环保新质生产力 | 化学淋洗与化学还原联用修复污染土壤技术

导  言

生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。

2023-J-39

申报单位

北京高能时代环境技术股份有限公司

推荐单位

北京市环境保护产业协会

一、技术简介

适用范围

适用于处理六价铬重度污染废渣、土壤、建筑垃圾等。

技术原理

联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺采用筑堆喷淋淋洗的方式，实现化学淋洗和化学还原稳定化的有机结合。工艺前期通过喷淋水或者其他淋洗剂降低土壤中六价铬总量，工艺的后期通过喷淋还原剂对残余的六价铬污染进行进一步的解毒处理。通过筑堆喷淋淋洗工艺设置的收集导排层，实现了淋洗液的自动收集导排，避免了固液分离困难的问题，减少土壤基质的破坏和流失，同时喷淋液经处理后循环使用，节约水资源。

工艺路线

联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺流程图

工艺流程如下：

①建设喷淋场地：喷淋场地建有防渗结构，从上至下依次包括溶液收集导排层（混凝土面层，设有导排盲沟、四周设有截水沟）、防渗层（土工布+HDPE土工膜+粘土或土工布）。

②对污染土壤进行预处理：预处理后土壤粒径不大于4cm。

③预处理后的土壤在喷淋场地进行筑堆并布设喷淋系统：筑堆高度2~5m。喷淋系统的药剂池设置在堆体附近5~10m范围内，通过泵体将药剂池药剂泵入主管路（直径50mm~100mm），并通过支管路淋入污染土壤中，支管路为直径25mm~40mm的花管，采用同心圆形或田字格形放置在堆体上，确保可以覆盖喷淋场地内的污染土壤。

④配置淋洗液进行喷淋：喷淋强度为10—40L/m²h，先用水作为淋洗液进行喷淋，土壤中污染物去除约25%以上停止，再用酸碱盐作为淋洗液进行喷淋，当土壤中污染物去除率达到70%以上时停止喷淋，最后用还原剂作为淋洗液进行喷淋，直至土壤中六价铬浓度达标。

⑤喷淋过程中从导排盲沟中导出的废液收集到溶液收集池，再进入废水处理系统进行处理，处理后的水回用进行淋洗液配置。

应用效果

污染修复效果：六价铬含量为5000—20000mg/kg的渣土，采用该技术进行修复，喷淋运行20—30天后，土壤中六价铬含量低于20—60mg/kg，且土壤浸出液（采用的浸出方法为《固体废物浸出毒性浸出方法 翻转法（GB5086.1）》）中六价铬含量小于0.05—0.5mg/L。

二次污染控制情况：采用该工艺修复过程中，淋洗液通过淋洗场内的排水盲沟和截水沟进行淋洗液收集系统，再进入废水处理设备进行处理，处理后的水回用作为淋洗液配置用水，废水处理产生的污泥，经压滤脱水至含水率60%以下后送往具有处置资质的第三方机构进行处理。

技术特点

主要技术参数及性能指标技术创新点：①对各个阶段喷淋过程均进行数据监控，当污染物去除率达到25％以上时，停止水作为淋洗液的喷淋过程而进入酸碱盐作为淋洗液的喷淋过程；当污染物去除率达到70％以上时，停止酸碱盐作为淋洗液的喷淋过程，判断浸出液中污染物浓度是否达标；当不达标时，开始喷淋还原剂对残余的六价铬污染进行进一步的解毒处理。②喷淋过程在液固比约为0.2:1左右的条件下即可满足循环的要求，极大地降低了用水量，节约了资源。③采用还原药剂溶液循环喷淋工艺六价铬的还原更为彻底，同时由于预先削减了大量的六价铬污染，极大地减少了还原药剂的用量，降低了环境风险。

与同类产品相比的技术优势：联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺，其采用筑堆喷淋的工艺，实现了化学淋洗和化学还原稳定化的有机结合，解决了当前工程应用中，对于重度六价铬污染渣土还原稳定化技术存在反应不彻底、药剂添加量大等难题，而单独采用化学淋洗技术也存在固液分离困难、用水量大、土壤基质流失等难题。联合使用化学淋洗和化学还原修复污染土壤的工艺，通过设置在堆浸淋洗场上的收集导排层，实现了淋洗液的自动收集导排，避免了化学淋洗中固液分离困难的问题，减少了对土壤基质的破坏和流失。

