專利名稱：一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，特別涉及一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排 水結(jié)構(gòu)，屬于赤泥干法處置技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣。赤泥除少量可綜合利用外，各氧化鋁廠均需修建專門 的赤泥堆場(chǎng)來堆存赤泥。赤泥的堆存主要有干法和濕法兩種方式。 一般認(rèn)為，進(jìn)入堆場(chǎng)的赤 泥漿含水率在47%以上為濕法，含水率低于47%為干法。赤泥附堿一般3 5g/L。所以赤泥附 液的PH值通常在12以上。濕法堆場(chǎng)其堆存狀況類似于水庫，存在浸潤(rùn)線高、安全和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn) 較大的缺點(diǎn)，已逐漸被干法赤泥堆場(chǎng)所取代。干法赤泥堆場(chǎng)需要較大的晾曬面積，赤泥漿在堆場(chǎng)進(jìn)行沉降、分離、干燥和固結(jié)過程， 分離出的赤泥附液(堿水)返回氧化鋁廠循環(huán)使用，赤泥呈固態(tài)堆放在赤泥堆場(chǎng)。干法赤泥 堆場(chǎng)的場(chǎng)址，根據(jù)氧化鋁廠周邊的地形、自然條件和土地資源狀況，可以大致分為溝谷型、 坡地型、平地型和盆地型四類。所謂溝谷型，指場(chǎng)址為狹長(zhǎng)溝谷，長(zhǎng)軸方向邊界高，中間低 的形狀，在山區(qū)較常見；在采用干法堆存的氧化鋁廠中，以平地型堆場(chǎng)較為常見，因?yàn)槠降?型場(chǎng)址容易滿足干法堆場(chǎng)對(duì)晾曬面積的需求，又可以減少場(chǎng)外雨水匯入堆場(chǎng)。赤泥的干法堆 存技術(shù)首先就是在澳大利亞的幾個(gè)平地型堆場(chǎng)發(fā)展起來的。我國(guó)第一個(gè)干法赤泥堆場(chǎng)廣西平 果氧化鋁廠也采用平地型堆場(chǎng)。但對(duì)于具體的氧化鋁廠，限于廠區(qū)周邊自然環(huán)境和土地資源狀況，有時(shí)無足夠面積的平 地可選用，或雖有平地但一般均為基本農(nóng)田而不能占用，有時(shí)不得不選擇面積適宜的溝谷型 、坡地型或盆地型等形狀的場(chǎng)地作為干法赤泥堆場(chǎng)的場(chǎng)址。干法赤泥堆場(chǎng)場(chǎng)址的形狀不同，堆存工藝也有很大差異。平地型干法赤泥堆場(chǎng)的堆存方 法，不能簡(jiǎn)單套用到溝谷型赤泥堆場(chǎng)上。平地型堆場(chǎng)在構(gòu)筑一圈初期壩后，用中間壩將堆場(chǎng) 分為若干小區(qū)，每個(gè)小區(qū)均整平為四面高、中間低的形狀，再在小區(qū)四周設(shè)置布料管，采用 四面布料，中間排水的運(yùn)行工藝，小區(qū)四周同步上升，堆滿后再構(gòu)筑子壩繼續(xù)堆存。在溝谷型場(chǎng)地進(jìn)行赤泥的干法堆存，會(huì)遇到一些與平地型堆場(chǎng)不同的新的問題其一，場(chǎng)外雨水的匯水面積較大，影響堆置區(qū)赤泥的干燥固結(jié)。其二，從谷口谷尾的距離較長(zhǎng)，且具有一定高差，從谷口堆存至谷尾的使用年限往往在 5 10年以上，在此期間，將有相當(dāng)面積的防滲膜暴露在空氣中和光照下，存在老化現(xiàn)象， 對(duì)防滲膜的性能有一定不利影響。其三，排水方向單一， 一般是從上游往下游排水且管線較長(zhǎng)， 一旦失效不易補(bǔ)救。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)；本實(shí)用新型針對(duì)溝 谷型場(chǎng)地的特點(diǎn)，設(shè)置截洪溝和攔洪壩，將溝谷型赤泥堆場(chǎng)的建設(shè)分為前后兩期工程，這樣 不僅可以減少赤泥堆場(chǎng)場(chǎng)區(qū)外部雨水匯入赤泥堆場(chǎng)及降低防滲膜的老化現(xiàn)象；而且增強(qiáng)了排 水系統(tǒng)的可靠性及赤泥堆場(chǎng)的初期建設(shè)投資，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型的技術(shù)方案， 一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，它包括用來堆放赤泥 的溝谷地形l，在溝谷地形1地勢(shì)低的一端依次設(shè)有回水池2和初期壩3，在溝谷地形l用來堆 