污染底泥修复治理技术方案
一、污染底泥修复技术筛选
修复技术的筛选与污染物、场地特征情况、修复成本、修复过程对环境的影响、修复时间、技术可获得性等各种因素相关。在修复技术的筛选方面应主要考虑以下问题：
1.针对沟渠池塘内污染物特征：由于涉及沟渠中污染物种类浓度均不同，因此需要结合污染浓度选择合适的场地清理方法。
2.修复技术成熟可靠：目前，国内外针对河塘沟渠有多种疏浚清淤技术，对于污染底泥的修复技术，有些技术已经成熟，有些还在研究阶段。为了保证该沟渠清理顺利完成，本方案设计采用成熟可靠的修复技术，避免采用不成熟的修复技术。
3.修复时间合理：为尽快完成该底泥修复工作，降低修复过程中的潜在环境风险，在选择修复技术时，同等条件下，选择场地修复时间短的技术。
4.费用经济合理：本方案将结合污染物特性，选择几种经济可行的清理技术，既满足修复要求，又尽量控制清理费用。
5.减少对周边环境影响：在修复施工过程中，控制二次污染，减少污染底泥的转移，减少废气、废水、扬尘、噪声等排放，将对周边居民、环境的影响尽量减小。
6.修复效果好：污染底泥修复的最终目标是为了恢复沟渠池塘原有的环境，确保环境安全及周边居民健康。
技术筛选矩阵见表 1-1。
污染底泥修复技术筛选矩阵1-1
二、本项目修复技术方案确定
根据上述修复技术比选，综合考虑本项目污染污染程度、修复技术的科学性等因素，推荐以下修复技术作为主要技术。
（1）针对单独重金属污染底泥以及重金属与氟化物复合污染底泥，选用稳定化修复技术进行集中处置，处置合格土进行安全利用，可考虑采用异位临时储存+固化稳定化技术组合处理；
（2）针对单独有机物污染底泥，化学氧化技术适用于本项目有机污染底泥的修复，且操作简便，修复时间短，原位、原地、异位均可操作，施工灵活，因此本次项目选用化学氧化修复技术作为本项目有机物污染修复的优选技术。
（3）针对有机物与重金属、有机物与氟化物复合污染底泥，考虑到修复有机物加入的化学氧化药剂会对底泥中重金属等无机污染物相互干扰，造成修复效率的降低，因此本项目考虑按化学氧化+稳定化的顺序修复复合污染底泥。
二、修复技术方案设计
2. 修复总体技术方案
本项目总体修复技术工艺流程如图 2-1所示。对耿车废旧塑料回收加工片区河塘沟渠污染底泥，单独重金属和氟化物污染底泥直接采用异位固化稳定化方法进行处理；有机污染底泥可选用异位化学氧化技术；重金属、氟化物与有机物复合污染底泥采用先化学氧化再稳定化的技术方案。
1）修复边界复核
进入场地后，根据技术资料和取样结果复核修复边界拐点坐标，并由监理、业主单位、承包单位三方确认。
2）表层清理
排干清淤是指通过在沟渠构筑临时围堰，将沟渠或河塘中水排干后进行干挖的方法。待修复区域水排干后，利用机械、人工方式对修复范围内的淤泥、建筑垃圾、生活垃圾等进行清理、分拣、分类处理，清理出的建筑垃圾、生活垃圾等直接送至周边垃圾填埋场，并对场地进行整平，方便后续施工的开展。
3）土方开挖与运输
污染土壤拟采取异地处置方式，二恶英污染土壤开挖深度最大为 20cm，现场对调查报告中指定的污染区域进行彻底清除，保证所有涉及污染的底泥及土壤
清挖到位。挖出的土壤直接由渣土车外运至临时堆放点，方便后续修复工作开展。4）暂存区与处理区域准备
由于底泥含水量较大的特点，在修复地周边选取合适区域设立修复底泥临时堆存区域修复区域，提前进行场地平整并设置防渗层和周边排水沟，以便开挖后的污染淤土进行运输及临时分类堆放。
5）污染土壤与底泥修复
