石油污染土壤修复技术及案例研究.docx

石油污染土壤修复技术及案例研究1背景石油类污染场地常见于石油开采、炼化、贮存、运输、使用过程当中的原油及各类油品的泄露典型的石油类污染场地包括：（1）油田：钻井/采油/洗井废水的超标排放与干化池、泥浆池、废液池、贮油池的渗漏、输油管线破裂、采油废弃物的堆放等。（2）石油炼化企业：储油罐区与装卸区、原油粗/精加工区、污水处理区、管道的跑冒滴漏、生产事故造成的油品泄露等。（3）加油站：地下储油罐及管线泄露尤其是目前普遍使用的单层油罐泄露风险巨大。1、污染种类及特征石油类污染土壤中污染物组分复杂主要包括C15～C36的烷烃、烯烃、苯系物、多环芳烃、脂类等其中美国规定的优先控制污染物多达30余种。污染物类型可分为两大类：挥发性有机物和半挥发性有机物挥发性有机物主要由烯烃、烷烃和苯系物组成半挥发性有机物则主要为多环芳烃。2、污染治理现状受工程、技术、设备、成本的综合影响油田及石化企业污染土壤的治理一直是摆在企业面前的处置难题油田及石化企业也没有足够的动力投入资源研发相关的处理技术当前的主要处置模式颇为粗放石化企业则出于行业本身的危险性出发在化工工艺安全上的关注要远高于环境污染。加油站是石化行业的下游环节本身亦涉及危险化学品的储存、运输与使用。地下储油罐及管线的破损泄露所引起的土壤、地下水事故近几年以来在国内也是屡有发生。2石油污染土壤修复技术1、异位修复技术（1）异位热脱附（Ex-SituThermalDesorption）异位热脱附是指污染土壤开挖后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。热脱附技术中加热的方式有多种如高频电流、微波、过热空气、燃烧气等。加热温度控制在200~800℃热脱附过程当中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用通过调节温度可以选择性的移除不同的污染物。该技术对处理土壤的粒径和含水量有一定要求一般需要对土壤进行预处理。异位热脱附技术比较成熟国外始于七十年代广泛应用于工程实践。在2022-0522年期间约有70个美国超级基金项目采用热脱附作为主要的修复技术。近几年以来我国对热脱附修复技术的应用不断发展已实现装备的自主生产已有较多应用案例。（2）生物堆（Biopile）生物堆修复是指在土壤中加入树枝、稻草、粪肥、泥炭等易堆腐物质作为土壤调理剂同时使用机械或压气系统充氧并加入石灰以调节pH值经过一段时间的微生物发酵处理大部分污染物被降解标志着堆肥的完成。该方法适用于较高烃类含量的含油污染处理后的土壤可返回原地或用于农业生产。生物堆中石油降解微生物的种类和数量、电子受体的类型以及污染土壤的理化性质等均会影响最终的修复效果。生物堆技术装备简单、修复成本相对低廉相关配套设施已能够成套化生产制造在国外已广泛应用于石油烃等易生物降解污染土壤的修复技术成熟。2022年该技术成功应用于某地铁线施工场地苯胺污染土壤的修复修复规模达49920m3。经过数年的发展生物堆修复技术在国内发展已比较成熟相关核心设备已能够完全国产化。（3）异位化学氧化（Ex-SituChemicalOxidization）异位化学氧化是指对污染土壤进行开挖后向污染土壤添加氧化剂通过氧化作用使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。在处理吸附性强、水溶性差的有机污染物时辅以增溶、脱附等方式。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。修复系统包括土壤预处理系统、药剂混合系统和防渗系统等。异位化学氧化修复技术适用范围广、修复周期短、修复效果可靠是在国内最早被广泛应用的土壤修复技术之一目前已经形成了较完善的技术体系在包括石油污染在内的各类有机污染土壤修复项目中得到了广泛应用。2、原位修复技术（1）土壤气相抽提（SoilVaporExtraction）土壤气相抽提利用真空泵抽提产生负压空气流经污染区域时解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物由气流将其带走经抽提井收集后最终处理达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时可以设置注气井人工向土壤中通入空气。土壤气相抽提技术具备操作简单、成本低、环境影响小等优点是国外主流的污染土壤修复技术但由于单一的气相抽提修复周期相对较长目前国内使用较多的为热强化SVE技术。（2）原位热脱附（In-SituThermalDesorption）原位热脱附技术是通过加热有机污染物使其移动或流通到达收集井后输送到地表通过常规的地面技术对污染物进行处理。该技术通过向土壤输入热量来提高地下温度从而提高具备挥发性和半挥发性污染物的去除效率、加强DNAPLs组分的去除。原位热脱附技术提高修复效果的主要机制是蒸发有机污染物的蒸汽压随温度升高呈指数型的增长因而会显著地转移到蒸汽相进行再分配。根据热量传递和