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1、10申请公布号CN103321256A43申请公布日20130925CN103321256ACN103321256A21申请号201310291574422申请日20130711201310286608020130709CNE02D31/00200601E02D19/10200601E02D19/1820060171申请人中国瑞林工程技术有限公司地址330031江西省南昌市红角洲前湖大道888号72发明人袁永强曾宪坤74专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所普通合伙11201代理人宋合成黄德海54发明名称防污染立体复合防渗屏障系统57摘要本发明公开了一种防污染立体复合防渗屏障系统，所述防污染。
2、立体复合防渗屏障系统包括水平复合防渗层，所述水平复合防渗层铺设在污染源下方及四周，用于将所述污染源与所述污染源底部的土壤和地下水进行水平隔离；垂直环形防渗幕墙，所述垂直环形防渗幕墙围绕所述污染源设置且所述垂直环形防渗幕墙的下端落在所述土壤中的相对不透水层上；和自动抽水井，所述自动抽水井设在所述垂直环形防渗幕墙的内侧且位于所述地下水的下游处，所述自动抽水井的下端落在所述相对不透水层上。根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统具有隔离防渗效果好、能够有效保护环境，用途广泛、性能稳定可靠、运行费用低、管理维护简单等优点。66本国优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图3页19中华人民。
3、共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图3页10申请公布号CN103321256ACN103321256A1/1页21一种防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，包括水平复合防渗层，所述水平复合防渗层铺设在污染源下方及四周，用于将所述污染源与所述污染源底部的土壤和地下水进行水平隔离；垂直环形防渗幕墙，所述垂直环形防渗幕墙围绕所述污染源设置且所述垂直环形防渗幕墙的下端落在所述土壤中的相对不透水层上；和自动抽水井，所述自动抽水井设在所述垂直环形防渗幕墙的内侧且位于所述地下水的下游处，所述自动抽水井的下端落在所述相对不透水层上。2根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统。
4、，其特征在于，所述水平复合防渗层由两层HDPE膜和夹在两层所述HDPE膜之间的钠基膨润土垫构成。3根据权利要求2所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述水平复合防渗层中的HDPE膜的渗透系数小于或等于10107厘米每秒。4根据权利要求2所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述钠基膨润土垫的渗透系数小于或等于50107厘米每秒。5根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述水平复合防渗层的边沿通过锚固沟锚固。6根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述垂直环形防渗幕墙由膨润土泥浆体和包裹在所述膨润土泥浆体内的HDPE膜构成，或单独由所。
5、述膨润土泥浆体构成。7根据权利要求6所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述垂直环形防渗幕墙中的HDPE膜的渗透系数小于或等于10107厘米每秒，所述膨润土泥浆体的渗透系数小于或等于50107厘米每秒。8根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述垂直环形防渗幕墙的下端嵌入所述相对不透水层15米20米。9根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述自动抽水井内设有污水泵、与所述污水泵相连的自动启动装置和与所述自动启动装置相连的水位计。10根据权利要求1所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述自动抽水井由管壁开设有通孔的HDPE花管和埋。
6、设在所述HDPE花管外的级配碎石体构成。11根据权利要求10所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述自动抽水井的外径为3米6米，所述HDPE花管的外径为08米20米。12根据权利要求10所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述HDPE花管的开孔率为1520，且所述通孔的孔径为15厘米30厘米。13根据权利要求10所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述级配碎石体由粒径为025厘米30厘米的花岗岩石粒构成，所述级配碎石体的厚度不小于15米。14根据权利要求113中任一项所述的防污染立体复合防渗屏障系统，其特征在于，所述自动抽水井为多个且间隔开地设在所述垂直环形防渗幕。
