專利名稱：對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工企業(yè)生產(chǎn)引起的局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理， 尤其是指一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理 方法。
背景技術(shù)：
在大型鋼鐵企業(yè)的硫胺區(qū)域，或者某些煉焦企業(yè)在對焦?fàn)t煤氣進(jìn)
行精制時(shí)產(chǎn)生的S02等雜質(zhì)通過一系列加工程序轉(zhuǎn)化為硫酸銨。由于 工藝環(huán)境及設(shè)備上的多種原因，造成硫酸銨對該區(qū)域土質(zhì)的長期侵 蝕；同時(shí)，由于該區(qū)域生產(chǎn)過程中大量使用腐蝕性液體材料，這些腐 蝕材料，由于儲罐傾斜、廢水收集儲槽與地面的接縫開裂等原因，極 易造成設(shè)備基礎(chǔ)下部地基及周邊土質(zhì)受到不同程度的污染，這種現(xiàn)象 對建于軟土質(zhì)地基上的該類工藝設(shè)備造成的上述污染尤為嚴(yán)重。據(jù)本 申請人:對華東某地該類污染影響的調(diào)査，自1997年至2005年的三次 調(diào)査表明不但該工藝設(shè)備所在局部區(qū)域內(nèi)的地下水的PH值呈強(qiáng)酸 性，而且整個(gè)工藝設(shè)備的覆蓋區(qū)域，由于胺根離子的存在，不僅在局 部空間散發(fā)濃烈刺激性氣味、土壤呈軟塑至流塑態(tài)，基礎(chǔ)內(nèi)-2. 0nT-8m 深度范圍內(nèi)地基土壤的堆積密度下降，承載力大大降低。如不進(jìn)行工 程加固，極可能危及設(shè)備安全。
多少年以來，對于出現(xiàn)的上述問題， 一般的處理方法是停產(chǎn)，更
換地基土壤。即將這些已遭受酸化污染的地地基進(jìn)行清基回填。顯然 這對于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)而言并不是良策。
因此，如何科學(xué)合理地治理硫胺結(jié)晶槽區(qū)域的局部地質(zhì)基礎(chǔ)污 染，既保證生產(chǎn)企業(yè)的正常生產(chǎn)，同時(shí)又能有效地治理污染、加固基 礎(chǔ)，這就成為行業(yè)內(nèi)熱切希望解決的一大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提出一種科學(xué)合理的治理化工企業(yè)中硫胺結(jié) 晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)中出現(xiàn)的，因酸化污染而形成的小區(qū)域突然污 染，以及由該污染引發(fā)的工程穩(wěn)定性災(zāi)害。達(dá)到既不需停產(chǎn)開挖、影 響正常生產(chǎn)，同時(shí)又能有效地治理酸化污染，加固設(shè)備基礎(chǔ)的目的。
這種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法， 它由以下步驟方法實(shí)現(xiàn)
A、 確認(rèn)處理范圍，并在其外圍邊緣開挖深溝，構(gòu)筑深度略大于 酸化影響深度的隔離墻；
B、 在上述圍起的隔離物域內(nèi)以不小于1. 5m的孔距布置呈梅花形 擺布的鉆孔，并將該孔陣布置成一列為灌漿井管，另一列為抽水井管 的有規(guī)律組合式井陣；并以每四列孔為進(jìn)行灌漿、排水的作業(yè)單元；
C、 在灌漿井內(nèi)注入以Ba (0H) 2為主的處理液、以及高分子絮 凝劑、水處理促進(jìn)劑，在土壤中形成耐酸堿、高比重、能吸收有害射 線，具有一定環(huán)保功能的BaS04沉淀。
所述的處理液由水和Ba(0H)4按100 : 5重量份配制而成。 所述的高分子絮凝劑由水和APA、 NPA、 CPA及聚季銨鹽等按100
:0.05的重量份配制而成。
所述的促進(jìn)劑由水和聚鋁、兩性聚丙烯酰胺按100 : 0.1的重量 份配制而成。
