鋼鐵廠大型污染場地修復項目經驗探索

文_謝方文 李俊杰

1.廣州環保投資集團有限公司 2.廣州環投建材有限公司

1 項目背景信息

華南某鋼鐵廠是涉及黑色冶金、壓延加工、氣體產業等多個領域的鋼鐵聯合企業，建廠于20 世紀50 年代。隨著經濟發展和城市建設的加速，鋼鐵廠所在地塊納入新城規劃范圍，作為居住用地進行開發利用。地塊責任人依據相關法律法規，委托相關單位對地塊土壤污染情況進行調查。場地調查結果顯示，地塊土壤受重金屬和多環芳烴的污染，需要開展污染土壤修復工程，污染土壤方量約50 萬m3。

1.1 項目特點

本項目為復合污染類型，需要聯合應用破碎篩分、土壤洗脫、熱脫附、固化穩定化和安全填埋等多項技術。多技術聯合應用，投入多套設備，形成兩條生產流水線，實現修復項目的工廠化施工，可更為精細化的開展修復工程，以滿足不同土質、不同污染類型和不同污染程度的需求。結合本項目工期緊、土方量大、單方價格低等特點，施工單位首次在國內大規模應用土壤洗脫技術，開創了減量化施工的先進理念，有效地降低了成本。

1.2 項目管理重難點

本項目土壤污染面積約16 萬m2，分布在總面積約170 萬m2的場地內。土壤污染物以重金屬和多環芳烴為主，各地塊多呈復合污染，且污染程度各有不同，污染情況復雜。土壤污染最深達地下5m，深度范圍內分別涉及混凝土層、填埋層、填土層和原土層等3 ～4 個地層，地層情況復雜，土質差異大，且由于場地拆遷，存在很多雜質，如鋼筋、混凝土塊、橡膠輪胎、塑料袋等。修復工程量超過50 萬m3，工期少于450 天，涉及土壤洗脫、熱脫附和固化/穩定化等技術。如此巨大的土方量，涉及多種修復技術的實施，在如此短的工期內完成修復，難度巨大。由于項目引入破碎篩分系統，推廣使用洗脫技術，熱脫附技術，固化/穩定化技術。各個技術之間的關系為串聯，所以每個技術都是影響項目進度的因素，需要綜合考慮。

1.3 創新特點

1.3.1 土壤洗脫減量化

多級土壤洗脫技術對于大粒徑組分含量高的污染土壤的修復更為有效，礫石、砂礫、粗沙、細沙等土質中的污染物更容易被洗脫出來，剩余少量粘土富集了絕大多數污染物，從而達到減量處理的目的。本項目通過土壤洗脫技術，實現最大約80%的減量化效果。

1.3.2 移動式熱脫附設備

本項目采用移動式熱脫附設備，在污染場地現場安裝該設備，促使污染物氣化揮發，達到將污染物與土壤顆粒分離，并進行后續處理的過程，污染土壤不離場即可完成修復工作，同時也可以最大程度的避免了外運過程中對道路周邊環境的污染擴散風險。

2 項目策劃實施及修復工藝

2.1 項目管理策劃

2.1.1 項目整體策劃

總體部署從修復區平面布置、施工流程、工藝和設備、工期安排4 個方面展開，其中平面布置和施工流程是基礎和重點，與工藝和設備一起決定工期安排，四者的合理部署直接影響工程的質量、安全和進度。

2.1.2 工序設備保障策劃

土壤洗脫保障策劃，針對洗脫設備技術的專項管理，洗脫目的為得到七種不同粒徑的物料，其中＞0.075mm 的組分作為清潔土壤，＜0.075 mm 組分與洗脫廢水混合為泥漿。泥漿經脫水處理后得到的泥餅進入后續熱脫附處理工序。

