一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，步骤1）平整污染场地；步骤2）进行浅层地表固化；步骤3）测量放样；步骤4）双向搅拌设备就位；步骤5）移动搅拌设备的钻杆；步骤6）预搅拌钻进；步骤7）钻杆钻进，注入药剂并双向搅拌：将药剂从输料管道的内管注入，将催化剂和缓冲药剂的混合溶液从输料管道内管和外管之间的通道注入，对药剂、催化剂、缓冲药剂和土壤在输料管道的底部进行混合搅拌；步骤8）反转搅拌提升钻杆；步骤9）将钻杆移至下一桩位，重复步骤5）~步骤8），直至所有桩位中的土壤均被修复。该方法可减少地表混合药剂的损失、有效控制反应速率和时间，有效治理地表冒浆翻浆问题，提高修复效率。

【技术实现步骤摘要】
一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法
本专利技术属土木工程、环境岩土工程
，具体说来，涉及一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，尤其适用处理土壤污染深度不超过20m的有机污染物场地的原位修复。
技术介绍
现阶段对有机污染场地土壤最为常见的处理方法是挖掘填埋法(又称客土法)，作为一种广泛应用的物理治理技术，该方法通过人工、机械挖掘的方式将受有机物污染的土壤从原场地开挖分离出来，再经过简单处理(如异位焚烧或固化稳定化)，将处理后的污染土壤整体搬运并填埋到指定地点，以达到清除污染物的目的，然后再回填未受污染的新鲜干净土壤，从而实现对原场地的重新开发利用。挖掘填埋法对于污染重、面积小的土壤具有非常明显的修复效果，治理效果好且彻底。然而该方法显然未能从真正意义上达到清除污染物的目的，只不过是将污染物进行了整体转移；同时，对于修复面积较大的污染场地，人力物力耗费巨大，成本较高，而且处理深度浅、大量的洁净土壤其来源也难以保障。另外，挖掘填埋法也容易破坏土壤结构，导致土壤肥力下降，而且转移到异处的重金属污染土壤也需要隔离密封或固化稳定化处理，这进一步增加了成本，且很容易导致有机污染物的释放、转移，造成新的土壤、地下水污染。针对挖掘填埋法处理有机物污染场地存在的上述缺陷，开发一种治理效果好，成本低廉，易于施工的创新性修复方法成为岩土工程业内人士日益关注的焦点。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，该方法可减少地表混合药剂的损失、有效控制反应速率和时间，有效治理地表冒浆翻浆问题，无需反复施工，提高修复效率，降低修复成本。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，该方法包括以下步骤：步骤1)平整待修复的污染场地；步骤2)进行浅层地表固化处理：采用由碱性材料和吸附性材料组成的固化材料，对地表以下深度2m～3m范围内土壤进行固化处理；步骤3)测量放样：设双向搅拌设备的钻杆直径为acm，在同一排桩位中，相邻两个桩位中心的间距为(a-b)cm，其中b＝10～20cm；在相邻两排桩位中，两排桩位交叉错位布设，且两排桩位中相邻两桩位中点距离为acm；步骤4)双向搅拌设备就位；步骤5)移动双向搅拌设备的钻杆，使得钻杆对准一个桩位；步骤6)预搅拌钻进：将钻杆钻进地表，同时喷出药剂，直至钻杆上的喷浆口完全进入地表以下；步骤7)钻杆钻进，注入药剂并双向搅拌：将钻杆继续向地表以下钻进，同时，将药剂从输料管道的内管注入，将催化剂和缓冲药剂的混合溶液从输料管道内管和外管之间的通道注入，对药剂、催化剂、缓冲药剂和土壤在输料管道的底部进行混合搅拌；药剂对土壤中的有机物污染物进行修复；步骤8)反转搅拌提升钻杆：搅拌钻进至最大深度后，搅拌钻杆在桩底喷浆搅拌10～30s后，开始反向搅拌提升，且提升过程中，继续喷出药剂，直至钻杆提升至地表上方；步骤9)将钻杆移至下一桩位，重复步骤5)～步骤8)，直至所有桩位中的土壤均被修复。