被单质磷污染土壤的原位处理方法

1.本发明属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种被单质磷污染土壤的原位处理方法。

背景技术：

2.单质磷(如白磷、黄磷、红磷)是一种易自燃、易氧化、具有剧毒的白色至黄色蜡状固体，不溶于水，易溶于二硫化碳、苯及其他有机溶剂中，如白磷熔点为44.1℃，空气中一般会在40℃左右燃烧。

3.我国是世界上主要的产磷国和磷出口国，2020年全国磷矿石产量为8893.3万吨，磷及磷酸盐的广泛利用也伴随着大量的环境问题。一些涉及单质磷生产、加工和使用的厂家将废弃单质磷直接掩埋于地下，因单质磷化学性质稳定，埋藏于地下时难以分解，当对污染土壤进行开挖或其他利用时极易冒烟起火，产生安全事故。

4.目前，对单质磷污染的研究主要集中在处理高磷污泥上，例如，中国专利“cn201310661143.2”介绍了一种固化含磷固废的处置方式，中国专利“cn201420054043.3”提供了一种用于连续蒸发回收磷泥中单质磷的设备，这些专利大都针对磷含量较高的磷渣、磷泥，处置能力较小，而单质磷污染的土壤中磷含量相对较低，无回收价值，且污染量大。此外，对单质磷污染土壤的开挖、筛分会导致单质磷自燃，既污染环境，又存在安全风险。因此，针对单质磷污染土壤，寻找一种安全且高效的处理技术显得尤为重要。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，以原位去除污染土壤中的单质磷。该方法具有无污染废气、对环境影响小、处理效果好、安全系数高等优点。

6.为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

7.提供一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，所述方法包括原位高压旋喷注射与抽提连用工艺和原位浸泡搅拌工艺中的至少一种；

8.所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺采用原位高压旋喷注射与抽提连用系统，所述系统包括：配药站、多个注入井、多个抽采井和原位高压旋喷注射装置，其中：

9.所述抽采井呈正多边形阵列排布，多个所述抽采井围成一个正多边形，所述正多边形中心布设1个所述注入井；

10.所述原位高压旋喷注射装置包括高压注浆泵、空气压缩机、旋喷钻机、第一高压喷射钻杆、第二高压喷射钻杆、药剂喷射喷嘴和空气喷射喷嘴；所述第一高压喷射钻杆和所述第二高压喷射钻杆平行竖直设置于旋喷钻机内部，所述药剂喷射喷嘴和所述空气喷射喷嘴分别设置于所述旋喷钻机下端；所述高压注浆泵通过所述第一高压喷射钻杆与所述药剂喷射喷嘴相连接，所述空气压缩机通过所述第二高压喷射钻杆与所述空气喷射喷嘴相连接；

11.一个所述注入井配置一套所述原位高压旋喷注射装置；

12.所述配药站与所述原位高压旋喷注射装置的高压注浆泵相连接；

13.所述抽采井设置有真空泵；

14.所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺具体包括以下步骤：

15.(1)在被单质磷污染土壤区域布设原位高压旋喷注射与抽提连用系统，安装配药站、注入井、抽采井和原位高压旋喷注射装置；

16.(2)通过所述旋喷钻机将第一高压喷射钻杆和第二高压喷射钻杆钻入污染土壤，在所述配药站进行氧化药剂溶液配制，将配制好的氧化药剂溶液通过所述高压注浆泵加压后进入所述第一高压喷射钻杆通过药剂喷射喷嘴进行喷射；所述空气压缩机对空气进行压缩后产生高压空气，所述高压空气通过所述第二高压喷射钻杆后，再从所述空气喷射喷嘴喷出；在喷射药剂的同时，高压空气对土体进行切割搅拌，使氧化药剂溶液与污染土壤充分混合；与此同时开启抽采井的真空泵，通过真空泵进行抽提，药剂会进一步在土层中迁移、扩散，最终被抽提出土壤；

