2.5 主要实施过程
（1）污染土壤清挖；（2）将污染土壤破碎、筛分，筛除建筑垃圾及其它杂物；（3） 药剂喷洒；（4）通过多次搅拌将修复药剂与污染土壤充分混合，使修复药剂与目标污染物 充分接触；（5）监测、调节污染土壤反应条件，直至自检结果显示目标污染物浓度满足修 复目标要求；（6）通过验收的修复土壤按设计要求合理处置。
2.6 运行维护和监测 异位化学氧化/还原反应进行过程中，应监测污染物浓度变化，判断反应效果。
通过监
测残余药剂含量、中间产物、氧化还原电位、pH 及含水率等参数，根据数据变化规律判断 反应条件并及时加以调节，保证反应效果，直至修复完成。
异位化学氧化/还原技术所需要的工程维护工作较少，如采用碱激活过硫酸盐氧化时需 要监测并维持一定的 pH 值，采用厌氧生物化学还原技术时要注意维持一定的含水率以保证 系统的厌氧状态。
使用氧化剂时要根据氧化剂的性质，按照规定进行存储和使用，避免出现危险。
2.7 修复周期及参考成本 异位化学氧化/还原技术的处理周期与污染物初始浓度、修复药剂与目标
污染物反应机
理有关。一般化学氧化/还原修复的周期较短，一般可以在数周到数月内完成。处理成本， 在国外约为 200~660 美元/m3；在国内，一般介于 500~1500 元/m3 之间。
2.8 国外应用情况 异位氧化/还原处理技术反应周期短、修复效果可靠，在国外已经形成了较完善的技术 体系，应用广泛。
表 2-1 异位化学氧化/还原技术国外应用案例
序号
1 2 3
4
场地名称
美国明尼苏达州某木材制造厂 韩国光州某军事基地燃料存储区 美国马里兰州某赛车场地 加拿大亚伯达某废弃管道场地
修复药剂
芬顿试剂和活化过硫酸盐 过氧化氢 某 K 药剂 过氧化氢
目标污染物 五氯苯酚 石油烃 苯系物、甲基萘 苯系物
毒杀芬， 滴 滴
规模 656 吨 930 m3 662 m3 8800 m3
美国阿拉巴马州某场地
5
6
美国犹他州图埃勒县军方油库
某 D 药剂（强还原性铁矿
涕， DDD 和 4500 吨
物质+缓释碳源）
DDE
三硝基甲苯，环 某 D 药剂（强还原性铁矿
三亚甲基 三 硝 7645 m3
物质+缓释碳源）
胺
2.9 国内应用分析
2.9.1 国内应用情况
该技术在国内发展较快，2011 年之后开始在一些工程项目上应用。目前，异位化学氧 化/还原技术在国内污染场地修复中的应用越来越广泛。
2.9.2 国内案例介绍
2.9.2.1 江苏某钢铁厂污染土壤修复工程 （1）工程背景：该企业始建于 1958 年，是特殊钢生产基地，场地南侧为焦化厂，场地 污染区块主要靠近焦化厂附近，主要污染物为多环芳烃类。其中苯并(a)芘、萘、二苯并(a,h)
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蒽的修复目标值为 1.56mg/kg、2.93 mg/kg、1.56 mg/kg。施工工期 100 日历天。修复后场地 用于居住用地。
（2）工程规模：采用原地异位化学氧化搅拌工艺处理，处理土方量为 3500m3。
（3）主要污染物及污染程度：场地土壤检出率较高的污染物为苯并（a）芘、萘、二苯 并（a，h）蒽、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、茚并（1，2，3-cd）芘。其中苯并（a）芘 最高检出含量为 23.1 mg/kg，萘的最高检出浓度为 23.2 mg/kg，其他污染物浓度在 10～20 mg/kg 之间。本场地污染深度为 0~2 m。
（4）水文地质条件：本场地表面 1 m 左右为素填土，-1.0 m～-7.2 m 均为粉质粘土。场 地内地下水为潜水，初见水位约为-1.5 m，稳定水位在-1.0 m～-1.8 m 左右，地下水受大气 降水入渗补给明显。
（5）技术选择：选用原地异位化学氧化搅拌工艺，可实现药剂与污染物的充分混合及 反应。药剂采用某 K 药剂（主要成分为过硫酸盐及专利活化剂）。
（6）工艺流程和关键设备 主要工序为：定位放线→土方清挖→筛分预处理→土壤倒运至反应池→药剂投加→机械 搅拌 7～8 天（pH 值监测）→倒运至待检区反应（氧化剂残留）→验收合格→土壤干化→土 壤回填→工程竣工。
