污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术

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单位简介

北京建工环境修复股份有限公司成立于2007年，是我国首家专业从事环境修复的高新技术企业，总资产26.59亿元，在全国 28 个省区成功实施场地调查和修复工程超过150例，公司牵头或参与了国家“863”计划、国家重点研发计划、国家重大科技专项等20余项国家级项目/课题。公司掌握异位热脱附、土壤高效淋洗等20余项关键技术，可满足多种类型的复杂污染场地修复技术需求，拥有180余项境内外专利授权，构建了综合全面的土壤修复技术体系。

案例概述

案例名称：原马钢（合肥）地块 MHD03（西北）片区污染土壤修复项目
业主单位：合肥东部新中心建设管理办公室。
工程规模：开展地块内89个污染区块81298.68 m2，范围204636.42m3 污染土壤治理修复，同时开展12000 m2历史遗留建（构）筑物工程阻隔，本项目淋洗总计修复 56713.87 m3污染土壤。
治理对象：重金属、有机物及复合污染土壤。
核心工艺：土壤一体化快速淋洗、异位化学氧化、异位热脱附修复、水泥窑协同处置。
本项目建设地点在合肥市瑶海区大兴镇，现场于2021年10月开始施工，2022年7月竣工，验收单位为生态环境部环境规划院，2022年9月6日~7日，受安徽省生态环境厅委托，安徽省环境工程评估中心在合肥市组织召开了技术评审会评估，于2022年10月11日移出名录。

技术原理

污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术是指将污染土壤按照其粒径进行分离，将粗颗粒的砾石、砂质土等与细颗粒粉土、粘土等分级。采用水等淋洗液对粗颗粒表面松散吸附的污染物进行冲洗，将污染物从粗颗粒土体表面转移至液相中进行集中处理，清洗干净的粗颗粒土可资源化利用，淋洗液需要收集起来进行无害化处理，处理后的水可以回用于淋洗工艺，处理后的残渣进行后端深度处理（重金属污染采用固化/稳定化或水泥窑协同处置，有机污染采用热脱附或水泥窑协同处置）。

适用范围

污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术及设备针对重金属、有机以及重金属与有机复合污染土壤等不同性质的土壤污染进行快速淋洗，不宜用于土壤细粒（粘/粉粒）含量高于25%的土壤。

工艺流程及说明

主要工艺流程：
（1）粗颗粒分离阶段--淋洗筛分模块
投料设备将经过预处理的污染土壤（粒径小于50 mm）投入料斗中，经输送设备进入直线振动筛，分选出粒径25-50 mm、5-25 mm和小于5 mm的组分。小于5 mm的组分进入1 mm分级设备（振动筛）；通过多孔径振动筛的筛分功能，分选出粒径2-5 mm、1-2 mm和小于1 mm的组分。
（2）细颗粒分离阶段--水力旋流分级模块
经淋洗筛分模块处理得到的小于1 mm组分和洗脱废水一起进入水力旋流分级模块。通过水力旋流分级处理，得到0.125-1 mm、0.075-0.125 mm和小于0.075 mm的三种组分。小于0.075 mm的细颗粒组分进入泥浆部分，进行后续处理。
（3）泥浆脱水阶段--泥浆脱水模块
小于0.075 mm的泥浆通过泥浆泵输送至板框压滤机进行脱水处理，分别得到洗脱废水和泥饼（含水率约40%），洗脱废水进入污水泥浆处理模块进行处理，达标后回用。
（4）污水处理--污水泥浆处理模块
经污泥脱水系统得到的废水通过混凝沉淀、催化氧化、活性炭吸附等处理达标后，通过循环水设备泵至各模块进行回用；混凝沉淀产生的污泥与泥饼一起进行后续处理（重金属污染采用固化稳定化修复，有机污染采用热脱附或水泥窑协同处置处理。