17.(3)检测抽采井抽提所得废液中的氧化药剂浓度，同时检测处理过的污染土壤，若加热无白烟冒出，且检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg时，表示已完成除磷处理；

18.所述原位浸泡搅拌工艺具体包括如下步骤：

19.首先通过加入氧化药剂溶液使被单质磷污染土壤表面保持一定高度液面，使用搅拌机将污染土壤与氧化药剂溶液进行深度混合，同时保持土壤液面高度和氧化药剂溶液浓度，处理过程中对表层土壤喷淋氧化药剂溶液，对可能溢出的白烟进行充分吸收；检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成该层土壤除磷处理，处理一层清挖一层，至被白磷污染土壤全部完成除磷处理；

20.当采用原位高压旋喷注射与抽提连用工艺处理被磷单质污染土壤时，如果检测废液中的氧化药剂浓度不再增加趋于稳定时，个别土壤加热后仍有白烟冒出或土壤中单质磷含量在50mg/kg以上，则继续采用所述原位浸泡搅拌工艺进行深度处理，至检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成除磷处理。

21.按上述方案，多个所述原位高压旋喷注射装置共用一个配药站；所述多个抽采井共用一个真空泵。

22.按上述方案，所述药剂喷射喷嘴位于所述空气喷射喷嘴的上方。

23.按上述方案，被单质磷污染土壤中，单质磷含量不超过50g/kg。

24.按上述方案，所述单质磷为白磷、黄磷或红磷。

25.按上述方案，被单质磷污染土壤中，单质磷土壤分布在地下15米以内，主要集中在地下1米至15米的土层中。

26.按上述方案，氧化药剂溶液为碱性的次氯酸钠溶液。优选地，次氯酸钠溶液中有效氯质量分数为10

?

15％，ph为13

?

14。保持反应过程中的碱性环境，促进单质磷固体的溶解，且充分吸收反应过程中产生的有毒气体。

27.按上述方案，所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺的步骤(3)中，检测抽采井抽提所得废液中的氧化剂浓度与总磷浓度，监测原位氧化效果，对氧化剂浓度较高的废水进行回用。

28.按上述方案，采用原位浸泡搅拌工艺处理时，对表面土壤保持50cm的氧化药剂溶液液封高度，防止反应中产生白烟。

29.按上述方案，采用原位浸泡搅拌工艺进行处理时，对表面土壤喷淋药剂，进一步防

止反应中产生白烟。

30.按上述方案，在原位浸泡搅拌工艺处理时，以2

?

5小时为反应周期，然后静置2

?

5小时；检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg时，即完成处理；检测土壤中单质磷含量在50mg/kg以上时，启动第二个反应周期，至检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg为止。在药剂浓度满足条件下，原则上不超过二个反应周期。

31.按上述方案，所述被白磷污染土壤的处理方法还包括：完成除磷处理后，通过土壤改良剂对经过除磷处理后的土壤进行调理。优选地，土壤改良剂为粗加工腐殖酸。所述土壤改良剂主要用于改良土壤ph和理化性质。

32.按上述方案，原位高压旋喷注射装置对土壤的最佳处理半径为0.6

?

1.5m；所述注入井与相邻所述抽采井的距离l为1.5

?

2.5m。

33.按上述方案，所述原位浸泡搅拌工艺采用以下装置：搅拌机、加药装置和喷淋装置，其中：所述搅拌机采用叶片式搅拌机；所述加药装置包含加药口、液面监测器和浓度监测器；所述喷淋装置采用旋喷式喷头。