进一步，所述的步骤6)中，喷出药剂的速度为0.5～2L/min；步骤8)中，提升过程中，喷出药剂速度为：0.5～2L/min。进一步，所述的步骤7)中，钻杆的钻进速度小于或等于0.8m/min，药剂注入速度为：30～40L/min；混合溶液注入速度为：30～40L/min。进一步，所述的步骤8)中，钻杆的提升速度小于或等于1m/min。进一步，所述的步骤9)中，钻杆移动到桩位的顺序为：每两排桩位顺序交叉进行，从第一排的第一个桩位，到第二排的第一个桩位，再到第一排的第二个桩位，然后第二排第二个桩位，直到所有桩位都进行了修复。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)由于地下水位较高、浅层地表土质较软，在钻进双向搅拌注入药剂前，采用固化材料对地表以下2—3米范围内土体进行处理，可提高施工作业面强度，同时可消除土壤中的刺激性异味。(2)使用双向搅拌机械，可同时将药剂、催化剂与缓冲药剂混合液独立地注入地层土壤，减少地表混合药剂的损失，提高药剂利用效率，提高经济效益，降低修复成本。传统工法修复污染土壤时，往往在地表进行药剂的混合，在药剂未达到土体内部时，反应往往已经开始，造成了药剂不必要的损失，且难以控制反应速度。因此，将药剂、催化剂与缓冲药剂混合液独立地注入地层土壤，将药剂、催化剂、缓冲药剂和土壤在输料管道的底部进行混合搅拌，可减少地表混合药剂的损失，提高药剂利用效率，提高经济效益，降低修复成本。(3)双向搅拌机械原位拌合时由于双向搅拌叶片搅拌方向相反，可抑制泥浆上升，避免和减轻翻浆问题。此外，双向搅拌机械不需要反复搅拌施工，工作效率高，速度快，造价相对低，搅拌均匀性好，经济效益高。双向搅拌机械原位拌合时由于双向搅拌叶片搅拌方向相反，内管钻杆顺时针旋转，造成泥浆向上流动，外管钻杆逆时针旋转，泥浆向下流动，对泥浆起到压制作用。因此，可避免和减轻翻浆问题。此外，双向搅拌机械具有一次施工成型的特点，无需反复搅拌施工，工作效率高，效率快，造价相对低，搅拌均匀性好，经济效益高。(4)本专利技术尤其适用于点(或井)注入等通过渗透扩散难以修复的有机污染粘土，粉土等难透水性地层。对于采用点注入或井注入法等通过渗透扩散的原理修复污染场地的工艺，由于粘土、粉土地层，其渗透系数小，注入药剂后，药剂难以有效渗透、扩散到土壤各处，修复效果不佳。本专利技术直接将药剂和地表以下土壤进行搅拌，使其充分接触、反应，解决了采用点(或井)注入等通过渗透扩散难以修复有机污染粘土、粉土等低渗透性底层的难题。(5)与挖掘填埋法不同，双向搅拌注入法施工对环境影响小，同时也没有高压旋喷法的引孔作业以及大量返浆造成的药剂成本增加的问题，避免了挖掘填埋法工程量大、费时费力、填埋二次污染以及造价比较高的问题，具有一定的社会效益。附图说明图1是本专利技术中所用双向搅拌机械的双向搅拌叶片示意图。图2是本专利技术中双向搅拌注入法修复有机污染场地施工工艺流程图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术的技术方案做进一步详细的描述。如图1所示，本专利技术的一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，该方法包括以下步骤：步骤1)平整待修复的污染场地。步骤2)进行浅层地表固化处理：采用由碱性材料和吸附性材料组成的固化材料，对地表以下深度2m～3m范围内土壤进行固化处理。