根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部 地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法，利用化學(xué)中和置換反應(yīng)的原理，通過在土 壤中加入以Ba (0H) 2為主的堿性劑，使原賦存于土壤中的有害陰離 子S0f生成BaS04沉淀，使土壤中的硫酸根及氨根離子均達(dá)到含量標(biāo) 準(zhǔn)范圍，從而解決由硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染引起的小環(huán)境 污染和工程承載力下降等問題。


附圖1為硫銨結(jié)晶槽區(qū)各作業(yè)單元孔布置圖； 附圖2為中和綜合漿液泵送施工剖面圖； 附圖3為硫銨結(jié)晶槽區(qū)各作業(yè)單元循環(huán)系統(tǒng)安裝圖。 圖中1、鉆孔4、噴漿口5、鉆頭11、灌漿井管 12、 抽水井管A、化學(xué)漿液泵入設(shè)備B、真空泵抽水設(shè)備
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人提出的這種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)
污染的治理方法，它由以下步驟方法實(shí)現(xiàn)
A、 確認(rèn)處理范圍，并在其外圍邊緣開挖深溝，構(gòu)筑深度略大于 酸化影響深度的隔離墻；
B、 在上述圍起的隔離物域內(nèi)以不小于1. 5m的孔距布置呈梅花形 擺布的鉆孔，并將該孔陣布置成一列為灌漿井管，另一列為抽水井管
的有規(guī)律組合式井陣；并以每四列孔為進(jìn)行灌漿、排水的作業(yè)單元；
C、在灌漿井內(nèi)注入以Ba (0H) 2為主的處理液、以及高分子絮
凝劑、水處理促進(jìn)劑，在土壤中形成耐酸堿、高比重、能吸收有害射
線，具有一定環(huán)保功能的BaS04沉淀。
所述的處理液由水和Ba(0H)4按100 : 5重量份配制而成。 所述的高分子絮凝劑由水和APA、 NPA、 CPA及聚季銨鹽等按100 :0. 05的重量份配制而成。
所述的促進(jìn)劑由水和聚鋁、兩性聚丙烯酰胺按100 : 0.1的重量
份配制而成。
該綜合治理方案，在理論分析中認(rèn)為如果將整個(gè)治理過程在 一個(gè)密閉的容器中進(jìn)行，是可行且有效的。因此，在對硫銨區(qū)域地質(zhì) 改善前進(jìn)行了區(qū)域的封閉處理，且封閉深度大于地質(zhì)污染深度。
而對于地下空間中，發(fā)生沉淀反應(yīng)及離子交換反應(yīng)是不存在問 題的，關(guān)鍵是能否形成一條回路，將反應(yīng)后生成的微酸性的溶液從土 壤中收集出來。對于這類在土壤中一定區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行溶液循環(huán)的方 法在國內(nèi)尚未有過先例，為此我們在正式對化工公司硫銨區(qū)域土質(zhì)進(jìn) 行綜合治理之前，先進(jìn)行了一次模擬實(shí)驗(yàn)，確定了在不破壞土壤內(nèi)部 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成一個(gè)低速的循環(huán)系統(tǒng)，以達(dá)到最佳效果。
地質(zhì)改善反應(yīng)孔鉆孔采取沖擊成孔或振動的方法鉆進(jìn)。在雜填土 中鉆進(jìn)時(shí)，若孔壁不穩(wěn)，則下入導(dǎo)管護(hù)壁；當(dāng)鉆進(jìn)到淤泥或淤泥質(zhì)土 和粉、細(xì)砂時(shí)，下入導(dǎo)管護(hù)壁，直至一9m土層。布孔原則為同列孔 間距約1.5m;孔的列間距約1.5m，成梅花形布孔。擬以每四列孔為
一個(gè)作業(yè)單元，兩列灌注化學(xué)漿液，兩列排水并提供檢測用。每作業(yè) 單元如下圖1所示總之，本次地質(zhì)改善后利用地基加固中滲透注漿 的基理，通過注漿液將能與硫酸根離子反應(yīng)生成難溶沉淀的化學(xué)溶液 組成的漿液注入到地基土中，漿液在一定的低壓力下以滲透的方式， 克服地下水壓、土?？紫堕g的沿程阻力和本身流動的阻力，滲入至土 體的天然孔隙，經(jīng)過一定時(shí)間與附著在土粒骨架上的硫酸鹽產(chǎn)生沉淀 反應(yīng)，在土層結(jié)構(gòu)基本不受擾動和破壞的情況下達(dá)到治理的目的，以 改善地基土因硫酸銨的存在而產(chǎn)生的土壤劣化，防止地基土質(zhì)承載力 不斷下降。
該化學(xué)綜合處理原理
本次綜合治理以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)，要求反應(yīng)生成物的溶解度很 小。為達(dá)到這一要求，選擇以鋇鹽為主劑的綜合劑進(jìn)行土質(zhì)的綜合治 理。