34.按上述方案，所述抽采井呈正多边形阵列排布，所述正多边形为正三角形、正方形、正五边形或正六边形。

35.本发明提供了一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，主要通过原位药剂注入实现对单质磷的氧化，将场地内大量的高毒单质磷转化为无毒的磷盐。首先通过原位高压旋喷注射装置借鉴高压旋喷桩的高压喷射注浆技术，将注浆技术和高压水力喷射切割技术相结合，利用高压旋喷设备将氧化药剂注入到含单质磷的深层土壤中，同时利用高压空气对土壤进行喷射切割，实现药剂与土壤的有效均匀混合，提升污染物去除效果。同时将原位高压旋喷与抽提技术连用，在通过原位高压旋喷系统注入药剂时，利用抽提系统产生负压力，解决了原位高压旋喷系统对非旋喷区域处理效果差的问题，能显著提升高压旋喷系统的有效处理范围，且抽提过程中土壤压力不会显著降低，可持续运行；针对部分原位药剂注入法处理不达标的土壤，通过原位浸泡搅拌进行深度除磷。最后对除磷后的土壤进行ph调理，使土壤恢复原有性质，实现单质磷污染土壤的净土处理。本发明可有效去除土壤中残留的单质磷，具有安全、环保、处理成本低等特点。

36.本发明具有如下有益效果：

37.1.本发明提供一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，采用原位高压旋喷与抽提技术连用，一方面通过原位高压旋喷注射装置将氧化药物注入到含单质磷的深层土壤中，同时利用高压空气对土壤进行喷射切割，实现药剂与土壤的有效均匀混合；另一方面设计多边形阵列并采用多p+1i模式，该模式即将多个相邻抽采井围成1个正多边形，正多边形中心布设1个注入井，多个抽采井产生的负压，可以有效地将从中间注入井注入的氧化药剂最大程度的向四周扩散，提升高压旋喷系统的有效处理范围，同时可以实现注入井周边污染土壤药物360

°

全覆盖，避免有漏掉未处理土壤区域，提高处理效率和有效性。

38.2.本发明通过原位高压旋喷与抽提技术连用技术，可以实现大部分污染土壤的有效处理，安全、环保、处理成本低，处理效率高；但土壤中难免会存在部分区域单质磷含量过高或大量单质磷结块的情况，无法单纯通过原位高压旋喷与抽提连用技术处理达标，则可进一步通过原位浸泡搅拌处理进行深度除磷，从而实现全方位、无遗漏有效处理单质磷；同时也可根据实际待处理土壤量和含单质磷量，单独进行原位浸泡搅拌处理工艺进行除磷处

理；本发明通过对污染土壤区域进行切割划分，同时配合检测数据，判断划分区域土壤处理情况，并及时做出单个划分区域停止处理封闭注入井或继续注入药剂进行处理或进一步进行深度处理的决定，在提高处理效率的同时，也能有效避免资源浪费，实现资源最大化利用，具有巨大的工业应用前景。

39.3.本发明充分考虑单质磷易自燃且氧化过程中会产生废气的特点，对单质磷污染土壤采用原位处理技术，避免了土壤开挖过程中的单质磷自燃现象，安全风险小；同时在原位浸泡搅拌过程中，也进行了全程水封，避免单质磷暴露；进一步的，采用碱性的氧化药剂进行处理，可促进单质磷固体的溶解，提高反应效率，且充分吸收反应过程中产生的有毒气体。

40.4.本发明通过抽采井进行抽提，减少了未反应完全的氧化剂及反应后的废液在土壤中的残留，减轻了对土壤理化性质的破坏；通过加入土壤改良剂对修复土壤的理化性质进行调理，恢复土壤活力，利于后续的开发。本发明能够安全、环保、经济的处理被单质磷污染的土壤，处理后土壤的理化性质无显著变化，具有良好的再利用价值。

附图说明

41.图1为本发明中的抽采井与注入井的分布示意图。

42.图2为本发明所使用的原位高压旋喷注射与抽提连用系统的结构示意图。

43.其中图2中标号为：1、真空泵；2、配药站；3、高压注浆泵；4、空气压缩机；5、第一高压喷射钻杆；6、第二高压喷射钻杆；7、空气喷射喷嘴；8、药剂喷射喷嘴；9、旋喷钻机；10、土层。

