和第二层次风险评估方法确定修复目标值,而欧美国家主要基于全过程风险管理的决策管理机制,结合土壤中污染物的形态归趋和迁移转化规律,采用不同层次的风险评估,制定地块特征的修复目标值,保证健康风险和环境风险均达到可接受水平。借鉴国外经验,结合我国污染地块环境管理实践,提出土壤污染物修复目标值制定方法优化的建议：1) 统筹考虑人体健康风险和环境风险;2) 建立基于层次化、精细化的风险评估与修复目标值确定方法体系;3) 构建修复目标值动态适应性调整机制;4) 形成污染地块全过程风险管理机制。     

“双碳”目标下污染场地原位热处理技术发展趋势

原位热处理技术可以在低地下扰动的前提下实现污染场地快速高效的修复,已成为高浓度挥发/半挥发性有机物污染场地修复的热门技术之一。然而,传统原位热处理技术存在能耗和碳排放较高的弊端,限制了其大范围推广应用。在“碳达峰、碳中和”的战略目标下,亟需开展原位热处理技术的优化研究以降低其能效比。通过国内外实验研究与工程案例的整理分析,识别原位热处理活动中的碳排放和能耗的关键工艺环节,进而提出该技术低碳化发展的主要方向;同时梳理原位热处理工艺中应用再生能源和技术优化的研究进展,展望“双碳”目标下该技术的重点研究方向。目前已获得的研究结果表明,通过应用可再生能源和技术优化有望实现原位热修复工艺的大幅减排。     

制革厂铬鞣废水中铬的回收处理研究

针对制革厂铬鞣废水含铬(Cr3 )量高、成分复杂、沉淀后铬泥纯度低的问题,本实验采用优化后的直接加碱沉淀法、絮凝后再加碱沉淀法和新型的硅铁电极法来回收铬鞣废水中的铬.3种方法所得铬泥的纯度分别在36%、65%和80%以上,比原铬泥纯度(27.7%)最多提高了近2倍.