[实用新型]砷渣安全处置系统

说明书

技术领域

本实用新型属于土壤重金属污染修复技术领域，具体涉及砷渣安全处置系统。

背景技术

重金属污染场地主要由采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革染料等工业生产的“三废”等引起的，随着我国工业化的快速发展，重金属污染场地环境安全问题形式严峻，重污染企业在我国快速城市化进程中已经或者面临搬迁，退役场地普遍存在高环境风险，对人体健康和生态环境构成重大威胁。

工业生产、有色金属矿(砷矿、锑矿及砷伴生产矿)的开采及冶炼是砷的主要污染源。砷可用于冶金和半导体工业，如砷化镓与砷化铜。因此，化工、冶炼、电子工业和矿山含砷废水、废渣的排放，以及矿物燃料(如煤)的燃烧等也是造成砷污染的重要来源。

有色金属冶炼过程中产生的含砷废渣简称为砷渣。我国的砷矿、锑矿大部分含有砷，在冶炼过程中加纯碱除砷时产生的除砷浮渣和其还原产生的二次砷碱渣，统称为砷碱渣。砷碱渣中砷的平均含量为1％～10％，其主要成份为砷酸钠、锑酸钠以及碳酸钠等。由于砷碱渣中的砷以砷酸钠形式存在，剧毒且易溶于水，因此不宜露天存放。目前，全国砷碱渣的堆存量已高达20多万吨，并且每年的产生量在1万吨左右。

现有的砷碱渣的处理方法主要为化学沉淀和填埋。

化学沉淀法是利用砷碱渣中砷酸钠能溶于水，而亚锑酸钠和锑酸钠不溶于水的性质实现砷锑分离，使砷溶出。化学沉淀法将砷碱渣溶解于大量的水中，直接排放会给环境带来二次污染。

填埋法主要是指水泥固化稳定化处理砷碱渣，但由于水泥添加量大，导致处置成本高，增加了填埋体积，不利于填埋。另外，若采用简单的填埋，会有析出砷的可能，又会造成新的污染。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供砷渣安全处置系统，该砷渣安全处置系统有别于常规简单填埋或者加水泥固化填埋，用该安全处置系统处理砷渣，不会增加填埋体积，降低了处置成本，且可有效控制砷的析出。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

砷渣安全处置系统，从底层至顶层依次包括：基础层、地下水导流层、压实土壤保护层、HDPE膜层、土工布层、渗漏液导流层、砷渣层、排气层、防渗层、排水层和植被层。

进一步，所述压实土壤保护层的厚度≥700mm，水力传导系数K≤1×10^-7m/s。

进一步，所述HDPE膜层的厚度≥1.5mm，以防止透水。

进一步，所述土工布层的土工布≥600g/㎡，以满足性能要求。

进一步，所述渗漏液导流层为卵石或砾土，粒径为16-32mm，铺设厚度≥300mm，以能顺利导流渗漏液。

进一步，所述排气层为卵石或多孔材料，粒径为32-64mm，厚度≥350mm，以控制砷渣堆体气体。

进一步，所述防渗层为粘土，其厚度≥200mm，防止渗水进入砷渣堆体，防止气体逸出砷渣堆体。

进一步，所述排水层(10)为石英砂，粒径为4-8mm，厚度≥300mm，以排出入渗的地下水，降低入渗水对下部防渗层的压力。

进一步，所述植被层(11)厚度≥450mm，保护防渗层不受干燥收缩、冻融等的破坏，防止排水层堵塞，维持稳定。其植被层上优选种植蜈蚣草。

进一步，所述砷渣层的砷渣为pH＜5的砷渣，可以是现有常规方法处理后的pH＜5的砷渣，因为pH呈酸性，有利于砷的稳定。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于:

1、该砷渣安全处置系统简单、可靠、可操作型强。

2、该砷渣安全处置系统有别于常规简单填埋或者加水泥固化填埋，用该安全处置系统处理砷渣，不会增加填埋体积，降低了处置成本，且可有效控制砷的析出。

附图说明

图1是砷渣安全处置系统结构示意图；

其中，1是基础层、2是地下水导流层、3是压实土壤保护层、4是HDPE膜层、5是土工布层、6是渗漏液导流层、7是砷渣层、8是排气层、9是防渗层、10是排水层、11是植被层。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合实例对本实用新型进一步详细说明。

由图1可知，砷渣安全处置系统从底部依次往上分别为基础层1，基础层应平整、压实、无裂缝、无松土、表面应无积水、石块、树根及尖锐物；地下水导流层2，地下水导流层采用地下盲沟；压实土壤保护层3，厚度为700mm，水力传导系数K≤1×10^-7m/s；HDPE膜层4，厚度≥1.5mm；土工布层5，规格≥600g/㎡；渗漏液导流层6，渗滤液导流层选用卵石或砾土材料，其粒径为16-32mm，铺设厚度为300mm；砷渣层7；排气层8，排气层选用卵石或多孔材料，其粒径为32-64mm，厚度为350mm；防渗层9，防渗层为粘土，其厚度为200mm；排水层10，排水层选用石英砂，粒径为4-8mm，厚度为300mm；植被层11，植被层选用营养土，厚度为450mm，其植被层上种植蜈蚣草。