磷石膏堆場的雨汙分流系統的製作方法

2023-07-07 14:52:51

專利名稱：磷石膏堆場的雨汙分流系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及磷石膏堆場的雨汙分流系統。
背景技術：
磷石膏是磷酸生產的副產品。每生產一噸的P2O5，將產生4. 5至5. 5噸的副產磷石膏。磷石膏主要由二水硫酸鈣(CaSO4CH2O)組成，並含有少量的矽化物及未反應的磷礦石。中國每年排放的磷石膏總量超過5000萬噸。磷石膏的孔隙水中含有汙染性較高的酸性孔隙水，因此，磷石膏的堆存場地一般都需要鋪設高密度聚乙烯膜(HDPE膜)以防止酸性水下滲汙染環境。建於山谷中的鋪膜防滲的磷石膏堆場需最大限度減少來自於渣場上遊的地表水和堆場周邊山坡的滲水進入渣場內部。如過量的潔淨水進入渣場，不但會增加工廠處理汙水的壓力，而且會導致磷石膏力學性質產生變化，影響渣場安全。來自上遊的地表水一般可通過高於渣場最終設計標高的截水溝引導堆渣區域之外。來自堆場周邊山坡的滲水一般使用通過渣場底部的管道引往渣場下遊。然而，大中型磷石膏堆場最終堆渣高度可達數十米甚至上百米。在巨大的上覆壓力作用下，埋設在渣場底部的管道很可能塌陷而使得滲水淤積在渣場後部(庫尾)，從而使得庫尾水位不斷上升， 最終倒灌入已鋪設防滲膜的渣場之內。即使管道在渣場運行期間不塌陷，在渣場閉庫後的數年或數十年時間裡，管道也有可能因老化或泥沙淤積而堵塞，從而在庫尾形成堰塞湖，最終衝毀渣場，對下遊群眾的安全形成較大威脅。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種即使在磷石膏堆場底部的導水管塌陷或堵塞後也能避免地表水在渣場後部積聚形成堰塞湖和引起地表水倒灌入磷石膏渣場的雨汙分流系統。為解決上述技術問題，本發明提供一種磷石膏堆場的雨汙分流系統，所述磷石膏堆場為山谷型，在磷石膏堆場底部下的山體中設有將堆場後部的水和山坡滲出的水導往堆場下遊的導水管，其特徵在於，在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度處的陡山坡上挖設有將陡山坡與堆場隔離開的截水溝，所述截水溝連通堆場後部的積水區域與堆場外的區域。在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度以上，磷石膏渣向緩山坡那一側堆積。在磷石膏沉積區域的邊緣通過挖取磷石膏渣築造相鄰的內提和外提，在所述內提與外提之間形成輸送磷石膏渣漿的環形溝，所述外提與堆場邊緣防滲膜之間形成滲流收集溝；所述外提與鋪膜的緩山坡之間形成新的蓄渣空間。本發明利用多數山谷兩側山坡坡度不一致的特點，選用山坡坡度較陡的一側低於渣場最高設計高程的位置修建截水溝，在庫容損失最小的情況下，形成了連通堆場後部積水區域與堆場外的區域流水通道，即使庫底管道塌陷，庫尾水位也僅上升到截水溝的高程， 然後經由截水溝流出堆渣區域，避免了堰塞湖的形成，保護了渣場下遊群眾安全，防止了渣場被衝毀，也防止了地表水倒灌入堆場。由於防滲膜上堆積磷石膏的高度始終高於庫尾水位，渣場在整個運行過程中都不會出現防滲膜被地下水頂託隆起的問題。進一步的技術方案中，本發明的渣場從此高程開始使得磷石膏渣向山坡坡度較緩的一側堆積，並採用溝渠法的渣場操作方法挖取磷石膏渣築成內、外提，內外提形成輸送渣漿的環形溝，並在外提與渣場邊緣防滲膜之間形成滲流收集溝。逐級抬升內提和外提，在外提和鋪膜的緩山坡之間形成新的蓄渣空間。從磷石膏邊坡滲出的酸性工藝水以及落在磷石膏邊坡上的雨水均流入環繞渣場邊緣的滲流收集溝中，經收集後重新回到生產過程中或者經汙水處理站處理後排出。而山坡坡度較陡的一側高於截水溝的山坡上的地表水經由截水溝收集後直接流出堆渣區域，從而避免了雨汙混合，減少了進入渣場系統的雨水量，使得堆場更加穩固。