放赤泥區(qū)域的四周設(shè)有截洪溝12，在其中部設(shè)有攔洪壩4，在攔洪壩4上連接有排洪管5，排 洪管5的另一端分為兩個(gè)帶閥門的支管，兩個(gè)帶閥門的支管分別與截洪溝12和回水池2連接， 并且在溝谷地形l的溝谷口到溝谷尾之間設(shè)有集水溝8，在溝谷地形1及集水溝8上鋪設(shè)有防滲 層10，并且在集水溝8內(nèi)還設(shè)有前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14，前區(qū)集水管9與回水池2連接， 后區(qū)集水管9與排洪管5連接，在防滲層IO、前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14上鋪設(shè)有砂石濾水 層ll，并且在前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14上隔段連接有排水井13。從初期壩3開始逐層堆存赤泥時(shí)，當(dāng)堆存的赤泥面于與初期壩3相平時(shí)，在與初期壩3相 平的赤泥上修建一級(jí)子壩，當(dāng)堆存的赤泥面與一級(jí)子壩相平時(shí)，在與一級(jí)子壩相平的赤泥上 修建二級(jí)子壩；三級(jí)子壩和n級(jí)子壩的修建方式與初期壩、 一級(jí)子壩和二級(jí)子壩的修建方式 相同。隔段連接在前區(qū)集水管9與后區(qū)集水管14上的排水井13的高度從溝谷口到溝谷尾隨地形 的升高逐漸升高，并且第一個(gè)排水井13的頂部低于初期壩1頂部0. 5 1米，第二個(gè)排水井13 的頂部低于一級(jí)子壩頂部O. 5 1米，第三個(gè)排水井13的頂部低于二級(jí)子壩頂部0. 5 1米，第 四個(gè)排水井13的頂部低于三級(jí)子壩頂部0. 5 1米，第n-l個(gè)排水井13的頂部低于n級(jí)子壩頂 部0.5 1米，并且當(dāng)堆存的赤泥面高度接近集水管13的管口時(shí)，需對(duì)該集水管13管口進(jìn)行封 堵。攔洪壩4的高度為2 3米。 截洪溝12位于規(guī)劃堆存赤泥區(qū)域的四周。在前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14上開設(shè)有小孔，并且在前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14四周 鋪有砂石。
集水井13由直徑為1.5m的鋼管制成，在鋼管上開設(shè)有滲水孔，并且在集水井13上纏繞有 濾水土工布。砂石濾水層ll的厚度O. 5 0. 8米。隔段連接在前區(qū)集水管9和后區(qū)集水管14上的排水井13的高度，從溝谷口到溝谷尾逐漸升高。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型針對(duì)溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的特點(diǎn)；通過在溝谷型赤泥堆場(chǎng) 規(guī)劃的區(qū)域邊界修建截洪溝，用截洪溝來攔截赤泥堆置區(qū)外部的雨水，解決了現(xiàn)有溝谷型赤 泥堆場(chǎng)場(chǎng)外雨水匯入量大的問題；在溝谷型赤泥堆場(chǎng)中部設(shè)置攔洪壩，攔洪壩將溝谷型赤泥 堆場(chǎng)分為前后兩區(qū)，并且在攔洪壩上還連接排洪管，這樣在赤泥堆放過程中可以減少進(jìn)入前 區(qū)的雨水量；防洪壩的設(shè)計(jì)還可對(duì)溝谷型赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行分期建設(shè)，在后區(qū)即將投入使用時(shí)再 對(duì)后區(qū)赤泥堆場(chǎng)進(jìn)行鋪設(shè)防滲膜，可以減少防滲膜暴露在空氣中的時(shí)間，防止?jié)B透膜老化。 并且前后區(qū)分別使用獨(dú)立的集水管排水，增加了排水系統(tǒng)的可靠性；其前期用來排水的排洪 管在后區(qū)啟用時(shí)作為后區(qū)集水管，降低了堆場(chǎng)排水管線的投資；同時(shí)，前后區(qū)分布建設(shè)的方 式有效降低了赤泥堆場(chǎng)的初期建設(shè)投資，有利于企業(yè)建設(shè)。因此本實(shí)用新型是有很好的推廣 價(jià)值和實(shí)用價(jià)值的，能給社會(huì)和企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。