7、墙的内侧。权利要求书CN103321256A1/6页3防污染立体复合防渗屏障系统技术领域0001本发明涉及环保领域，具体而言，涉及一种防污染立体复合防渗屏障系统。背景技术0002我国经济经过三十多年的高速发展后，开发的各类矿山、新建的工厂越来越多，已建的各种带有污染源的工厂、车间数以百万计，这也就意味着各种矿渣、工业液体、各种生产用化工原材料、中间产品、一旦泄漏就会对环境产生极大危害，整个社会面临的被污染的风险也越来越大。尤其是对地下水、土壤的污染，一旦造成，基本上是不可修复的。随着社会的高度发展，我国的水资源将高度缺乏，水对于我们越来越珍贵，因此，确保各类矿山、工厂在生产过程中污染源被有效隔。
8、离，避免污染源由于泄漏对环境产生污染，保护珍贵的地下水资源成为急需解决的问题。0003目前，矿山堆浸场底部采用的为单层的PE塑料薄膜或粘土层，其隔离防渗能力较弱、可靠性较低、环境安全保证性比较差，一旦防渗层出现漏洞，极易导致浸出液泄漏、造成严重的环境污染。发明内容0004本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种隔离防渗效果好、能够有效保护环境，用途广泛、性能稳定可靠、运行费用低、管理维护简单的防污染立体复合防渗屏障系统。0005为实现上述目的，本发明提出一种防污染立体复合防渗屏障系统，所述防污染立体复合防渗屏障系统包括水平复合防渗层，所述水平复合防渗层。
9、铺设在污染源下方及四周，用于将所述污染源与所述污染源底部的土壤和地下水进行水平隔离；垂直环形防渗幕墙，所述垂直环形防渗幕墙围绕所述污染源设置且所述垂直环形防渗幕墙的下端落在所述土壤中的相对不透水层上；和自动抽水井，所述自动抽水井设在所述垂直环形防渗幕墙的内侧且位于所述地下水的下游处，所述自动抽水井的下端落在所述相对不透水层上。0006根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统通过在污染源下方设在所述水平复合防渗层，且还设有围绕污染源设置的所述垂直环形防渗幕墙，所述垂直环形防渗幕墙内进一步设有所述自动抽水井，可以使三者联合以构成三维立体复合的防渗屏障系统，实现污染源与底部及四周土壤、地下水的多。
10、重严密隔离，能够最大程度避免污染源泄漏污染地下水及土壤。所述防污染立体复合防渗屏障系统可以广泛运用于具有污染源的矿山，具有污染源的化工类工厂、生产车间，对矿山堆浸场、高浓度浸出液池、有害堆渣场或生产车间的污染源进行隔离控制，有效控制污染源，防止污染环境。并且，所述防污染立体复合防渗屏障系统的整个结构简单、安全可靠，耗能低、运行费用低，管理维护简单，同时可以运用到已发生污染的场地的环境修复和治理中，具有隔离防渗效果好、能够有效保护环境，用途广泛、性能稳定可靠、运行费用低、管理维护简单等优点。0007另外，根据本发明的防污染立体复合防渗屏障系统具有如下附加技术特征说明书CN103321256A2/。
11、6页40008根据本发明的一个实施例，所述水平复合防渗层由两层HDPE膜和夹在两层所述HDPE膜之间的钠基膨润土垫构成。0009根据本发明的一个实施例，所述水平复合防渗层中的HDPE膜的渗透系数小于或等于10107厘米每秒。0010根据本发明的一个实施例，所述钠基膨润土垫的渗透系数小于或等于50107厘米每秒。0011根据本发明的一个实施例，所述水平复合防渗层的边沿通过锚固沟锚固。0012根据本发明的一个实施例，所述垂直环形防渗幕墙由膨润土泥浆体和包裹在所述膨润土泥浆体内的HDPE膜构成，或单独由所述膨润土泥浆体构成。0013根据本发明的一个实施例，所述垂直环形防渗幕墙中的HDPE膜的渗透系数。
12、小于或等于10107厘米每秒，所述膨润土泥浆体的渗透系数小于或等于50107厘米每秒。0014根据本发明的一个实施例，所述垂直环形防渗幕墙的下端嵌入所述相对不透水层15米20米。0015根据本发明的一个实施例，所述自动抽水井内设有污水泵、与所述污水泵相连的自动启动装置和与所述自动启动装置相连的水位计。0016根据本发明的一个实施例，所述自动抽水井由管壁开设有通孔的HDPE花管和埋设在所述HDPE花管外的级配碎石体构成。0017根据本发明的一个实施例，所述自动抽水井的外径为3米6米，所述HDPE花管的外径为08米20米。0018根据本发明的一个实施例，所述HDPE花管的开孔率为1520，且所述通。
