海南省二甲金矿回填区重金属污染修复治理工程
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项目详情
项目概况：建设地点位于**省*****镇二甲金**红甫门岭矿段，建设性质**。占地面积 *****平方米。绿化面积*****平方米 。总投资****.**万元。其中环保投资****.**万元。环保投资占总投资比例 **.*% 。预投产日期 ****年*月，本项目总用地（征地）面积*****m*，用地包括生态修复种植面积、四周围堤、四周排水沟及铁丝防护等，建设内容及规模为：垂直防渗工程，长度为***m；水平防渗工程，面积*****m*；生态种植面积*****m*；下渗水抽提井**座，移动式污水处理装置*套；容量为*** m*和***m*下渗水存储池各*座；四周监测井*座；四周围堤，长度为***m，
四周排水沟及铁丝防护网，长度均为***m。
治理与修复工程方案
*、工艺设计本项目治理修复技术路线为原位封闭+生态修复的组合技术。
主体工程
（*）垂直防渗
①技术比选垂直防渗有两种形式，一种是传统垂直防渗，另一种是HDPE土工膜垂直防渗。传统垂直防渗工艺属于化学加固法，通常可分为灌浆法、高压喷射注浆法和搅拌法三类。利用水泥浆液、粘土浆液或其它化学浆液，通过灌注压入、高压喷射或机械搅拌使浆液和土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理和力学性质。垂直防渗结构的选择需综合考虑稳定、可靠、经济、施工方便等因素。工程中常采用双排咬合高压旋喷桩止水帷幕，桩径***mm，相邻状体咬合*** mm，帷幕厚度****mm，采用**.*级普通硅酸盐水泥及膨润土混合浆液，并掺入*%水玻璃。浆液水胶比为*.*，旋喷桩每延米胶凝材料掺入量建议值宜为***~***kg/m。由于相邻桩体之间交叠一定量，施工中很难控制桩之间的咬合，桩基越深偏差越明显。
②垂直防渗深度
根据岩土勘察本工程范围内共揭露三个工程地质层：强风化层、弱风化层及新鲜岩层，除强风化层工程地质性能相对较差外，其它工程地质层承载力特征值较高，岩层性能良好。本工程区域上岩层富水主要受构造裂隙控制，沿戈枕断裂的糜棱岩带构成了一个弱富水带。据坑道观察，节理裂隙不甚发育，裂隙率*.*～*.*%，多呈弱渗水，局部涌水。弱富水带主要存在于第四系及强风化层，厚度*.*～**.**m，由于节理裂隙不甚发育，在地表极易形成零散的积水坑。成为该区域的主要含水层。在强风化层以下为隔水层，区域上分布在V*及V*-*矿体东西两侧，西侧(下盘)的隔水层相对较薄，东侧(上盘) 的隔水层分布范围较广，岩性为石英云母片岩、千枚岩、混合岩、混合片麻岩。通过目前开采情况看，该层普遍不漏水，岩石完整，裂隙不发育，可视为相对隔水层。
③垂直防渗边界垂直防渗边界的确定，有如下几个原则：
（*）应保证工程具有可实施性，安全施工；
（*）应保证垂直防渗的长度最小化，直接降低工程投资；
（*）应保证工程施工便利，降低工程措施费用；
（*）避免扰动堆体，预防沟槽塌方。
根据以上原则，防渗水平边界根据治理废渣堆体的堆放边界，在结合周边地形地貌，最终确定了工程边界大致在废渣堆体的堆放边界外*米处，个别遇到地形变化的局部设计上做了相应的调整，但保证安全距离至少在*米以上。
④垂直防渗系统安装