圖l為本實(shí)用新型的平面布置示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的B-B示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的A-A示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖l、圖2和圖3所示，先將所選用來堆放赤泥的溝谷地形l的整平為從溝谷尾 向溝谷口傾斜的單坡地形，然后，在溝谷地形1的溝谷口修筑初期壩3，在溝谷口下游設(shè)置回 水池2;再在溝谷地形1規(guī)劃堆放赤泥區(qū)域的四周修筑截洪溝12;截洪溝12可攔截溝谷地形1 堆置區(qū)外的山坡雨水流入赤泥堆存區(qū)域；在溝谷口和溝谷尾的中部設(shè)置一條攔洪壩4，攔洪 壩4的高度為2 3米；在攔洪壩4底端通一根排洪管5，在排洪管5的另一端通過三通支管連接 有兩根帶閥門的支管，兩根帶閥門的支管分別與回水池2和截洪溝12相連接，其中與回水池2 連接的支管為回水支管6，與截洪溝12連接的支管為排水支管7;在溝谷地形l堆存赤泥區(qū)域 的底部，從初期壩1至溝谷尾開挖一條集水溝8，然后在溝谷口到攔洪壩4之間的赤泥堆存區(qū) 域及集水溝8的底部和側(cè)壁鋪設(shè)防滲層10;并在前區(qū)的集水溝8的底部放置前區(qū)集水管9。前 區(qū)集水管9穿過初期壩1接入回水池2;在前區(qū)集水管9的上半圓開設(shè)若干小孔，用于收集滲水
，下半圓不開孔，用作流槽，并且在前區(qū)集水管9上每相隔一定間距設(shè)置若干排水井13，排 水井13采用直徑為l 1.5m的鋼管制成，在鋼管上開設(shè)有滲水孔，并且在集水井13上纏繞有 濾水土工布；在修建時(shí)集水溝8的寬度比前區(qū)集水管9的直徑大1米，深度比前區(qū)集水管9的直 徑大O. 5米，并在放置前區(qū)集水管9的集水溝8四周回填碎石。在溝谷口到攔洪壩4之間的赤泥 堆存區(qū)域上鋪設(shè)砂石濾水層ll，砂石濾水層ll厚度為O. 5 0. 8米。隔段連接在前區(qū)集水管9與后區(qū)集水管14上的排水井13的高度從溝谷口到溝谷尾隨地形 的升高逐漸升高，并且第一個(gè)排水井13的頂部低于初期壩1的頂部0.5 1米，第二個(gè)排水井 13的頂部低于一級(jí)子壩頂部0. 5 1米，第三個(gè)排水井13的頂部低于二級(jí)子壩頂部0. 5 1米， 第四個(gè)排水井13的頂部低于三級(jí)子壩頂部0.5 1米，第n-l個(gè)排水井13的頂部低于n級(jí)子壩 頂部O. 5 1米，依次類推。其余輔助設(shè)施與平地赤泥堆場(chǎng)的建設(shè)相同，待赤泥堆場(chǎng)的前區(qū)建設(shè)完畢后即可投入使用 ，此時(shí)連接在排洪管5上的排水支管7的閥門處于打開狀態(tài)，回水支管6上的閥門處于關(guān)閉狀 態(tài)。堆放赤泥時(shí)從初期壩l內(nèi)開始堆存赤泥，赤泥中的赤泥附液部分蒸發(fā)進(jìn)入大氣，部分沿 赤泥層表面流動(dòng)，通過濾水土工布進(jìn)入排水井13，少量通過赤泥層下滲進(jìn)入砂石濾水層ll， 再由位于集水溝8中間的前區(qū)集水管9收集后自流進(jìn)入回水池2。降雨時(shí)，堆置區(qū)外部的雨水 由截洪溝12攔截排往附近水體。降落在前區(qū)的雨水，由前區(qū)排水井12收集后通過前區(qū)集水管 9排到回水池2。降落在后期的雨水，在攔洪壩4的攔截下，從排洪管5流出庫外通向截洪溝12 排往附近水體。當(dāng)堆存的赤泥面到達(dá)第一個(gè)排水井13頂部時(shí)，用鋼板封堵第一個(gè)排水井13的頂部，使用 第二個(gè)排水井13排水，依次類推。從初期壩開始堆存赤泥時(shí)，當(dāng)堆存的赤泥于與初期壩3相 平時(shí)，在與初期壩3相平的赤泥上修建一級(jí)子壩，當(dāng)堆存的赤泥與一級(jí)子壩相平時(shí)，在與一 級(jí)子壩相平的赤泥上修建二級(jí)子壩，三級(jí)子壩和n級(jí)子壩的修建方式與初期壩、 一級(jí)子壩和 二級(jí)子壩的修建方式相同。當(dāng)赤泥面標(biāo)高即將到達(dá)攔洪壩4的底部時(shí)，進(jìn)行溝谷地形l的后區(qū)建設(shè)在攔洪壩l到溝 谷尾的堆存區(qū)域及后半截集水溝8的底部和側(cè)壁鋪設(shè)防滲層10，在后區(qū)的集水溝8內(nèi)設(shè)置后區(qū) 集水管14，后區(qū)集水管14與排洪管5相連接，在后區(qū)集水管14上每隔一定間距也設(shè)置若干排 水井13;在底部防滲層10和集水管14之上鋪設(shè)0.5 0.8米厚的砂石濾水層11，此時(shí)排洪管5 上的排水支管7上的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，回水支管6上的閥門處于開啟狀態(tài)，上述工程應(yīng)在赤 泥面到達(dá)攔洪壩4頂部前必須建設(shè)完畢。