用于污染土浅层搅拌的原位修复方法技术

本发明专利技术公开了一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，包括以下步骤：将施工区域在深度方向上划分为上污染土层和下污染土层；在施工区域表面开沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤；利用挖机挖除上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10‑12之间；利用搅拌喷射头在下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；利用挖机回填上污染土层，完成上污染土层中的碱性激发剂和氧化修复药剂的投加和搅拌。本发明专利技术的优点是：将化学氧化修复药剂在污染土体中进行分层投加并原位搅拌，从而可保证搅拌混合的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
用于污染土浅层搅拌的原位修复方法
本专利技术属于土壤污染治理
，具体涉及一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法。
技术介绍
随着我国工业化的快速发展，土壤环境不断遭到各种污染的危害，同时，污染土壤修复治理的需求将越来越大。目前针对污染土样的修复治理技术根据处置场所可分为原位修复与异位修复，原位修复技术因成本低、耗能小、无二次污染，正成为未来修复技术选择的热点。原位修复治理技术主要有热处理、化学氧化法、多相抽提、生物法等，而化学氧化技术见效快、成本可控，已经普遍应用于现场工程修复。原位修复技术根据实施方式分为原位注入和原位搅拌。原位搅拌修复常采用工程成桩设备进行定点搅拌并注射氧化药剂。该类修复方法常用于深层原位搅拌修复，若用于浅层污染土修复则存在设备灵活度差、工作效率低、处置周期长等问题。同时，大多数原位化学氧化的工程案例多是投加碱性激发剂调节土壤pH达到10～12后，再输送氧化剂进行原位搅拌。此种药剂投加方式常存在土体中氧化剂未完全反应，造成对污染物的去除率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，该原位修复方法根据受污染深度将施工区域划分为上、下两个污染土层，从而实现对施工区域内的污染土体分层次的注药搅拌修复，保证搅拌修复的均匀性。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述原位修复方法包括以下步骤：（1）将施工区域在深度方向上划分为至少两个搅拌土层，包括上污染土层和下污染土层；（2）在施工区域表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10-12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的所述碱性激发剂和所述氧化修复药剂的投加和搅拌。所述步骤（1）中，所述上污染土层、所述下污染土层的厚度均为0.5-1.0m。所述步骤（2）中，所述沟槽的开挖深度为25-35cm；所述表面活性剂为阴非离子表面活性剂，浓度为18-22g/L，其在所述施工区域内的投加量为所述氧化修复药剂在所述施工区域内投加质量的8%-15%。所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加质量为所述氧化修复药剂在所述上污染土层中投加质量的8%-15%。所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加质量为所述氧化修复药剂在所述上污染土层中投加质量的10%。所述步骤（4）中，所述氧化修复药剂为过硫酸钠溶液，浓度为400g/L，其投加量为待修复污染土体质量的1%-3%。所述浅层原位搅拌设备包括具有机械臂的车体，所述机械臂的前端安装有所述搅拌喷射头，所述搅拌喷射头经注药管路与一注药存储泵送装置相连接。所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂以及第三机械臂，所述第一机械臂的一端固定于所述车体上、另一端与所述第二机械臂转动连接，所述第二机械臂经一前端连接件与所述第三机械臂同轴设置；所述第一机械臂上安装有第一液压伸缩杆用于驱动所述第二机械臂进行转动；所述第二机械臂上安装有第二液压伸缩杆用于驱动所述前端连接件和所述第三机械臂作伸缩；所述注药管路包括沿所述第一机械臂、所述第二机械臂以及前端连接件布置的柔性管路以及位于所述第三机械臂内的注药管腔，所述柔性管路与所述注药管腔相连通。所述搅拌喷射头由一位于中心的药剂喷射头以及分设于所述药剂喷射头外侧的三组旋耕切土刀盘组成，三组所述旋耕切土刀盘在平面上呈“Y”型设置，所述药剂喷射头与所述注药管路端部连通；所述药剂喷射头的喷射方向指向外侧的所述旋耕切土刀盘。所述注药存储泵送装置包括两个药剂储仓，各所述药剂储仓分别连接有一所述注药管路；所述药剂储仓与所述注药管路的连接位置处依次设置有高压泵、注剂计量传感器、压力控制器以及流量控制阀。将所述施工区域在平面上划分为若干呈网格状的修复单元。