对浅层地表进行预先固化，可提高地表土层强度，又可吸附土层中的有机污染物，消除土壤中的刺激性气味。步骤3)测量放样：设双向搅拌设备的钻杆直径为acm，在同一排桩位中，相邻两个桩位的间距为(a-b)cm，其中b＝10～20cm；在相邻两排桩位中，两排桩位交叉错位布设，且两排桩位中相邻两桩位中点距离为acm。即两排桩位中相邻两桩搅拌区域为相切关系。这样的桩位设置，可以减小各桩之间未搅拌区域面积，提高土壤的修复面积。a为大于30的整数。如图2所示，为一种桩位的分布示意图，其中，钻杆直径为80cm，在同一排桩位中，相邻两个桩位的间距为70cm。步骤4)双向搅拌设备就位。步骤5)移动双向搅拌设备的钻杆，使得钻杆对准一个桩位。步骤6)预搅拌钻进：将钻杆钻进地表，同时喷出药剂，直至钻杆上的喷浆口完全进入地表以下。喷出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1)平整待修复的污染场地；步骤2)进行浅层地表固化处理：采用由碱性材料和吸附性材料组成的固化材料，对地表以下深度2m～3m范围内土壤进行固化处理；步骤3)测量放样：设双向搅拌设备的钻杆直径为a cm，在同一排桩位中，相邻两个桩位中心的间距为(a‑b)cm，其中b＝10～20cm；在相邻两排桩位中，两排桩位交叉错位布设，且两排桩位中相邻两桩位中点距离为a cm；步骤4)双向搅拌设备就位；步骤5)移动双向搅拌设备的钻杆，使得钻杆对准一个桩位；步骤6)预搅拌钻进：将钻杆钻进地表，同时喷出药剂，直至钻杆上的喷浆口完全进入地表以下；步骤7)钻杆钻进，注入药剂并双向搅拌：将钻杆继续向地表以下钻进，同时，将药剂从输料管道的内管注入，将催化剂和缓冲药剂的混合溶液从输料管道内管和外管之间的通道注入，对药剂、催化剂、缓冲药剂和土壤在输料管道的底部进行混合搅拌；药剂对土壤中的有机物污染物进行修复；步骤8)反转搅拌提升钻杆：搅拌钻进至最大深度后，搅拌钻杆在桩底喷浆搅拌10～30s后，开始反向搅拌提升，且提升过程中，继续喷出药剂，直至钻杆提升至地表上方；步骤9)将钻杆移至下一桩位，重复步骤5)～步骤8)，直至所有桩位中的土壤均被修复。...

【技术特征摘要】
1.一种采用双向搅拌注入法修复有机物污染场地的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1)平整待修复的污染场地；步骤2)进行浅层地表固化处理：采用由碱性材料和吸附性材料组成的固化材料，对地表以下深度2m～3m范围内土壤进行固化处理；步骤3)测量放样：设双向搅拌设备的钻杆直径为acm，在同一排桩位中，相邻两个桩位中心的间距为(a-b)cm，其中b＝10～20cm；在相邻两排桩位中，两排桩位交叉错位布设，且两排桩位中相邻两桩位中点距离为acm；步骤4)双向搅拌设备就位；步骤5)移动双向搅拌设备的钻杆，使得钻杆对准一个桩位；步骤6)预搅拌钻进：将钻杆钻进地表，同时喷出药剂，直至钻杆上的喷浆口完全进入地表以下；步骤7)钻杆钻进，注入药剂并双向搅拌：将钻杆继续向地表以下钻进，同时，将药剂从输料管道的内管注入，将催化剂和缓冲药剂的混合溶液从输料管道内管和外管之间的通道注入，对药剂、催化剂、缓冲药剂和土壤在输料管道的底部进行混合搅拌；药剂对土壤中的有机物污染物进行修复；步骤8)反转搅拌提升钻杆：搅拌钻进至最大深度后，搅拌钻杆在桩底喷浆搅拌10～30s后，开始反...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜延军，刘松玉，宋德君，沈胜强，
申请(专利权)人：东南大学，江苏圣泰実田环境修复有限公司，宋德君，
类型：发明
国别省市：江苏;32