后區(qū)赤泥堆場(chǎng)建設(shè)完畢后，繼續(xù)按前區(qū)堆存赤泥的方式堆存赤泥，利用排水井13、砂石 濾水層ll、前區(qū)集水管9、后區(qū)集水管14等設(shè)施將赤泥附液和堆置區(qū)內(nèi)的雨水送到回水池2。 初期壩l的高度、集水溝8的坡度根據(jù)地形確定，回水池2、排洪管5、排水井13、前區(qū)集水管 9、后區(qū)集水管14的直徑根據(jù)回水量和雨水量計(jì)算確定。
權(quán)利要求1. 一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，它包括堆放赤泥的溝谷地形(1)，其特征在于在溝谷地形(1)地勢(shì)低的一端依次設(shè)有回水池(2)和初期壩(3)，在溝谷地形(1)用來堆放赤泥區(qū)域的四周設(shè)有截洪溝(12)，在其中部設(shè)有攔洪壩(4)，在攔洪壩(4)上連接有排洪管(5)，排洪管(5)的另一端分為兩個(gè)帶閥門的支管，兩個(gè)帶閥門的支管分別與截洪溝(12)和回水池(2)連接，并且在溝谷地形(1)的溝谷口到溝谷尾之間設(shè)有集水溝(8)，在溝谷地形(1)及集水溝(8)上鋪設(shè)有防滲層(10)，并且在集水溝(8)內(nèi)還設(shè)有前區(qū)集水管(9)和后區(qū)集水管(14)，前區(qū)集水管(9)與回水池(2)連接，后區(qū)集水管(9)與排洪管(5)連接，在防滲層(10)、前區(qū)集水管(9)和后區(qū)集水管(14)上鋪設(shè)有砂石濾水層(11)，并且在前區(qū)集水管(9)和后區(qū)集水管(14)上隔段連接有排水井(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于攔洪壩(4)的高度為2 3米。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于截洪溝(12)位于堆存赤泥區(qū)域的四周。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于在前區(qū)集水管(9)和后區(qū)集水管(14)上開設(shè)有小孔，并且在前區(qū)集水管(9)和后 區(qū)集水管(14)四周設(shè)砂石。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于集水井(13)由直徑為l 1.5m的鋼管，在鋼管上開設(shè)有滲水孔，并且在集水井(13 )上纏繞有濾水土工布。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于砂石濾水層(11)的厚度O. 5 0.8米。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，其特征 在于隔段連接在前區(qū)集水管(9)和后區(qū)集水管(14)上的排水井(13)的高度，從溝谷口到溝谷尾逐漸升高。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種溝谷型干法赤泥堆場(chǎng)的排水結(jié)構(gòu)，在溝谷地形用來堆放赤泥區(qū)域的四周設(shè)有截洪溝，在其中部設(shè)有攔洪壩，在攔洪壩上連接有排洪管，排洪管的另一端分為兩個(gè)帶閥門的支管，兩個(gè)帶閥門的支管分別與截洪溝和回水池連接，并且在溝谷地形的溝谷口到溝谷尾之間設(shè)有集水溝，在溝谷地形及集水溝上鋪設(shè)有防滲層，并且在集水溝內(nèi)還設(shè)有前區(qū)集水管和后區(qū)集水管，前區(qū)集水管與回水池連接，后區(qū)集水管與排洪管連接，在前區(qū)集水管和后區(qū)集水管上隔段連接有排水井。本實(shí)用新型針對(duì)溝谷型場(chǎng)地的特點(diǎn)，設(shè)置截洪溝和攔洪壩，將溝谷型赤泥堆場(chǎng)的建設(shè)分為前后兩期工程，這樣可以減少赤泥堆場(chǎng)場(chǎng)區(qū)外部雨水匯入赤泥堆場(chǎng)及降低防滲膜的老化現(xiàn)象。
文檔編號(hào)E02D19/00GK201080615SQ200720200709
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者李明陽 申請(qǐng)人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院