二、典型应用案例

案例名称

联合使用化学淋洗与化学还原修复工艺处理六价铬污染土壤和石块示范工程

案例简介

在某铬污染场地修复项目中，采用了联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺处理六价铬污染土壤和石块。

施工单位：北京高能时代环境技术股份有限公司

达到的标准或性能要求

修复目标：土壤中六价铬含量不大于20mg/kg，按照《固体废物浸出毒性浸出方法 翻转法》（GB5086.1）制备土壤浸出液中六价铬浓度小于0.5mg/L。

业主单位

民乐县土壤污染防治领导小组办公室

投运时间

2019年8月—2020年5月

工艺流程

联合使用化学淋洗与化学还原修复污染土壤的工艺流程图

工艺流程如下：

①建设喷淋场地：喷淋场地建有防渗结构，从上至下依次包括溶液收集导排层、防渗层。

②对污染土壤进行预处理：预处理后土壤粒径小于4cm。

③预处理后的土壤在喷淋场地进行筑堆并布设喷淋系统：筑堆高度2m。喷淋系统的药剂池设置在堆体附近6m，通过泵体将药剂池药剂泵入主管路（DN100），并通过支管路（喷淋支干管DN40、支管DN25）淋入污染土壤中，采用田字格形放置在堆体上。

④配置淋洗液进行喷淋：喷淋强度为30L/m²h，持续使用淋洗液进行喷淋，直至土壤中六价铬浓度达标。

土壤和石块筑堆

喷淋淋洗

⑤喷淋过程中从导排盲沟中导出的废液收集到溶液收集池，再进入废水处理系统进行处理，处理后的水回用进行淋洗液配置。

运行情况

第1年治理效果：土壤pH值上升至中性，重金属锌、铜、镉的固定率分别达到96.8%、98.9%和98.9%；外排水水样pH均值为6.12，重金属铅、锌、铜、镉、砷的削减率分别达到92.6%、99.9%、99.9%、99.8%、98.9%。

第5年治理效果：外排水水样pH均值为7.53，重金属铅、锌、铜、镉、砷的削减率均超过99%。

本工程无需覆土，可以避免挖损周边山体，避免取土覆土对环境造成的二次破坏，绿色环保，不会产生污（废）水、污泥、飞灰、炉渣、废气等二次污染。

本工程运行稳定性、未发生过任何事故，免维护下已保持4.5年稳定的植被效果。先后入选“广东省首届国土空间生态修复十大范例”“2021年度广东省环境保护优秀示范工程”，被中央环保督察组高度评价，并作为“全国土壤污染防治管理班”的现场教学点，得到生态环境部副部长以及全国环境系统130名学员的高度认可。

技术应用产生的碳减排效果

平均处理1立方米污染土壤消耗水0.52吨、硫酸亚铁0.052吨。与单独采用还原技术相比，处理每吨减少还原剂用量约24.64%；与单独采用淋洗技术相比，处理每吨减少淋洗剂用量约65.79%。

三、技术申报单位联系信息  

单位名称：北京高能时代环境技术股份有限公司

单位地址：北京市海淀区秋枫路36号院1号楼

联系人：于肖肖

联系电话：843

电子邮箱：

为加快高科技、高效能、高质量的新技术、新装备和新材料应用，我会面向所有环保企事业单位，开展免费的生态环境保护实用技术装备和示范工程推广服务。从1991年至今，已累计推广近5000项，推出了火电厂超低排放、膜生物反应器、大型生活垃圾焚烧炉排炉等主流技术和装备，入选单位中高新技术企业占比近70%，成为创新型环保企业信赖的推广起点站，以及管理部门和排污企业认可的技术选用平台。 

欢迎各界环保人士，积极参与生态环境保护实用技术装备和示范工程相关工作。如您对历年入选项目感兴趣，可在我会官网首页查询中心“先进技术案例”栏目查询。

示范工程指采用先进生态环境保护技术、装备、材料或创新服务模式，具有示范推广意义的工程，包括污染防治工程、生态修复工程、资源综合利用工程、碳减排及生态环境综合治理工程。