*）主要安装内容垂直防渗系统包含：HDPE土工膜、互锁式HDPE连接锁、止水胶条等的材料供应及安装工程，以及导槽开挖、浇筑，防渗膜顶部锚固、填土等工作。其中黏土的相关指标要求如下：A、塑性指数，宜*~**。B、自由膨胀率，宜<**%。C、颗粒级配>*mm级不宜使用；*~*.**mm粉粒级，宜≤**%；*.**~*.***mm粉粒级，宜**%~**%；<*.***粘粒级，宜≤**%；D、有机物含量，宜<*%。
*）HDPE土工膜技术性能要求考虑到施工的便利性以及提高防渗等级，本工程垂直防渗部分防渗土工膜为单层*.*毫米加厚型**度聚乙烯土工膜。
A、材料的性能需满足填埋场用**度聚乙烯土工膜（CJ/T***-****）标准要求。
B、性能指标要求为保证本工程在施工、运行及封场后的安全，本环评要求采用的**度聚乙烯土工膜除必须满足国标CJ/T***-****的要求外，仍需满足表*中**度聚乙烯土工膜材料性能指标要求，为保证防渗系统安全可靠本招标文建议采用进口HDPE膜。
C、宽度及长度要求**度聚乙烯土工膜材料幅宽不小于*.*米，宽度偏差不应大于±**毫米。土工膜成卷包装，单卷长度不应小于**米，尺寸偏差应控制在±*%。
D、厚度及偏差要求*mm厚的**度聚乙烯土工膜：光面膜的厚度极限偏差控制在±*.**mm，平均偏差≥-*.*%。
E、外观质量要求材料颜色均为黑色；材料表面无明显的水纹、云雾和机械划痕；材料无孔洞、气泡和薄点现象；切口应平直，无明显锯齿现象；不得有接头和断头出现。
F、产品原材料及生产工艺要求产品必须保证采用优质的**度聚乙烯材料制造，不得使用其它类型树脂混合代替，不得使用回收材料或次品，且制造HDPE土工膜的聚乙烯树脂的密度应大于或等于*.***g/cm*。树脂熔体流动速率应小于*.*g/**min（***℃ /*.**kg）。除碳黑外，添加剂混合量不得超过*%。加入的抗氧化剂、碳黑和其它添加剂总量不得超过成品（HDPE土工膜）重量的*.*%。提供的成品应为平板挤出或挤出吹塑工艺生产的同期产品，吹塑生产的土工膜若有折痕存在，折痕的强度不应低于材料性能指标要求。承包商需在投标书中注明生产工艺。
G、HDPE土工膜材料的包装、运输及贮存产品以卷为包装单位，采用聚丙烯编织袋进行包装，且应有完整明显的产品标志。吊装HDPE土工膜时，宜采用尼龙绳等柔性绳带，不得使用钢丝绳等直接吊装，绝对禁止野蛮吊装。土工膜在运输过程中应避免日晒、玷污、重压、强烈碰撞和刮伤，并应保持包装完好无损。HDPE土工膜应存放在干燥、阴凉、清洁的库房内，远离热源和化学药品，贮存期限从生产之日起不超过一年。在施工现场贮存时，贮存场地及管理用房由承包商负责平整和修筑，业主提供场地。材料贮存场所需承包商提供配备必要的防火设施。
*）互锁式HDPE连接锁
A材质要求互锁式HDPE连接锁材质同土工膜，选用HDPE材质。
B尺寸要求尺寸：长度***mm，宽度**mm，*个T型销，*只L型销，详见附图中互锁式HDPE链接锁。整盘连续长度≥***m
连接锁与连接锁之间应能顺利耦合，并留有足够缝隙满足橡胶止水条的安装空间，当橡胶止水条膨胀之后，锁扣连接部位密实合缝，能够满足阻水要求。连接锁扣的尾部长度（即与土工膜连接部位）应能满足与土工膜焊接安装要求。
*配套工程
（*）下渗水导排与处理
*）下渗水导排