具体实施方式

44.下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

45.本发明采用化学反应的原理，使用氧化剂对固体单质磷进行氧化，同时投加一定量的碱对氧化剂进行活化，提高氧化性能。针对实施例的土壤特性，选择活化过的次氯酸钠作为氧化剂，具体反应方程式如下：

[0046][0047]

本发明实施例提供一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，所述方法包括原位高压旋喷注射与抽提连用工艺和原位浸泡搅拌工艺中的至少一种；两个工艺可单独使用或联合使用。

[0048]

所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺采用原位高压旋喷注射与抽提连用系统，如图2所示，所述系统包括配药站2、多个注入井、多个抽采井和原位高压旋喷注射装置，其中：

[0049]

所述抽采井呈正多边形阵列排布，多个所述抽采井围成一个正多边形，所述正多边形中心布设1个所述注入井；

[0050]

所述原位高压旋喷注射装置包括高压注浆泵3、空气压缩机4、第一高压喷射钻杆5、第二高压喷射钻杆6、空气喷射喷嘴7、药剂喷射喷嘴8和旋喷钻机9；所述第一高压喷射钻杆5和所述第二高压喷射钻杆6平行竖直设置于旋喷钻机9内部，所述药剂喷射喷嘴8和所述

空气喷射喷嘴7分别设置于所述旋喷钻机9下端；所述高压注浆泵3通过所述第一高压喷射钻杆5与所述药剂喷射喷嘴8相连接，所述空气压缩机4通过所述第二高压喷射钻杆6与所述空气喷射喷嘴7相连接；

[0051]

一个所述注入井配置一套所述原位高压旋喷注射装置；

[0052]

所述配药站2与所述原位高压旋喷注射装置的高压注浆泵3相连接；

[0053]

所述抽采井设置有真空泵1；

[0054]

所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺具体包括以下步骤：

[0055]

(1)在被单质磷污染土壤区域布设原位高压旋喷注射与抽提连用系统，安装配药站2、注入井、抽采井和原位高压旋喷注射装置；

[0056]

(2)通过所述旋喷钻机9将第一高压喷射钻杆5和第二高压喷射钻杆6钻入污染土壤，在所述配药站2进行氧化药剂溶液配制，将配制好的氧化药剂溶液通过所述高压注浆泵3加压后进入所述第一高压喷射钻杆5通过药剂喷射喷嘴8进行喷射；所述空气压缩机4对空气进行压缩后产生高压空气，所述高压空气通过所述第二高压喷射钻杆6后，再从所述空气喷射喷嘴7喷出；在喷射药剂的同时，高压空气对土体进行切割搅拌，使氧化药剂溶液与污染土壤充分混合；与此同时开启抽采井的真空泵1，通过真空泵1进行抽提，药剂会进一步在土层中迁移、扩散，最终被抽提出土壤；

[0057]

(3)检测抽采井抽提所得废液中的氧化药剂浓度，同时检测处理过的污染土壤，若加热无白烟冒出，且检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg时，表示已完成除磷处理。

[0058]

所述原位浸泡搅拌工艺具体包括如下步骤：

[0059]

首先通过加入氧化药剂溶液使被单质磷污染土壤表面保持一定高度液面，使用搅拌机将污染土壤与氧化药剂溶液进行深度混合，同时保持土壤液面高度和氧化药剂溶液浓度，处理过程中对表层土壤喷淋氧化药剂溶液，对可能溢出的白烟进行充分吸收；检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成该层土壤除磷处理，处理一层清挖一层，至被白磷污染土壤全部完成除磷处理。

[0060]

当采用原位高压旋喷注射与抽提连用工艺处理被磷单质污染土壤时，如果检测废液中的氧化药剂浓度不再增加趋于稳定时，个别土壤加热后仍有白烟冒出或土壤中单质磷含量在50mg/kg以上，则继续采用所述原位浸泡搅拌工艺进行深度处理，至检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成除磷处理。