所述原位修复方法还包括养护过程，在养护期间，对所述施工区域内的土体进行PH值监测，PH值监测点分别布置在各所述修复单元的中心位置；根据PH值的监测数据，进行碱性激发剂的少量多次投加，使土体的PH值控制在11；其中，所述碱性激发剂的总投加量为所述氧化修复药剂质量的9%-11%，所述多次是指2-3次，所述少量是指每次投加量为所述碱性激发剂总投加量/投加次数。本专利技术的优点是：（1）将化学氧化修复药剂在污染土体中进行分层投加并原位搅拌，从而可保证搅拌混合的均匀性；（2）同时通过在养护过程中根据PH值监测结果将碱性激发剂以少量多次的方式添加进入土体中，保证氧化修复药剂的充分反应，提高污染物的去除效率；（3）浅层原位搅拌设备，结构简单，能够实现多种修复药剂的添加，且呈“Y”型分布的旋耕切土刀盘内置药剂喷射头，有助于搅拌喷射头切削搅拌土体顺利下沉，提高了设备在不同场地条件的适宜性，特别是在杂填土较厚场地的适用性。附图说明图1为本专利技术中浅层原位搅拌设备的结构示意图；图2为本专利技术中浅层原位搅拌设备的正视图；图3为本专利技术中旋耕切土刀盘的结构示意图；图4为本专利技术中三组旋耕切土刀盘在平面上呈“Y”型分布的示意图；图5为本专利技术中施工区域内各修复单元的划分平面示意图；图6为本专利技术中原位修复方法的施工步骤示意图；图7为本专利技术中原位修复方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-7，图中标记1-6分别为：车体1、履带式走行底座11、车架12、动力装置13、第一机械臂14、第一液压伸缩杆15、第二机械臂16、第二液压伸缩杆17、前端连接件18、第三机械臂19；注药存储泵送装置2、药剂储仓21、药剂储仓22、履带式走行底座23、注剂计量传感器24、流量控制阀25、压力控制器26、高压泵27；注药管路3、柔性管路31、注药管腔32；搅拌喷射头4、旋耕切土刀盘41、药剂喷射头42、药剂加热装置43、加压装置44、旋转装置45、刀盘46、切削刀片47、紧固螺栓48；施工区域5、注药管安插点51、监测点52、修复单元53、上污染土层54、下污染土层55；挖机6。【实施例】如图1-7所示，本实施例具体涉及一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，该原位修复方法具体包括以下步骤：（1）在原位搅拌前，利用挖机6对场地的施工区域5进行清表，同时对表层土进行疏松，为浅层原位搅拌设备下沉创造适宜的土质条件。（2）如图5所示，将施工区域5的范围内划分为若干呈网格状的修复单元53，在本实施例中，各修复单元53的规格为4m*4m，用木桩或白灰作为各修复单元53之间的划分标识。（3）在待施工的修复单元53内纵横开挖30cm深的沟槽后灌溉表面活性剂，并下渗土壤进行增溶，此处的表面活性剂具体采用的是浓度为20g/L的阴非离子表面活性剂，表面活性剂的投加量根据之后所使用的氧化修复药剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述原位修复方法包括以下步骤：（1）将施工区域在深度方向上划分为至少两个搅拌土层，包括上污染土层和下污染土层；（2）在施工区域表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10‑12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的所述碱性激发剂和所述氧化修复药剂的投加和搅拌。

【技术特征摘要】
1.一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述原位修复方法包括以下步骤：（1）将施工区域在深度方向上划分为至少两个搅拌土层，包括上污染土层和下污染土层；（2）在施工区域表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10-12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的所述碱性激发剂和所述氧化修复药剂的投加和搅拌。2.根据权利要求1所述的一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述步骤（1）中，所述上污染土层、所述下污染土层的厚度均为0.5-1.0m。3.根据权利要求1所述的一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述步骤（2）中，所述沟槽的开挖深度为25-35cm；所述表面活性剂为阴非离子表面活性剂，浓度为18-22g/L，其在所述施工区域内的投加量为所述氧化修复药剂在所述施工区域内投加质量的8%-15%。4.根据权利要求1所述的一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加质量为所述氧化修复药剂在所述上污染土层中投加质量的8%-15%。5.根据权利要求1所述的一种用于污染土浅层搅拌的原位修复方法，其特征在于所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加质量为所述氧化修复药剂在所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蓉，张亚娇，宋晓光，冯凯，李韬，宣霖康，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31