污染土壤在收集运输到具备填埋处置能力的固废处置单位后，将二噁英污染土壤与其他固体废物进行混合，一同进入填埋场，保证将所有运输至填埋场的污染土壤进行安全填埋处置污染底泥在收集运输到具备填埋处置能力的固废处置单位后，将污染底泥在暂时堆场根据不同污染物选择不同修复技术进行修复。
图 2-1 修复总技术路线图
三、污染底泥稳定化修复设计
1. 修复底泥类型及方量
本项目中稳定化工艺主要用于处理重金属污染和复合污染底泥，经稳定化修复合格的底泥在场内进行场外资源化利用。本次调查河塘沟渠有：1807.5m3单独重金属污染底泥和 4307.3 m3 含氟化物复合污染底泥，可采用稳定化技术处理。
2. 技术原理
稳定化技术，是将污染底泥与能聚结成固体的黏结剂或能将重金属元素螯合稳定化的药剂相混合，从而将重金属污染物捕获、稳定或固定在固体结构中的技术。该技术普遍应用于底泥或污泥重金属污染的快速控制和修复，对于同时处置含多种重金属混合污染的底泥或污泥具有明显的优势。
稳定化技术中污染底泥或污泥与黏结剂之间可以不发生化学反应，只是机械地将污染物固封在结构完整的固态产物（固化体）中，隔离污染物与外界环境的联系，从而达到控制污染物迁移的目的；稳定化是指稳定化药剂与污染物发生络合、螯合等化学反应，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形态来实现其无害化，降低对生态系统危害性的风险，对于重金属和多环芳烃类污染物均适用。在实际应用中往往将固化技术和稳定化技术结合起来以便达到更好的效果。
本项目建议采用在国内多个项目上已成功应用的稳定化药剂对重金属污染和复合污染底泥进行修复。药剂以碱性氧化物为主、同时含有 Ca、Si、Al 等成分的复合稳定化药剂。其主要修复原理是利用 Mg、Ca、Si、Al 等与目标金属包括水酸化物生成时的固化、难溶性盐生成时的固化或者水化合物生成时的吸附固定。该药剂可针对单一重金属或复合污染等多种情况进行有效地固化/稳定化处置。本项目中影响稳定化效果的主要因素包括以下几个方面：
2.1污染物种类及浓度
如对污染土进行稳定化治理，采用以碱性氧化物为基料的稳定化药剂。药剂投加比一般为 2-5%（干重质量比），具体投加量可通过小试进一步确定。
2.2 水分含量
水是固化/稳定化反应进行的物质基础，本项目拟采用的复合固化/稳定化药
剂在反应时，需保持底泥与药剂混合物的含水率在 20%以上。
2.3 混合均匀程度
将重金属污染或复合污染底泥与固化/稳定化药剂混合均匀是固化/稳定处置工艺中至关重要的步骤，目的是保证药剂和污染物充分接触。底泥破碎程度大有利于后续与固化/稳定剂的充分混合接触，一般要求底泥颗粒大的尺寸不宜大于5 cm，可采用改良机进行混合。
2.4 反应时间
均匀混合后的反应时间是稳定结构形成、药剂与污染物进行化学反应的重要阶段，需要保证足够的反应时间，以完成固化/稳定化过程。本项目实施过程中，底泥与药剂经混合充分后，在待检区堆置养护至少 7 天，含水率维持不低于 20%，之后可进行检测验收与后续利用。
四、实施工艺与流程
针对含单独重金属或氟化物污染底泥和复合污染底泥，本项目拟采用异位稳定化工艺修复，稳定化工艺流程见图 4-1。主要工艺流程包括污染底泥的转运与暂存、污染底泥与药剂混合、处置后泥体的堆置与养护、检测验收等，其施工示意图见图4-1。
图 4-1 稳定化修复工艺流程
处理效率及周期
（1）处理效率
修复有效处理能力控制在80m3/h，拟每天作业8小时，则日处理能力为600m3左右。