[0061]

本发明的一个实施例中，多个所述原位高压旋喷注射装置共用一个配药站2；所述多个抽采井共用一个真空泵1。

[0062]

本发明的一个实施例中，所述药剂喷射喷嘴8位于所述空气喷射喷嘴7的上方。

[0063]

本发明的一个实施例中，被单质磷污染土壤中，单质磷含量不超过50g/kg。

[0064]

本发明的一个实施例中，所述单质磷为白磷、黄磷或红磷；被单质磷污染土壤中，单质磷土壤分布在地下15米以内，主要集中在地下1米至15米的土层中。

[0065]

本发明的一个实施例中，原位高压旋喷注射装置对土壤的最佳处理半径为0.6

?

1.5m；所述注入井与相邻所述抽采井的距离l为1.5

?

2.5m。

[0066]

本发明的一个实施例中，所述被白磷污染土壤的处理方法还包括：完成除磷处理后，通过土壤改良剂对经过除磷处理后的土壤进行调理。优选地，土壤改良剂为粗加工腐殖酸。所述土壤改良剂主要用于改良土壤ph和理化性质。

[0067]

本发明的一个实施例中，所述原位浸泡搅拌工艺采用以下装置：搅拌机、加药装置和喷淋装置，其中：所述搅拌机采用叶片式搅拌机；所述加药装置包含加药口、液面监测器和浓度监测器；所述喷淋装置采用旋喷式喷头。

[0068]

本发明的一个实施例中，所述抽采井呈正多边形阵列排布，所述正多边形为正三角形、正方形、正五边形或正六边形。

[0069]

实施例1

[0070]

本实施例处理对象主要为单质磷含量为35g/kg的土层，含磷土壤分布在地下3米以内，主要集中在地下1米至3米的土层中。场地内土壤孔隙率0.5，水平渗透系数约为10

?7cm/s，土壤密度约为1.5g/cm3，原位高压旋喷注射装置在该土壤条件下的最佳处理半径为0.8

?

1.2m，抽采井的抽提作用强化了药剂在土壤中的迁移与扩散，故抽采井与注入井距离l为1.6m。

[0071]

在进行原位注入药剂前应先进行注入井与抽采井的安装，在本实施例中注入井与抽采井的分布如图1所示，采用4p+1i模式，即4口抽采井+1口注入井，相互之间均相邻的四个抽采井共同组成一正方形，每个正方形的中心处均设有一个注入井，该布置模式可使注入药剂进行充分扩散、迁移，最大化的发挥抽提作用。

[0072]

现场配药站配置次氯酸钠溶液，通过注入泵将有效氯含量为12％的、ph为13.5的次氯酸钠溶液经药剂喷射喷嘴进入到土层中，同轴的空气喷射喷嘴通过喷射高压气流对土壤进行切割、搅拌，使污染土壤与次氯酸钠溶液充分混合。同时，通过抽采井的抽提作用，药剂会进一步在土层中迁移、扩散，最终废液被抽提出土壤。

[0073]

对处理范围内的污染土壤进行监控，若加热无白烟冒出，则可初步认定该含磷土壤修复完成。对加热无白烟的土壤采用正己烷萃取+紫外分光光度法测定残余单质磷含量，若土壤中单质磷含量低于50mg/kg，处理完成，则停止注入氧化药剂，并封闭该抽采井；若土壤中单质磷含量仍在50mg/kg以上，则继续进行注入氧化药剂进行处理。

[0074]