矿渣的含水率比较低，当工程一次建成后，在隔绝客水的情况下，将不再产生渗沥液。在下雨时，虽然顶部进行了生态型封场重建，地表面进行了雨水的导排，但仍有可能产生部分雨水下渗和地下水渗入，产生下渗水。所以需要对废渣堆体下渗液进行抽除、收集和处理。本工程回填区废矿渣的渗透系数为**-*～*.*×**-* cm/s，远大于碎石层的渗透系数**-*cm/s，参照生活垃圾填埋中的导气石笼井和降水井的服务半径为**m。本工程下渗水抽井采用深层降水，降水井井底标高距离场底*米的高度，降水井水平间距约为**~**米，服务半径不超过**米，呈梅花状布置，共设置**座，保证整个隔离区全覆盖。降雨后，根据实际情况设置水泵抽降废渣堆体内下渗水。渣场抽出的下渗水通过临时管道输送至储水池储存，利用移动式废水处理装置对其进行处理，然后通过水泵及布水管送至生态封场区通过生态封场层进行灌溉回用，封场结构性层起到辅助净化功能。通过下渗水抽除井定期对废渣堆体内水位进行监测，如发现水位高过警戒值，则进行下渗水抽除，避免渗沥液水位过高时对周圈帷幕压力过大，造成堆体失稳。垂直提升收集井应布置于易于收集渗出水的位置，其集水位置应低于矿渣堆体底部标高；实施步骤包括，在回填区开掘垂直井至矿渣堆体底部以下标高，井中心布置提升泵安装筒，在筒底安放提升泵，在安装筒周回填疏水材料。垂直提升收集井深度：根据现场测试结果，收集井深度取** m（均以坡整后的矿渣堆表面高程为基准）。收集井直径：各收集井直径均取*m。收集井构造：井中心布置提升泵安装筒（Φ***穿孔钢管，开孔率*%），在筒底安放提升泵（潜水安装型，流量*m*/h，扬程**m，电机功率*.*kw），在安装筒与井壁间回填疏水材料（粒径＞**mm的矿渣，现场筛选制取）。收集井服务半径：**~**米。
下渗水抽提井平面布置见附图*。
*）下渗水处理根据现场取矿渣样品进行浸出毒性测试，其测试结果（见附件检测报告）均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB****.*-****）标准要求。本项目浸出毒性矿渣特征性污染因子是砷和氰化物。砷浓度超过污水综合排放标准（GB ****-****）表*第一类污染物最高允许排放浓度。另外根据地下水监测结果和回用标准指标要求，本项目地下水重金属锰和砷超标，需要对锰和砷进行处理。处理含砷含锰废水，目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等。其中絮凝共沉淀法，是目前处理含砷含锰废水用得最多的方法。借助加入的Fe*+，Fe*+，Al*+，Mg*+等离子，并用碱（一般是氢氧化钙）调到适当的PH。使其水解形成氢氧化物胶体，这些氢氧化物胶体能把AsO**-、Ca(AsO*)*、Fe(AsO*)*、CaF*、Mn*+、Mn*+及其它杂质吸附在表面，在水中电解质的作用下，氢氧化物胶体相互碰撞凝聚，并将其表面吸附物包裹在凝聚体内，形成绒状凝胶下沉，达到除砷除锰的目的。常用的絮凝剂有铝盐（如硫酸铝、聚合硫酸铝等）和铁盐（如三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁等）。其中，铁盐混凝法是利用FeCl*在水溶液中易水解成Fe(OH)*的性质，进行混凝吸附五价砷和二价或四价锰的方法，从而达到除砷除锰的目的。