下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明圖1是本發明的磷石膏堆場的雨汙分流系統剖面示意圖。圖2是採用溝渠法抬升渣場得到的磷石膏堆場雨汙分流系統剖面示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明所涉及的磷石膏堆場100為山谷型，多數山谷兩側山坡坡度不一致，如圖1中所示的山谷，右側的坡度較左側的坡度陡，右側山坡稱為陡山坡21、左側山坡稱為緩山坡22。磷石膏堆場100下設有防滲膜10，在磷石膏堆場100底部最低位置防滲膜下方的山體中埋設有將堆場後部(庫尾)來水和山坡滲水導往堆場下遊的導水管30，優選採用抗壓強度等級很高的HDPE管道作為渣場底部的導水管，用以在渣場運行的前期將山坡滲水引往渣場下遊。前期渣庫內堆渣厚度有限，地下水導排系統正常發揮作用，地下水經導排系統流出堆渣區域，因此地下水位較低，稱此時的地下水位為第一地下水位201。後期隨著渣庫內(防滲膜以上)堆渣厚度越來越大，地下導排水系統中的導水管在上部壓力作用下被壓扁，庫尾的水出不去，膜下水位抬升，達到第二地下水位202。在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度處的陡山坡21上挖設與堆場隔離開的截水溝60，所述截水溝連通堆場後部(庫尾)的積水區域與堆場外的區域，這樣，即使庫底的導水管塌陷或堵塞無法排水，堆場後部(庫尾)積水水位也僅上升到截水溝60的高程，然後經由截水溝流出堆渣區域。使得抬升起來的地下水可以從截水溝中流走，從而避免了地下水位進一步升高，避免最終衝毀渣場。在後期，當堆渣高度達到所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度後，即在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度及以上，繼續堆放磷石膏渣時，就向緩山坡22那一側堆積，並採用溝渠法的渣場操作方法。如圖2所示，溝渠法的操作方法指的是靠近磷石膏堆場的邊緣挖取沉積的磷石膏渣111築造平行於堆場邊緣的兩道磷石膏提。靠近堆場邊緣的一道提稱之為外提106，與之平行的另一道提稱之為內提104。在內外提之間的水溝稱之為環形溝105。外提106與渣場邊緣防滲膜之間的水溝稱之為滲流收集溝107。磷石膏渣漿沿環形溝流動，輸送到渣場的四周。同時，從環形溝中挖取磷石膏渣築提，逐級抬升內提和外提，在外提和鋪膜的緩山坡之間形成新的蓄渣空間110，最終形成如圖1所示的磷石膏邊坡108。從磷石膏邊坡滲出的酸性工藝水以及落在磷石膏邊坡上的雨水均流入環繞渣場邊緣的滲流收集溝107中，經收集後重新回到生產過程中或者經汙水處理站處理後排出。而山坡坡度較陡的一側高於截水溝的山坡上的地表水經由截水溝收集後直接流出堆渣區域， 從而避免了雨汙混合，減少了進入渣場系統的雨水量，使得堆場更加穩固。
權利要求
1.磷石膏堆場的雨汙分流系統，所述磷石膏堆場為山谷型，在磷石膏堆場(100)底部下的山體00)中設有將堆場後部的水和山坡滲出的水導往堆場下遊的導水管(30)，其特徵在於，在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度處的陡山坡上挖設有將陡山坡與堆場隔離開的截水溝(60)，所述截水溝連通堆場後部的積水區域與堆場外的區域。
2.根據權利要求2所述的磷石膏堆場的雨汙分流系統，其特徵在於，在所述導水管最大承載力所對應的堆渣高度以上，磷石膏渣向緩山坡0 那一側堆積。
3.根據權利要求2所述的磷石膏堆場的雨汙分流系統，其特徵在於，在磷石膏沉積區域的邊緣通過挖取磷石膏渣築造相鄰的內提(104)和外提(106)，在所述內提與外提之間形成輸送磷石膏渣漿的環形溝(105)，所述外提(106)與堆場邊緣防滲膜之間形成滲流收集溝(107)；所述外提(106)與鋪膜的緩山坡(22)之間形成新的蓄渣空間。
全文摘要
磷石膏堆場的雨汙分流系統，在山谷型的磷石膏堆場(100)底部下的山體(20)中設有將堆場後部的水和山坡滲下來的水導往堆場下遊的導水管(30)，在導水管最大承載力所對應的堆渣高度處的陡山坡(21)上挖設有將陡山坡與堆場隔離開的截水溝(60)，截水溝連通堆場後部的積水區域與堆場外的區域，即使庫底管道塌陷，庫尾水位也僅上升到截水溝的高程、然後經由截水溝流出堆渣區域，避免形成堰塞湖、防止渣場被衝毀、保護了渣場下遊群眾安全，也防止了地表水倒灌入堆場。防滲膜上堆積磷石膏的高度始終高於庫尾水位，渣場在整個運行過程中都不會出現防滲膜被地下水頂託隆起的問題。該系統選用山坡坡度較陡的一側修建截水溝，庫容損失最小。
文檔編號E03F1/00GK102182241SQ20111003446
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月1日 優先權日2011年2月1日
發明者不公告發明人 申請人:劉寧, 周曉暉, 深圳市勝義環保有限公司