检测抽采井抽提所得废液中的氧化剂浓度与总磷浓度，监测原位氧化效果，对氧化剂浓度较高的废水进行回用。刚开始反应剧烈，废液中的氧化剂浓度较小，随着反应的进行，氧化剂浓度的消耗逐渐下降，废液中的氧化剂浓度则会逐渐上升，上升至一定浓度后，再注入药剂，不再发生反应，则废液中的氧化剂浓度则会趋于平稳。若此时检测个别区域土壤加热后仍有白烟冒出或土壤中单质磷含量在50mg/kg以上，说明此区域土壤无法通过原位注入发进行完全修复，则需要采用原位浸泡搅拌工艺进行深度处理。

[0075]

原位浸泡搅拌处理时，先通过加药装置加入次氯酸钠溶液对待深度处理的污染土壤区域表面进行水封，防止单质磷接触空气氧化产生火星和白烟。然后原位破裂地面下的含单质磷土壤，同时通过加药装置中的液面检测器监测液面高度并保证土壤上方保有50cm高度的氧化剂液面，通过叶片式搅拌机搅拌氧化溶液与污染土，对达到充分氧化的目的，处理过程中通过喷淋装置对表层土壤喷淋氧化药剂溶液，对可能溢出的白烟进行充分吸收。原位浸泡搅拌时被处理土壤区域表面全程进行水封，搅拌机叶片必须浸没于水面以下，检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成除磷处理。在搅拌过程中，次氯酸钠浓度与碱度均会随氧化反应的进行而降低，通过加药装置中的浓度检测器监控搅拌液中次氯酸钠浓度和ph，及时补充相应药剂。

[0076]

在原位机械混合处理时，以3小时为反应周期，然后静置3小时；视反应是否完全

(土壤中单质磷含量低于50mg/kg)，再确定是否启动第二个反应周期。在药剂浓度满足条件下，原则上不超过二个反应周期。

[0077]

在对土壤中单质磷进行去除后，进行第三阶段的土壤理化性质调理，主要对土壤的ph进行调理。处理后的土壤ph值会有所上升，采用粗加工腐殖酸(主要成分为腐殖酸，含量为40％左右，ph值为5.8)作为土壤改良剂，调理后土壤平均ph值缓慢恢复至原状，且土壤有机质含量显著上升，调理效果良好。

[0078]

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：

1.一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，其特征在于，所述方法包括原位高压旋喷注射与抽提连用工艺和原位浸泡搅拌工艺中的至少一种；所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺采用原位高压旋喷注射与抽提连用系统，所述系统包括：配药站、多个注入井、多个抽采井和原位高压旋喷注射装置，其中：所述抽采井呈正多边形阵列排布，多个所述抽采井围成一个正多边形，所述正多边形中心布设1个所述注入井；所述原位高压旋喷注射装置包括高压注浆泵、空气压缩机、旋喷钻机、第一高压喷射钻杆、第二高压喷射钻杆、药剂喷射喷嘴和空气喷射喷嘴；所述第一高压喷射钻杆和所述第二高压喷射钻杆平行竖直设置于旋喷钻机内部，所述药剂喷射喷嘴和所述空气喷射喷嘴分别设置于所述旋喷钻机下端；所述高压注浆泵通过所述第一高压喷射钻杆与所述药剂喷射喷嘴相连接，所述空气压缩机通过所述第二高压喷射钻杆与所述空气喷射喷嘴相连接；一个所述注入井配置一套所述原位高压旋喷注射装置；所述配药站与所述原位高压旋喷注射装置的高压注浆泵相连接；所述抽采井设置有真空泵；所述原位高压旋喷注射与抽提连用工艺具体包括以下步骤：(1)在被单质磷污染土壤区域布设原位高压旋喷注射与抽提连用系统，安装配药站、注入井、抽采井和原位高压旋喷注射装置；(2)通过所述旋喷钻机将第一高压喷射钻杆和第二高压喷射钻杆钻入污染土壤，在所述配药站进行氧化药剂溶液配制，将配制好的氧化药剂溶液通过所述高压注浆泵加压后进入所述第一高压喷射钻杆通过药剂喷射喷嘴进行喷射；所述空气压缩机对空气进行压缩后产生高压空气，所述高压空气通过所述第二高压喷射钻杆后，再从所述空气喷射喷嘴喷出；在喷射药剂的同时，高压空气对土体进行切割搅拌，使氧化药剂溶液与污染土壤充分混合；与此同时开启抽采井的真空泵，通过真空泵进行抽提，药剂会进一步在土层中迁移、扩散，最终被抽提出土壤；(3)检测抽采井抽提所得废液中的氧化药剂浓度，同时检测处理过的污染土壤，若加热无白烟冒出，且检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg时，表示已完成除磷处理；所述原位浸泡搅拌工艺具体包括如下步骤：首先通过加入氧化药剂溶液使被单质磷污染土壤表面保持一定高度液面，使用搅拌机将污染土壤与氧化药剂溶液进行深度混合，同时保持土壤液面高度和氧化药剂溶液浓度；检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成该层土壤除磷处理，处理一层清挖一层，至被白磷污染土壤全部完成除磷处理；当采用原位高压旋喷注射与抽提连用工艺处理被磷单质污染土壤时，如果检测抽采井抽提所得废液中的氧化药剂浓度不再增加趋于稳定时，个别土壤加热后仍有白烟冒出或土壤中单质磷含量在50mg/kg以上，则继续采用所述原位浸泡搅拌工艺进行深度处理，至检测污染土壤中单质磷含量低于50mg/kg时即完成除磷处理。2.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，所述被单质磷污染土壤中，单质磷含量不超过150g/kg。3.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，被单质磷污染土壤中，所述单质磷为白磷、黄磷或红磷；单质磷在土壤分布在地下15米以内，主要集中在地下1米至15米的土层中。