本次采用絮凝沉淀法，混凝剂采用铁盐，助凝剂采用氢氧化钙。产生的污泥运至尾矿库进行处理。常规的处理方法是设置固定的处理设施，这种方式虽然可以达到国家现行的标准要求，但因总水量产生时间分布也不均衡（随本地降水状况变化），固定的处理设施运行在技术和经济两方面均不合理。故本次设计采用可移动式的一体化废水处理装置，在需要处理废水时将装置运至现场进行废水处理。主要设备：移动式处理装置处理能力：***m*/d处理工艺：絮凝沉淀法污泥处理：运至武华金矿尾矿库进行填埋处理。下渗水处理工艺流程见图*。下渗水抽提系统采用定期有组织排除的方式进行抽提，具体工艺是：在隔离区内设置若干下渗水抽提井，井内设置带有过滤功能的导排管，定期将移动式潜水泵放入井内，对积存的下渗水进行抽除，输送至*#储水池（位于项目区西北侧，容积为***m*）、东南侧，容积分别为***m*、***m*）进行储存，然后再进入到移动式处理装置中的絮凝沉淀池，再加入三氯化铁和氢氧化钙进行絮凝沉淀，上清液进入到消毒池后加入次氯酸钠进行消毒，消毒后的水进入到*#储水池（位于项目区东南侧，容积为***m*）储存，用于回填区植被灌溉。
*）下渗水存储池与灌溉系统下渗水采用储池进行临时存储，充分利用场地现有的坑地进行修建。
②渗出水储存池本地区时有强降雨出现，为平衡渗出水产生与其覆盖层灌溉处理的流量，本工程设置渗出水储存池。储存池布置于回填区东侧中段的突出部位，将此处原填入的矿渣清理后，通过整坡和铺膜（**度聚乙烯HDPE）形成渗出水储存池。回填区月最大渗出水量约*** m*，考虑到渗出水抽提不能完全以及月内调度，取水池取下渗水量的**%，即***m*。本项目渗出水储存为*#储存池，容积约*** m*。
③灌溉系统渗出水灌溉管系由渗出水储存池内的输水泵和覆盖层内的喷灌管组成。输水泵一备一用，型号：流量* m*/h，扬程** m，电机功率*.* kw。覆盖层内的灌溉管设置在阻隔层内，间隔** m平行布设，材料为UPVC管（dn**，总长度*** m），连接灌溉管（dn**，总长度***m）和喷灌喷头，输水泵的输水管（UPVC管，dn***）长*** m。
*）客水导排系统本工程将客水不进入隔离区为原则进行导排系统。在隔离区四周建设截洪沟将四周的客水截留阻隔在隔离区以外，并通过截洪沟的收集，通过地形高差集中排入附近的季节性溪流里。
项目主要设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
功能
*
浇灌水泵
Q=*.*m*/h、H=**m、P=*.*Kw
*台
用于覆盖后绿化养护
*
潜水泵
Q=**m*/h，H=**m，P=*.*kW
**台
下渗水的抽排
*
抽水泵
Q=**m*/h，H=**m，P=*.*kW
*台
下渗水的处理
*
移动式下渗水处理装置
***m*/d，絮凝共沉淀工艺
*套
下渗水的处理
*
移动柴油发电机
**Kw
*台
全场供电
环评机构：**国为亿科环境有限公司通风工程、围墙工程、智能化工程、道路工程、场地平整、给排水工程、爆破工程、钻探工程、地质灾害防治工程锅炉、破碎机、输送机、灯具、通风机、排水机械、采矿机械、爆破设备、选矿机械、超细层压自磨机、全截面气升式微泡浮选机、多频脱水筛尾矿干排、掘进机、扒矸机、皮带运输机、转载机、滚筒采煤机、刨煤机、弯曲刮板运输机、自移式液压支架、桥式转载机、液压支架、伸缩胶带运输机、刮板输送机、转钻机、绞车、井架、**机、泥浆泵、机械手、拧管机、粉磨机械、脱水机械、分选机械、采掘设备、剥离设备、穿孔机、起重机、棒磨机、矿用隔爆型LED照明灯、筛分机械、运输车、装载机、岩芯钻机、钻采设备、消防火警系统、注浆泵专业服务、技术服务、运营管理土工布业主单位***生态环境监察大队*************生态环境监察大队**********项目负责人吴阳办公室职员***********
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