13、孔的孔径为15厘米30厘米。0019根据本发明的一个实施例，所述级配碎石体由粒径为025厘米30厘米的花岗岩石粒构成，所述级配碎石体的厚度不小于15米。0020根据本发明的一个实施例，所述自动抽水井为多个且间隔开地设在所述垂直环形防渗幕墙的内侧。0021本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明0022本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中0023图1是根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的剖视图；0024图2是根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的平面图；。
14、0025图3是根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的垂直环形防渗幕墙的剖视图；0026图4是根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的自动抽水井的剖视图；0027图5是根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的HDPE花管的横截面的结构示意图。说明书CN103321256A3/6页50028污染源1、相对不透水层2、水平复合防渗层10、锚固沟11、垂直环形防渗幕墙20、HDPE膜21、膨润土泥浆体22、自动抽水井30、污水泵31、HDPE花管32、通孔33、级配碎石体34。具体实施方式0029下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号。
15、表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。0030在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术。
16、特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。0031在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。0032下面参考图1图5描述根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统。如图1图5所示，根据本发。
17、明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统包括水平复合防渗层10、垂直环形防渗幕墙20和自动抽水井30。0033水平复合防渗层10铺设在污染源1下方及四周（上下方向如图1、图3和图4中的箭头A所示），水平复合防渗层10用于将污染源1与污染源1底部的土壤和地下水进行水平隔离。垂直环形防渗幕墙20围绕污染源1设置且垂直环形防渗幕墙20的下端落在所述土壤中的相对不透水层2上，相对不透水层2是指所述土壤中渗透系数K10X107CM/S的一层地质结构。自动抽水井30设在垂直环形防渗幕墙20的内侧且自动抽水井30位于所述地下水的下游处，自动抽水井30的下端落在相对不透水层2上。0034根据本发明实施例的防污染立。
18、体复合防渗屏障系统通过在污染源1下方设置水平复合防渗层10，且还设有围绕污染源1设置的垂直环形防渗幕墙20，垂直环形防渗幕墙20内进一步设有自动抽水井30，可以利用三者联合以构成三维立体复合的防渗屏障系统，实现污染源1与底部及四周土壤、地下水的多重严密隔离，能够最大程度避免污染源泄漏污染地下水及土壤。0035具体而言，铺设在矿山金属堆浸场、有害渣堆场、有污染源风险的冶炼厂、化工厂、车间，堆浸场（或污染源）底部的水平复合防渗层10，能保证堆浸场浸出液（或污染源）能够与自然环境（地下水及场底土壤）完全隔离、防渗。即使万一水平复合防渗层10出现损坏，出现个别渗漏，对地下水造成一定的污染，此时围绕污染。
19、源1设置的垂直环形防渗幕墙20说明书CN103321256A4/6页6将会在垂直方向上有效阻截受污染的地下水，将污染的地下水控制在垂直环形防渗幕墙20内，确保不扩散、不污染四周的土壤及地下水。垂直环形防渗幕墙20内侧污染的地下水，流入到设置的自动抽水井30中，自动抽水井30能够根据预先的设定，将垂直环形防渗幕墙20内的污染的地下水抽出，使污染水的水位低于垂直环形防渗幕墙20外的自然地下水水位，使得污染水不可能外溢污染（污染水不可能从低处流向高处），实现完全确保垂直环形防渗幕墙20内污染水几乎绝对不污染垂直环形防渗幕墙20外的环境。0036对于已经污染的工业有害堆渣场、已污染的化工厂、车间其场底。
20、已无法修复、铺设水平复合防渗层10的，可以单独采用垂直环形防渗幕墙20和自动抽水井30的技术，将污染源1有效控制在垂直环形防渗幕墙20内，以避免污染继续向四周扩散而污染土壤和地下水，对环境修复治理非常有效。0037此外，所述防污染立体复合防渗屏障系统可以广泛应用于金、银、铜、镍、铀等低品位矿的堆浸场。例如，在铜矿堆浸场中形成的硫酸铜浸出溶液，其溶液中含有大量的铜离子和未反应完全的硫酸，是有价值的中间产品，利用所述防污染立体复合防渗屏障系统，可以收集硫酸铜浸出液，防止硫酸铜浸出液流失，从而不仅可以为企业带来巨大的经济效益，而且可以避免硫酸铜浸出液对自然生态环境造成破坏。0038因此，根据本发明实。