4.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，氧化药剂溶液为碱性的次氯酸钠溶液。5.根据权要求4所述的处理方法，其特征在于，次氯酸钠溶液中有效氯质量分数为10

?

15％，ph为13

?

14。6.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，在原位浸泡搅拌工艺处理时，以2

?

5小时为反应周期，然后静置2

?

5小时；检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg时，即完成处理；检测土壤中单质磷含量在50mg/kg以上时，启动第二个反应周期，至检测土壤中单质磷含量低于50mg/kg为止。7.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，原位高压旋喷注射装置对土壤的最佳处理半径为0.6

?

1.5m；所述注入井与相邻所述抽采井的距离l为1.5

?

2.5m。8.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，所述原位高压旋喷注射与抽提连用系统中，多个所述原位高压旋喷注射装置共用一个配药站；所述多个抽采井共用一个真空泵；所述药剂喷射喷嘴位于所述空气喷射喷嘴的上方；所述原位浸泡搅拌工艺采用以下装置：搅拌机、加药装置和喷淋装置，其中：所述搅拌机采用叶片式搅拌机；所述加药装置包含加药口、液面监测器和浓度监测器；所述喷淋装置采用旋喷式喷头。9.根据权要求1所述的处理方法，其特征在于，所述抽采井呈正多边形阵列排布，所述正多边形为正三角形、正方形、正五边形或正六边形。10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：完成除磷处理后，通过土壤改良剂对经过除磷处理后的土壤进行调理。

技术总结

本发明公开了一种被单质磷污染土壤的原位处理方法，包括原位高压旋喷注射与抽提连用工艺和原位浸泡搅拌工艺中的至少一种。原位高压旋喷注射和抽提工艺包括配药站、多个注入井、多个抽采井和原位高压旋喷注射装置，其中抽采井呈正多边形阵列排列，中心设置注入井；通过原位药剂注入实现对单质磷的氧化，安全高效地将高毒单质磷转化为无毒磷盐，实现注入井周边污染土壤药物360

技术研发人员：李义连 沈昆仑 宁宇

受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）

技术研发日：2021.06.23

技术公布日：2021/10/7