污泥填埋坑综合治理工程方案设计.doc

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1、污泥填埋坑综合治理工程方案设计摘要：城市污水处理厂产生的污泥组分复杂，重金属和有机物含量高，处理难度大，污泥填埋坑对周围环境存在持续污染的风险。结合工程实例，阐述污泥填埋坑综合治理技术方案，为类似工程提供参考。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发展，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、焚烧、协同处置、资源化利用等。由于污泥填埋成本低，大多数污水处理厂采取了“部分脱水后填埋”的方式处理污泥，全国各地存在数量众多的污泥填埋坑。污泥自身具有含水率高、有机污染物浓度高、重金属含量高等物理化学特性，如何科学地治理污

2、泥填埋坑，一直是环境修复行业的难题。1工程概况某城市污水处理厂的污泥填埋坑面积约16万平方米，原为天然坑塘，底部及四周未做任何防渗处理，污泥最大深度16.5m，平均深度11m，淤泥总量约163万立方米，污泥来源为污水处理厂污泥和印染工业污泥。坑内污泥多为流塑状，含水率分布在79.4%~90.7%之间，坑内垂直方向上各层污泥含水率差别不大。污泥夹杂部分建筑垃圾，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。2方案设计4学海无涯污泥填埋坑综合治理工程方案设计摘要：城市污水处

3、理厂产生的污泥组分复杂，重金属和有机物含量高，处理难度大，污泥填埋坑对周围环境存在持续污染的风险。结合工程实例，阐述污泥填埋坑综合治理技术方案，为类似工程提供参考。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发展，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、焚烧、协同处置、资源化利用等。由于污泥填埋成本低，大多数污水处理厂采取了“部分脱水后填埋”的方式处理污泥，全国各地存在数量众多的污泥填埋坑。污泥自身具有含水率高、有机污染物浓度高、重金属含量高等物理化学特性，如何科学地治理污泥填埋坑，一直是环境修复行业的难题。1工程概况

4、某城市污水处理厂的污泥填埋坑面积约16万平方米，原为天然坑塘，底部及四周未做任何防渗处理，污泥最大深度16.5m，平均深度11m，淤泥总量约163万立方米，污泥来源为污水处理厂污泥和印染工业污泥。坑内污泥多为流塑状，含水率分布在79.4%~90.7%之间，坑内垂直方向上各层污泥含水率差别不大。污泥夹杂部分建筑垃圾，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。2方案设计4学海无涯根据岩土工程勘察和场地补充调查报告，构建场地概念模型，明确场地风险区域，结合场地实际条件，提

5、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、标准和规范，采用先阻隔、后治理的方式。具体方案内容包括以下四个方面：（1）切断污染源，阻止污染物随地下水向周边迁移扩散；（2）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；（3）对表层污泥进行固化/稳定化，降低有机物含量，提高表层污泥承载力；（4）表层生态复绿，提升场地整体环境质量。2.1垂直防渗阻隔。根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

6、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，达到控制污染物扩散的目的。参考《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》（CJJ176-2012）对垂直防渗帷幕厚度设计中的相关规定，可取垂直防渗帷幕外侧边界污染物浓度达到内侧边界的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达到10-7cm/s量级，且帷幕底部插入到

7、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，当吸附达到平衡状态时，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控制方程可表述为：（1）式中，Cr为土中孔隙液的溶质浓度；Dh为溶质迁移通过土的水动力弥散系数；vs为溶液在土孔隙中的平均流速；Rd为土吸附溶质的阻滞因子；t为溶质迁移时间；x为溶质迁移方向的距离。