关于赤泥临时堆场渗滤液处置的研究

关于赤泥临时堆场渗滤液处置的研究

徐艳  葛磊   陈飞舟

中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆市404100 

摘要 采用HDPE膜覆盖的方式实现填埋场雨污分流，减少初期赤泥渗滤液量，减少运输成本和环境风险，但是后期随着赤泥板结，渗滤液量减少，收集管道系统堵塞，如何解决管网设备结晶问题是运营期间的难点。

关键词 渗滤液 雨水下渗 雨污分流 堵塞

引言 由于氧化铝公司配套赤泥堆存区滞后进行，项目不能外销的赤泥需要临时堆存，堆场由原Ⅱ类固废填埋场按赤泥堆场规范设计改造。根据环评要求，赤泥渗滤液不能外排，运至氧化铝厂回用，而临时堆场距离氧化铝厂有一定的距离，因此本项目重点在于减少赤泥渗滤液量，以减少运输成本和环境风险。本项目采用HDPE膜覆盖堆体表面，实现雨污分流，雨水在膜表面形成径流，收集后通过溢流井排出，赤泥渗滤液则通过底部盲管收集至下游泵房调节池，通过提升泵提升至库内渗滤液收集池，最终运回氧化铝厂。

1 设计思路及问题对策

本项目难点在于赤泥渗滤液处置问题，填埋场与氧化铝厂距离30km以上，且需跨越长江，不能采用常规压力管道输送回厂的方式，另外由于本项目设渗滤液不允许外排，所以就地处理后排放的方式也不能实现。最终方案确定将渗滤液转运回厂的方式。远距离输送渗滤液，无论从运输成本还是环境风险角度都是极大的挑战，因此要求设计尽可能减少渗滤液量。

本项目渗滤液产生来源主要为雨水浸泡和赤泥自身含水率变化两部分导致，因此从源头减少渗滤液量是解决问题的关键，而通过计算得知雨水因素产生渗滤液量远远大于赤泥自身渗滤液量，若减少赤泥出场含水率需要付出代价更高，因此采取的对策主要针对减少雨水下渗，从而减少渗滤液量。本项目采用HDPE膜覆盖的方式将非作业区表面径流的雨水排走，结合排水泵抽排作业区局部积水。填埋初期收集到部分渗滤液，渗滤液收集布置图如图1中后期由于赤泥板结，渗滤液量几乎不再下渗。

图1 渗滤液收集平面图

2 运行问题及原因分析

2.1运行问题

本项目填埋初期渗滤液收集系统运行良好，现场反馈运行一个月后渗滤液收集管（包括场内渗滤液导排花管和总管）、渗滤液提升泵吸水管、出水管以及管路中各种阀门发件均有不同程度堵塞，经现场踏勘，渗滤液流经处均有白色晶体附着，导致堵塞。

图2 阀门附着晶体照片

2.2 原因分析

氧化铝厂实际投产后，才得以检测实际得渗滤液样本，PH值、铬含量、硫酸盐、碳酸盐等含量较原设计输入值高。由于氧化铝厂设计初期提供渗滤液参数是以烧结工艺，实际本项目采用拜耳法工艺，矿石原材料也有所区别，因此可能导致渗滤液参数不一致，尤其是碱度约增加100倍。对晶体和赤泥进行了研究，结果如下：

1）该物质主要由Si、Ca、Al组成，C、O暂未确定，推测其主要成分有：SiO2、CaO3、Fe2O3，其中SiO2为主要物质；

2） 该物质微观结构呈棒束状，由颗粒物聚集而成，推测是SiO2颗粒在管道内低流速条件下受CaO3结晶聚集而成。

3）该物质可溶解分散于酸性HCl环境，溶解时产生少量气泡，由CaO3分解形成。CaO3分解后，SiO2失去聚集核心，从而分解；

4）目前，暂未探究酸液种类、浓度、时间等因素对该物质的溶解速率影响，后续可进一步细化研究。

3 结论

由于库底渗滤液收集管网量大且分布广泛，施工困难，若要将渗滤液收集管的晶体全部溶解，操作困难，对环境带来的其它影响需要进一步论证。一方面该雨污分流方式在运营初期很好解决渗滤液量减少的问题，但是后期如何解决管网系统堵塞是运营需克服的难点。

参考文献

[1]GB 18599-2020《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》

[2]GB50014-2021《室外排水设计标准》