图 2-1 污染土壤化学氧化处理工艺流程图
（7）关键设备及参数：主要使用挖掘机设备，用于土壤挖掘筛分、药剂添加、土壤搅 拌、土壤干化处理等。监测仪器有氧化剂残留测试套件、pH 计等。
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（8）成本分析：原地异位反应池化学氧化搅拌费用主要包括反应池建设费用、药剂费 用、机械设备费用、过程监测费用、检测费用等，其中药剂费用占总修复费用的 40%~50%。 综合分析，项目修复费用为 1100 元/m3。
（9）修复效果：检验结果合格。
2.9.2.2 华中某有机氯农药污染场地治理工程项目 （1）工程背景：项目场地原为农药厂，上世纪 60 年代开始生产有机氯农药六六六和滴 滴涕，后来也生产其他农药。农药厂关闭后经过场地污染调查与健康风险评价，六六六和滴 滴涕修复目标值分别是 2.1 mg/kg 和 37.8 mg/kg。该场地大部分污染土壤外运到水泥厂进行 水泥窑焚烧处理，部分低浓度（六六六和滴滴涕浓度均低于 50 mg/kg）污染土壤采用生物 化学还原+好氧生物降解联合修复技术。施工工期 2 年。
（2）工程规模：29.68 万 m3，其中采用生物化学还原+好氧生物降解联合修复的土壤 8 万 m3。
（3）主要污染物及污染程度：该场地主要污染物为六六六和滴滴涕污染，两者最高浓 度分别达 4000 mg/kg、20000 mg/kg 以上。
（4）土壤理化特征：本场地土壤质地类型主要为建筑杂填土和粉质粘土，建筑杂填土 集中在 0~2 m 土层，污染粉质粘土最深达 9 m。
（5）技术选择：有机氯农药污染土壤治理可采用土壤洗脱技术、热脱附修复技术、水 泥窑协同处置技术和化学还原-生物氧化联合修复技术等。由于洗脱技术对土壤的质地有一 定要求，因此本项目未采用；热脱附设备投入较大，高含水率情况下运行费用高，因此本项 目未选用；当地附近有大型的水泥厂，且经过了改造，具备协同处理危险废物的能力，因此 对于高浓度污染土壤采用水泥窑焚烧处理的方式；对于部分低浓度污染土壤，采用某 D 药 剂（主要成分为强还原性铁矿物质和缓释碳源）的生物化学还原+好氧生物降解联合修复技 术，该技术对环境友好、无毒、节能，修复成本相对较低。
（6）工艺流程和关键设备：1）项目施工准备阶段时对治理的污染土壤范围进行测量放 线，建设药剂修复污染土壤车间；2）对污染土壤进行开挖与破碎筛分，去除大块建筑垃圾 等杂物；3）筛分后的污染土壤运输到车间堆置；4）车间内污染土壤添加药剂与旋耕搅拌、 加水厌氧处理 5 天，再旋耕好氧处理 3 天，如此循环处理 3 个周期；5）自验收采样检测合 格待监理确认后出土到待检场堆放，如果检测不合格则继续加药周期处理，直到检测合格为 止；6）污染土壤全部处理后进行竣工验收。
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污染土壤开挖与筛分
污染土壤开挖与筛分
生物化学还原修复 设计 3-5 个周期 土壤堆置 药剂添加并旋耕搅拌 加水、保持适当含水率 还原性厌氧堆置 5-9 天 生物好氧过程 3-4 天， 每天翻堆一次 取样检测 不合格 合格 场地临时堆放与回填
土壤最终处置 图 2-2 生物化学还原+好氧生物降解联合修复技术工艺流程
（7）关键设备及参数：建设修复车间，污染土壤在车间堆高 60 cm，以利于旋耕搅拌
与加水厌氧；根据试验，药剂每周期添加 1%；添加药剂后要加水至土壤饱和，保证厌氧 5 天；厌氧后需好氧反应 3 天，每天要旋耕搅拌 2 个来回；处理 3 个周期后采样自验，自检合 格后土壤到待检场堆放。主要设备有液压驱动筛分斗、旋耕机。
（8）成本分析：生物化学还原+生物氧化联合修复技术涉及的成本主要包括修复车间 建设费、土方工程费、药剂费、人工机械费、旋耕费用和采样检测费用等，污染土壤的处理 成本为 700 元/m3。 （9）修复效果：修复 3 个周期后有机氯农药浓度降低到修复目标值以下，少数污染浓 度稍高的土壤药剂处理 5 个周期后达标。