主要技术参数

（1）污染土壤经预处理（筛分、破碎）后，去除较大粒径（>50mm）的渣块，剩余土壤通过进料斗分进入造浆设备，经水力分离后，得到三种粒径（25-50 mm，5-25 mm，＜5 mm）的组分。25-50 mm的组分经冲洗后直接自检测、验收；
（2）5-25 mm的组分进入砂粒洗净设备，经洗净后直接自检测、验收；＜5 mm组分进1 mm分级设备，得到三种粒径（2-5 mm，1-2 mm，小于1 mm）的组分，2-5 mm，1-2 mm经洗净后直接自检、验收；
（3）＜1 mm的组分进入75 μm分级设备，得到0.125-1 mm、0.075-0.125 mm和小于0.075 mm的三种组分，其中0.125-1 mm、0.075-0.125 mm经冲洗后直接自检测、验收；
（4））＜0.075 mm组分与洗脱废水混合为泥浆。泥浆经脱水处理后得到的泥饼进入后续处理工序进行最终处置（重金属污染泥饼需固化/稳定化修复，有机物污染泥饼需热脱附或水泥窑处置），污水经废水处理设备处理后回用或排放。
经济指标
单位污染物处理成本和成本因土壤类型、污染物类型、修复目标不同而有较大差异，与工程规模以及设备处理能力等因素也相关，单位污染土壤综合处理成本约460-660元/m3。设备固定资产投资折旧成本，约为60元/m3土。运行过程中系统设备的电耗约为 36 kWh/m3土；水耗约为10吨/m3土,成本约为200-300元/m3土；主要物耗为废水处理药剂、絮凝剂等，成本约为200-300元/m3土。

工程示范及应用情况

推广前景

目前，多种修复技术的联合是应对复合型污染场地的必然趋势，污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术通过淋洗筛分、水力旋流、泥浆脱水、污水泥浆处理模块，不断对污染土壤进行分级处理与清洗处理，粗颗粒经过清洗后成为清洁物料，将污染物转移、浓缩至细颗粒部分，从而减少后续修复技术处理污染土壤方量。经淋洗后获得的清洁物料可以作为建材进行资源再利用，在土壤修复过程中创造新的盈利点，进一步缓解了修复工程的资金压力，为污染土壤多技术协作修复及修复后土壤资源化利用提供了一种新思路。

获奖情况

污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术所获专利：
（1）一种土壤淋洗泥浆的高效脱水系统及其方法（专利号：ZL 201410754628.0）；（2）一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统及其方法（专利号：ZL 201410754567.8）；（3）一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统
（专利号:ZL 201420776055.7 ）；（4）一种污染土壤修复用淋洗振动筛分装备（专利号：ZL 201520945710.1）；（5））一种污染土壤修复用淋洗废液稳定一体化处理装备（专利号:ZL 201520945291.1）；（6）一种污染土壤修复用快速淋洗成套装置（专利号:ZL 20151 0431564.5）；（7）一种土壤淋洗的物料分级回收系统（专利号:ZL 20172 0402679.6）；（8）一种用于土壤淋洗修复的上料造浆及分级回收系统（专利号:ZL 201710249334.6）；（9）一种土壤淋洗修复系统及方法（专利号:ZL 20171 0249780.7）；（10）一种土壤淋洗修复减量系统及其施工方法（专利号:ZL 2020 1 0062013.7）；（11）用于石油经类有机污染土壤的高效一体化清洗系统及方法（专利号:ZL 202010681923.3）。
污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术装备先后荣获以下奖励或技术认证：
（1）2019年“典型化工类污染场地修复关键技术与应用”环境技术进步奖一等奖，中国环境保护产业协会。（2）2022年第十一届中国技术市场协会金桥奖，“物理-化学-生物”多级联合淋洗系统关键技术与应用-优秀项目奖，中国技术市场协会。（3）2017年度环保技术国际智汇平台百强环保技术：污染土壤异位淋洗修复技术（证书编号：3iPET2017A0017），环保技术国际智汇平台。（4）2017年第六批北京市新技术新产品：土壤淋洗修复重金属污染土壤技术服（证书编号：XFW2017HB0013），北京市科学技术委员会。（5）政府采购中关村新技术新产品——2017年首台（套）重大技术装备示范项目：40t/h土壤淋洗装备，工业和信息化部。（6）2022年北京市创新型绿色技术，北京市发展和改革委员会。

其他说明

主要技术装备优势：
（1）污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术具有快速高效、处理量大且成本低廉等特点；
（2）经过淋洗后粗颗粒物料可进行资源化再利用；
（3）污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用废水采用自带的污水处理系统处理后循环使用，节约用水量；
（4）污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用系统由多个模块构成，自动化程度高，可保证土壤淋洗效果；
（5）经过污染土壤一体化快速淋洗及资源化利用技术处置，可有效减少污染土壤的处理量，实现污染土壤减量化。