熱脫附設備保障策劃，是利用熱脫附工藝將污染土壤中的有機污染物氣化揮發，并高溫焚燒污染物，從而達到凈化土壤的工藝。工藝中需要保障設備運行，燃料供給，質量控制。

物資保障策劃，是制定物資采購流程，重點設備物資由專業團隊負責，由項目部與專業團隊共同確認價格，加快反應時間。固定物資簽訂物資供應合同，由專人負責物資供應。

2.2 項目管理實施

施工單位抽調具有豐富施工經驗的工程管理人員組成項目經理部，成立青年突擊隊作為攻堅力量，成立專家顧問組，提供專業指導和技術支持。進場后，技術人員及時進行各項小試、中試試驗，工程管理人員及時進行現場踏勘、場地測量和工作，將各項成果進行匯總、分析，從而對投標時的方案進行優化。各項準備工作完成后，進行流水化施工。項目部將現場作為一個小型化的工廠進行管理，從原料（土壤）和輔料（藥劑）輸入、各車間（各工藝）、傳送帶（工藝間銜接）和產品（修復后土壤）輸出等方面進行精細化管理。每套設備均配備有計量裝置，如所有修復設備安裝電子稱、水電安裝流量計、藥劑進出場過電子磅，所有數字均反饋至項目管理管理團隊處，實現項目管理部對現場的數字化管理。

2.3 項目修復工藝

以往修復項目常用的預處理設備僅包括篩分工藝，本項目引入破碎工藝，在破碎大粒徑顆粒的過程中，對鋼筋、樹枝、塑料袋、橡膠等雜質進行去除。預處理后的細顆粒土壤進入1 號洗脫設備進行處理，粗顆粒土壤進入2 號洗脫設備進行處理。1號洗脫設備具有粒徑分級、污水處理、泥漿處理、泥餅脫水和自動化控制等功能，是一套土壤洗脫全流程設備，能夠用于處理各類型污染土壤，并實現高度的自動化和機械化操作。2 號洗脫設備具有粒徑分級、泥漿處理、泥餅脫水和半自動化控制功能，是一套適用于處理粗顆粒土壤洗脫的設備；在使用過程中，為了保證污水得到妥善處理，其與現場污水處理站進行聯用，進而實現中水回用。

項目部結合華南地區夏季高溫高濕的特點，綜合采用了“采光板加熱+干化劑投加+自然通風”的多項措施，可以實現短時間內泥餅含水率達到熱脫附工藝的要求。采光板加熱是指搭建干化車間時，車間頂棚采用大量的采光板，使得陽光可以直射到泥餅上，通過太陽能的途徑對其進行加熱；干化劑投加是指投加一定比例的干化劑，并進行機械強制拌合，促進水分揮發；自然通風是指階段性開啟車間大門，加速空氣流通，帶走車間內的濕氣。

現場投入三套熱脫附設備，兩套產能較大的設備均采用LPG 作為燃料，為直接式，第三套設備采用柴油作為燃料，為間接式，均配備完善的尾氣處理系統。兩套直接式熱脫附設備最大的不同在于高溫煙氣的冷卻方式上，一套采用水冷，一套采用風冷，兩種方式均可以將高溫煙氣急速冷卻至200℃以下，避開二噁英（高致癌物）的產生。水冷式采用逆流噴淋方式，從急冷塔頂部噴淋下的水與從底部上升的高溫煙氣逆流接觸；風冷式采用大型熱交換機，將高溫煙氣所攜帶的熱量傳遞給室溫空氣。

3 管理效果評價

3.1 經濟效益

施工單位在本項目投入大量先進的技術、設備，特別是土壤洗脫技術，為項目的運行節約1500 萬元。

3.2 社會效益

本項目的實施，在行業內樹立了新的標桿，施工過程中，多次以樣板工程的身份接收國家、省、市、區四級主管部門、科研院所、企事業單位的檢查、交流，對推動場地修復行業的發展指明了新的發展方向，使得土壤洗脫、熱脫附技術在全國范圍內得到大力推廣。

4 結語

在污染土壤修復項目的施工過程中，通過強化技術的引導作用，突出流水化施工、數字化管理的強大保障，真正做到了降本增效，凸顯出科技是第一生產力，為大型污染場地修復項目積累了寶貴經驗。