（案例提供单位：北京建工环境修复股份有限公司）
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3 异位热脱附技术 3.1 技术名称
技术名称：异位热脱附，英文名称：Ex-Situ Thermal Desorption 3.2 技术适用性
3.2.1 适用的介质：污染土壤
3.2.2 可处理的污染物类型：挥发及半挥发性有机污染物（如石油烃、农药、多环芳烃、 多氯联苯）和汞。
3.2.3 应用限制条件：不适用于无机物污染土壤（汞除外），也不适用于腐蚀性有机物、 活性氧化剂和还原剂含量较高的土壤。 3.3 技术介绍
3.3.1 原理：通过直接或间接加热，将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，通过控 制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离， 去除。
3.3.2 系统构成和主要设备： 异位热脱附系统可分为直接热脱附和间接热脱附，也可分为高温热脱附和低温热脱附。
（1）直接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统：通过筛分、 脱水、破碎、磁选等预处理，将污染土壤从车间运送到脱附系统中。脱附系统：污染土壤进 入热转窑后，与热转窑燃烧器产生的火焰直接接触，被均匀加热至目标污染物气化的温度以 上，达到污染物与土壤分离的目的。尾气处理系统：富集气化污染物的尾气通过旋风除尘、 焚烧、冷却降温、布袋除尘、碱液淋洗等环节去除尾气中的污染物。
（2）间接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。与直接热脱附的区别在 于脱附系统和尾气处理系统。脱附系统：燃烧器产生的火焰均匀加热转窑外部，污染土壤被 间接加热至污染物的沸点后，污染物与土壤分离，废气经燃烧直排。尾气处理系统：富集气 化污染物的尾气通过过滤器、冷凝器、超滤设备等环节去除尾气中的污染物。气体通过冷凝 器后可进行油水分离，浓缩、回收有机污染物。
主要设备包括进料系统：如筛分机、破碎机、振动筛、链板输送机、传送带、除铁器 等；脱附系统：回转干燥设备或是热螺旋推进设备；尾气处理系统：旋风除尘器、二燃室、 冷却塔、冷凝器、布袋除尘器、淋洗塔、超滤设备等。
3.3.3 关键技术参数或指标 热脱附技术关键参数或指标主要包括土壤特性和污染物特性两类。
（1）土壤特性
（a）土壤质地：土壤质地一般划分为沙土、壤土、粘土。沙土质疏松，对液体物质的 吸附力及保水能力弱，受热易均匀，故易热脱附；粘土颗粒细，性质正好相反，不易热脱附。
（b）水分含量：水分受热挥发会消耗大量的热量。土壤含水率在 5-35%间，所需热量 约在 117-286 kcal/kg。为保证热脱附的效能，进料土壤的含水率宜低于 25%。
（c）土壤粒径分布：如果超过 50%的土壤粒径小于 200 目，细颗粒土壤可能会随气流 排出，导致气体处理系统超载。最大土壤粒径不应超过 5 cm。
（2）污染物特性
（a）污染物浓度：有机污染物浓度高会增加土壤热值，可能会导致高温损害热脱附设 备，甚至发生燃烧爆炸，故排气中有机物浓度要低于爆炸下限 25%。有机物含量高于 1%-3% 的土壤不适用于直接热脱附系统，可采用间接热脱附处理。
（b）沸点范围：一般情况下，直接热脱附处理土壤的温度范围为 150-650℃，间接热 脱附处理土壤温度为 120-530℃。
（c）二噁英的形成：多氯联苯及其它含氯化合物在受到低温热破坏时或者高温热破坏 后低温过程易生产二噁英。故在废气燃烧破坏时还需要特别的急冷装置，使高温气体的温度 迅速降低至 200℃，防止二噁英的生成。
3.4 技术应用基础和前期准备 异位热脱附技术应用前，需要识别土壤污染物的类型及其浓
度，了解土壤质地、粒径分 布和湿度等参数，同时还需要确定场地信息、处理土壤体积、项目周期和处理目标等。此外，
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