Page 285 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 马迅等：退役油制气场地原位燃气热脱附应用效果 · 281 ·

笔者研究了燃气热脱附技术在污染深度大的黏 表 2 目标污染物平均初始浓度
土场地的应用，从土壤目标温度，土壤、废水和废气 Table 2 Average initial concentration of target pollutants
的污染物浓度等指标探讨其修复效果，以期为该技 污染介质 污染物 浓度
术大规模应用提供理论依据。 苯 79.44
间/对二甲苯 64.89
1 材料与方法
土壤/(mg/kg) 萘 68.02
1.1 场地基本概况 苯并(a)蒽 104.68
1.1.1 水文地质特征 苯并(a)芘 94.36
场地及其周边区域的出露岩层为燕山期粗粒斑 苯 4.50
状花岗岩（γ），丘前冲积部位的出露地层为第四系冲 萘 120.68
洪积土。场地及其周边的地下水类型为块状岩类裂 TPH(C10～C16) 256.43
隙水，钻孔单位涌水量<0.15 L/(s·m)。根据距离场地 地下水/(mg/L) 甲苯 3.60
最近 的 9 号钻孔，得到该地层的钻孔单位涌水量为 苯并(a)蒽 3.98
0
0.013 L/(s·m)，属于弱富水性岩层。区域内无泉水， 苯并(a)芘 1.33
裂隙水整体往南流动。借鉴珠三角地区燕山期粗粒 二苯并（a,h）蒽 0.86
斑状花岗岩场地的地勘调查经验，花岗岩的残积土
复。原位燃气热脱附工艺实施流程见 图 1。
层和各风化层的特征如 表 1 所示。
根据场地污染特征分布、水文地质等信息，在整
表 1 区域地层水力参数经验值 个场地设计垂直加热 井 24 口用于加热污染区域内
6
Table 1 Empirical values of regional formation
的目标污染物，水平加热 井 3 口用于使沸点高的特
9
hydraulic parameters
征污染物快速达到目标温度。根据场地污染物的浓
层序号 岩土 地层富水性 渗透系数/（10 cm/s）
−5
度分布变化，加热井的间距设置 为 2.5～4.8 m，即污
3 砂质黏性土 弱富水 2
染物浓度大的地方加热井间距小，使污染物从土壤
4-1 全风化花岗岩 弱富水 30
中更好脱附出来 [16-17] 。同时在场地设计垂直抽提井
4-2 强风化花岗岩 弱富水 50
（MP 井）10 口，主要起降水、抽提土壤中产生的水
E
2

场地南侧的丘前冲积部位为第四系孔隙水，钻 蒸气和蒸发的污染物的作用。为了避免表层土壤中
孔单位涌水量 为 0.015～0.15 L/(s·m)。根据场地下 的污染物在加热过程中挥发至大气，在地 下 20～40 cm
游冲积区最近 的 9 号钻孔，得到该层的钻孔单位涌
1
水量 为 0.051 L/(s·m)，属于弱富水性岩层，第四系孔
隙水往南流动。
1.1.2 污染分布特征
2
场地污染面积 为 2 800 m ，污染深度 为 16 m，修
3
复土方量 为 28 888 m 。根据 表 2，土壤特征污染物
为苯、间/对二甲苯、萘、苯 并 (a 蒽、苯 并 (a 芘，地
)
)
下水特征污染物为苯、萘、石油烃 类 (TPH，C10～C16)。
1.2 工艺设计
鉴于本场地具有面积相对小、污染严重且污染
物分布不均匀、污染深度大等特点，选取原位燃气热
脱附技术对场地进行修复。为防止修复区域内污染
物的扩散以及降低后期热脱附运行过程中的热能损
耗，保障修复效果，在修复工作开展前对场地四周进
行水泥阻隔墙施工 [14-15] ，其深度 为 25 m，长度 为 400
m，阻隔墙形式为三轴搅拌桩，搅拌桩成 桩 28 后， 图 1 原位燃气热脱附工艺实施流程
d
桩渗透系数≤10 cm/s，强度≥0.8 MPa。止水帷幕 Fig.1 Implementation flow chart of in-situ gas thermal
−7
阻隔墙施工完毕后，再开展原位燃气热脱附技术修 remediation process