硫銨的分子中含有陰離子so42—，難以被土粒吸附，地下水對銨 離子的吸收多而使so42—?dú)埩敉寥溃蕦λ嵝酝寥?，殘留的so產(chǎn)將與
H+結(jié)合降低土壤的PH值，酸化土壤。
本次土壤改善處理所加入的主劑為Ba (0H) 2，故生成的主要產(chǎn) 物為BaS04。硫酸鋇具有化學(xué)惰性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，耐酸堿，硬度適中， 高比重，能吸收有害射線，具一定環(huán)保功能等優(yōu)點(diǎn)。為了讓反應(yīng)后產(chǎn) 生的細(xì)微的粉狀沉淀硫酸鋇反應(yīng)完全，因此在綜合液中加入陰離子高 效絮凝劑、PAC等助劑以增加沉淀的完全性，提高地下水土的質(zhì)量。
本方案中土壤改善所加入高分子絮凝劑為APA、 NPA、 CPA、聚
季銨鹽絮凝劑等。
本方案中土壤改善所加入水處理促進(jìn)劑如聚鋁、兩性聚丙烯 酰胺等。
化學(xué)綜合處理液配方每100kg水加入5kgBa(OH)2攪拌均勻， 不斷低壓灌入地下土壤中，待檢測S0/—基本達(dá)到含量要求范圍后，再 低壓力灌入每100kg水中含0. 05kg高分子絮凝劑及0. lkg水處理促 進(jìn)劑的水溶液，至硫酸根及氨根離子均達(dá)到含量標(biāo)準(zhǔn)范圍。
權(quán)利要求
1、 一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方 法，它由以下步驟方法實(shí)現(xiàn)A、 確認(rèn)處理范圍，并在其外圍邊緣開挖深溝，構(gòu)筑深度略大于 酸化影響深度的隔離墻；B、 在上述圍起的隔離物域內(nèi)以不小于1. 5m的孔距布置呈梅花形 擺布的鉆孔(1),并將該孔陣布置成一列為灌漿井管(11)，另一列 為抽水井管(12)的有規(guī)律組合式井陣；并以每四列孔為進(jìn)行灌漿、 排水的作業(yè)單元；C、 在灌漿井內(nèi)注入以Ba (OH) 2為主的處理液、以及高分子絮 凝劑、水處理促進(jìn)劑，在土壤中形成耐酸堿、高比重、能吸收有害射 線，具有一定環(huán)保功能的BaS04沉淀。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地 質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法，其特征在于所述的處理液由水和Ba(0H)4 按100 : 5重量份配制而成。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地 質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法，其特征在于所述的高分子絮凝劑由水和 APA、 NPA、 CPA及聚季銨鹽等按100 : 0.05的重量份配制而成。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地 質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法，其特征在于所述的促進(jìn)劑由水和聚鋁、兩 性聚丙烯酰胺按100 : 0. 1的重量份配制而成。
全文摘要
一種對化工生產(chǎn)硫胺結(jié)晶槽區(qū)域局部地質(zhì)基礎(chǔ)污染的治理方法，它由以下步驟方法實(shí)現(xiàn)A.確認(rèn)處理范圍，并在其外圍邊緣開挖深溝，構(gòu)筑深度略大于酸化影響深度的隔離墻；B.在上述圍起的隔離物域內(nèi)以不小于1.5m的孔距布置呈梅花形擺布的鉆孔，并將該孔陣布置成一列為灌漿井管，另一列為抽水井管的有規(guī)律組合式井陣；并以每四列孔為進(jìn)行灌漿、排水的作業(yè)單元；C.在灌漿井內(nèi)注入以Ba(OH)₂為主的處理液、以及高分子絮凝劑、水處理促進(jìn)劑，在土壤中形成耐酸堿、高比重、能吸收有害射線，具有一定環(huán)保功能的BaSO₄沉淀。
文檔編號C09K17/40GK101121176SQ200610029989
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者包朝亮, 華 葉, 嵐 葉, 敏 張, 張立華, 昌 林, 飚 陳 申請人:上海寶冶工程技術(shù)公司