（2）处理周期
本项目共约 6114.8 m3 污染底泥需进行稳定化处理，稳定化处理预计需要10天，处理后底泥养护不少于 7 天。
五、污染底泥的化学氧化技术及修复设计
1. 修复类型及方量
耿车废旧塑料回收加工片区河塘沟渠有机污染底泥主要采用化学氧化技术进行处理，方量为 1204.1m3 单独有机污染底泥以及 6323.11m3 复合污染底泥。
2. 化学氧化工艺路线及参数
化学氧化技术是将污染底泥与氧化药剂进行混合，通过氧化药剂与底泥中有机污染物的化学反应，把有害的有机污染物转化为无毒无害，或者对人类或生态毒性都很低的物质，从而使被污染底泥得到修复。化学氧化技术属于成熟的土壤修复技术，尤其在国外已有大量的工程应用。迄今为止，美国已有 35 个超级基金项目涉及污染土壤的化学氧化处理，在我国也有一些底泥污染修复工程的应用实例，均取得了很好的效果。
化学氧化处理工艺的关键点如下：
2.1 污染底泥经过挖掘后，在临时堆场内进行预处理，预处理包括破碎、筛分以及底泥含水量调节；
2.2 化学氧化处理过程中，需要添加一定比例的氧化药剂，并进行充分的混合搅拌及养护；
2.3 如果处理后底泥达到修复目标，则立即可用于现场基坑回填，且底泥的物理化学性质不会对之上的建筑造成负面影响。
在污染底泥进行化学氧化处理、检验合格后，其对环境及人类健康的威胁即刻被削弱至可接受范围。因此在后续的回填后的场地施工过程中，可以直接进行施工操作，而不必要再采取其他防护性措施。
六、化学氧化修复工艺流程
原地异位化学修复施工需建设化学氧化修复区域，并在修复区域进行化学氧化修复施工，具体施工流程如下：
1.修复场地准备：将开挖负压车间内指定区域作为化学氧化修复区域；
2.修复后底泥暂存区准备：在修复场地周边设置修复后干净底泥暂存区，提前进行场地平整，并设置防渗层和周边排水沟；
3.将污染底泥挖掘至化学氧化修复区域，根据污染底泥特征，对其进行适当预处理，去除底泥中大块石头、建筑垃圾，调节底泥湿度至适宜范围，根据化学氧化修复工艺要求，底泥堆存厚度控制在0.5 m以内，每批次修复土方量为
80-100m3（两个车间同时进行修复）；
4.依据氧化修复工艺和污染物浓度次序添加修复药剂，施工过程搅拌均匀，反应充分，一批次反应时间 1～2d；
5.反应完成后，观察修复后底泥颜色，进行PID 检测和气味嗅辨，确保修复后底泥颜色正常，无明显异味，同时进行采样检测，检测特征污染物符合相关标准，则认定该批次污染底泥修复完成；
6.该批次底泥若自检合格则进行重金属污染的固化/稳定化修复，若自检不合格，则重复化学氧化修复施工过程，直至合格为止。
七、处理效率及周期
底泥异位化学氧化处理时间主要取决于底泥挖掘、筛分和药剂混合反应等操作。按每天处理底泥 400 m3 计，现场氧化处理工程约需要19个工作日。加上施工准备和处理后底泥养护时间，整个修复工程预计需要30个工作日。
八、底泥最终去向
污染底泥稳定化工艺修复后需进行验收，验收不达标部分重新进行稳定化修复，直至修复效果达修复标准，稳定化后的验收标准为浸出标准不超过《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）IV 类水标准。
经过修复后的底泥经验收合格，可综合利用于商业、工业、服务设施建设用地以及道路建设用地、废弃矿坑（非裸露填土层）的回填用土。处置后的污染底泥亦可作为停车场、道路工业用地的基础铺设材料。