污泥填埋坑综合治理工程方案设计

WordWordPAGEPAGE1污泥填埋坑综合治理工程方案设计摘要：含量高，处理难度大，污泥填埋坑对周围环境存在持续污染的风程提供参考。关键词：垂直防渗；污泥固化/稳定化；喷射井点；堆载预压随着我国城市化不断深入和开展，城市污水处理厂产生的污泥量越来越大，目前国内对污水厂污泥的处理方式主要有填埋、燃一直是环境修复行业的难题。工程概况1616.5m，平均11m163夹杂局部建筑垃圾，有机质含量较高，力学性能极差，大型机械无法直接进场施工。经调查，污泥超标污染物为铬、锌、钴、锑、钒、六价铬、砷、氯仿、苯、氟化物、六氯苯、总石油烃(C10-C40)等。方案设计依据岩土工程勘察和场地补充调查报告，建立场地概念模型，明确场地风险区域，结合场地实际条件，提出“风险管控+排水固接+生态复绿”的技术路线，筛选可行技术，制定出场地环境综合治理方案。污泥填埋坑周边土壤与地下水均存在超标污染物，污染物种类多、迁移性强。为管控风险，防止污染物持续扩散影响周边场地，参考相关技术导则、标准和标准，采纳先阻隔、后治理的方式。具体方案内容包括以下四个方面切断污染源，阻止污染物随地下水向周边迁移扩散降低污泥含水率，加速污泥排水固结，减小填埋坑内污泥体积对表层污泥进行固/稳定化，降低有机物含量，提高表层污泥承载力表层生态复绿，提升场地整体环境质量2.1垂直防渗阻隔。依据场地环境综合治理方案的要求，沿污泥填埋坑四周施工形成垂直的防渗帷幕，帷幕底部插入下部相对不透水的土层中2m，使污染源与外界环境隔绝，阻隔污染物进入周围的土壤和水体，同时也防止四周地下水和地表水进入场地内，到达操纵污染物扩散的目的。参考《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术标准(CJJ176-20 对垂直防渗帷幕厚度设计中的相规定，可取垂直防渗帷幕外侧边界污染物浓度到达内侧边界的10%作为垂直防渗帷幕被击穿的标准，污染物向下游的迁移距离和迁移深度也按10%相对浓度等势线确定。场地环境综合治理方案要求垂直防渗帷幕的设计使用年限为30a，故在击穿判别验算中，垂直防渗帷幕的击穿时间应大于30a。当防渗帷幕渗透系数到达10-7cm/s量级，且帷幕底部插入到不透水层时，污染物在防渗帷幕内侧的竖向渗流可忽略不计，污染物溶质在土体中形成近似一维水平向渗流和扩散。对于溶质在饱和工程材料中的一维迁移问题，当吸附到达平衡状态时，则半无限空间内考虑对流、分子扩散、机械弥散和线性吸附的溶质迁移操纵方程可表述为式中，Cr为土中孔隙液的溶质浓度为溶质迁移通过土的水动力弥散系数为溶液在土孔隙中的平均流速为土吸附溶质的阻滞因子为溶质迁移时间；x为溶质迁移方向的距离。以上操纵方程可采纳《工业污染场地竖向阻隔技术标准(征求意见-20 ， 化工行业标)推荐的半无限空间一维对-弥散解析解，对防渗帷幕外侧污染物浓进行计算。公式如下：(2)(3)式中，Ce为竖向阻隔屏障下游段渗出液中的目标污染物浓度为渗入竖向阻隔屏障的污染物浓度为初始状态下竖向阻隔屏障孔隙液中目标污染物浓度为屏障厚度；vs为污染液在屏障孔隙中的平均流速为屏障渗透系数为屏障两侧水力梯度为屏障孔隙率为目标污染物迁移通过竖向阻隔屏障的水动力弥散系数为竖向阻隔屏障吸附目标污染物的阻滞因子为设计使用年限。其中阻滞因子Rd反映了防渗帷幕材料特性以及污染物类型的影响，而水动力弥散系数Dh反映了污染物种类、防渗帷幕整体性能的影响。这两个参数与防渗帷幕的孔隙通道、材料性质、污染物种类有关，合理取值是计算准确的关键。通过专业软件GMS的两个模块MODFLOW和MT3DMS对击穿时间进MODFLOWMODFLOW模块分析得到的渗流场根底上，对污染物的运移进行分析。计算结果如图1。依据计算可知，2m30a850mm250mm，底2m2.05m(见图2)，2m42.51.520%，膨润土掺入比为5渗帷幕的设计渗透系数为n×1-6n=1~，水泥土搅拌桩加固体28d≥0.8Mpa。桩体施工采纳标准连续方式和“四搅两喷”工艺，严格操纵下沉及提升速度，使水泥浆液与原状2.21.2m//药剂主要成分为CaO、SiO2MgO、Al2O3Fe2O3是利用镁、钙、硅、铝的凝硬反响等，使污泥得到固化。其固化反响包括水酸化物生成时的固化，难溶性盐生成时的固化或者水化合物生成时的吸附固定。该固化剂适应性广，对铜、锌、镍、总铬、铅、镉、汞、氟、硒、砷、六价铬等都有较好的适应性，且反响后/稳定化的污泥承载力100kPa/稳78%，根本/出污染物浓度均低于《危险废物鉴别标准———浸出毒性鉴别》的2.3低的渗透系数，污泥中的水分不但以孔隙水和外表结合水的形式存在，还存在有机絮凝体内部的结合水和微生物残体内部的细胞水。由于污泥的渗透系数比一般淤泥低一个数量级以上，同时大量有机物絮凝体存在于污泥组分中，使得污泥所含的液体难以排出，导致污泥排水固结的所需的时间要远大于一般淤泥。针对污泥以上特性，为了取得较好的排水效果，加快污泥固结，采取了“深层井点3)。(1)深层井点喷射排水：采纳的特制槽孔管，深入污泥填埋坑底部，通过注入高速气体在排水井底部形成负压，把污泥中的渗滤液快速导出，加速污泥堆体固结。排水固结完成后，该系统可继续发挥作用，对污泥中的有害挥发性有机物进行气相抽提，必要时可以通入热空气，加速有毒有害气体排出。整个污泥填埋坑内布置排水竖井共计430273mm12m-