21、施例的防污染立体复合防渗屏障系统可以广泛运用于具有污染源的矿山，具有污染源的化工类工厂、生产车间，对矿山堆浸场、高浓度浸出液池、有害堆渣场或生产车间的污染源进行隔离控制，有效控制污染源，防止污染环境。并且，所述防污染立体复合防渗屏障系统的整个结构简单、安全可靠，耗能低、运行费用低，管理维护简单，同时可以运用到已发生污染的场地的环境修复和治理中，具有隔离防渗效果好、能够有效保护环境，用途广泛、性能稳定可靠、运行费用低、管理维护简单等优点。0039在本发明的一个实施例中，水平复合防渗层10可以由两层HDPE（高密度聚乙烯）膜和夹在两层所述HDPE膜之间的钠基膨润土垫（GCL）构成。0040其中，H。
22、DPE膜具有以下特点较强的延展性，能适应地形变化、良好的防渗性能、相比塑料薄膜、乙炳橡胶类薄膜具有更好的抗酸碱性能和抗老化性能、良好的热熔可焊性、良好的抗穿刺性以及良好的抗低温性，可以在零下77度保证性能可靠。而钠基膨润土垫具有以下特点良好的防渗性能、具有高膨胀性能以实现自动修补漏洞的功能、天然矿物，永不老化。由此通过采用HDPE膜和钠基膨润土垫共同构成水平复合防渗层10，可以使水平复合防渗层10同时具有HDPE膜和钠基膨润土垫的优良特点。此外，采用两层HDPE膜的结构、不仅隔离防渗效果更加突出，而且当其中一层HDPE膜遭受破损，仍然可以依靠另一层HDPE膜进行隔离防渗，而两层HDPE膜之间的。
23、钠基膨润土垫又具有自动修复漏洞的功能，使水平复合防渗层10具有防渗隔离能力的同时，又具有强大的可靠性。尤其对于矿山堆浸场、有害渣场、化工污染源这样的环境，在矿石筑堆后或有害渣场、化工污染源堆放启用后，水平复合防渗层10的结构可靠优势尤为突出。因此，水平复合防渗层10具有隔离防渗能力强、可靠性高、环境安全保证性好等优点。0041其中，水平复合防渗层10中的HDPE膜的渗透系数可以小于或等于10107厘米每秒，所述钠基膨润土垫的渗透系数可以小于或等于50107厘米每秒，以进一步确保水平复合防渗层10的隔离防渗效果。0042可选地，如图1所示，水平复合防渗层10的边沿可以采用锚固沟锚固。这样可以说明。
24、书CN103321256A5/6页7将水平复合防渗层10牢固地、稳定地定位在污染源1的下方及四周，且实施容易、施工成本低。0043在本发明的一个具体实施例中，垂直环形防渗幕墙20可以由膨润土泥浆体和包裹在所述膨润土泥浆体内的HDPE膜构成，垂直环形防渗幕墙20也可以单独由所述膨润土泥浆体构成幕墙。具体而言，可以在垂直施工铺设的HDPE膜的土槽内灌注所述膨润土泥浆体，以保护HDPE膜在施工中不受破坏，且所述膨润土泥浆体本身具有辅助防渗功能。由此可以使垂直环形防渗幕墙20的隔离防渗效果更加可靠。0044更为具体地，垂直环形防渗幕墙20中的HDPE膜的渗透系数可以小于或等于10107厘米每秒，所述膨。
25、润土泥浆体的渗透系数可以小于或等于50107厘米每秒。这样可以进一步确保垂直环形防渗幕墙20的隔离防渗效果。0045有利地，如图1和图3所示，垂直环形防渗幕墙20的下端嵌入相对不透水层2的深度可以为15米20米。这样可以保证垂直环形防渗幕墙20内的污染水不会从垂直环形防渗幕墙20和相对不透水层2之间渗出，形成上下闭合，进一步提高所述防污染立体复合防渗屏障系统的可靠性。0046在本发明的一个具体示例中，如图4所示，自动抽水井30内可以设置带有自动启动装置和水位计的污水泵31，以实现自动抽水井30自动抽取垂直环形防渗幕墙20内侧的污染水的功能，确保垂直环形防渗幕墙20内的污染水水位低于垂直环形防渗。
26、幕墙20外的自然地下水水位。0047进一步地，如图4所示，自动抽水井30可以由管壁开设有通孔33的HDPE花管32和埋设在HDPE花管32外的级配碎石体34构成。换言之，自动抽水井30的井管可以采用管壁带孔的抗酸碱的HDPE材质管（即HDPE花管32），并在HDPE花管32外侧四周埋设级配碎石体34。0048具体而言，自动抽水井30的外径可以为3米6米，HDPE花管32的外径可以为08米20米。HDPE花管32的开孔率可以为1520，且通孔33的孔径可以为15厘米30厘米。级配碎石体34可以由粒径为025厘米30厘米的花岗岩石粒构成，且级配碎石体34的厚度可以不小于15米。0049有利地，如图。
27、1和图2所示，自动抽水井30可以为多个且多个自动抽水井30可以间隔开地设在垂直环形防渗幕墙20的内侧。这样可以利用多个自动抽水井30共同抽取垂直环形防渗幕墙20内侧的污染水以排放到其它地区进行污水处理，达到确保垂直环形防渗幕墙20内的污染水水位低于垂直环形防渗幕墙20外的自然地下水水位，使得污染水不可能外溢污染，达到完全确保垂直环形防渗幕墙20内污染水几乎绝对不污染垂直环形防渗幕墙20外的水及土壤环境。0050下面举例描述根据本发明实施例的防污染立体复合防渗屏障系统的施工过程。在矿山堆浸场（或有害堆渣场、工业溶液池）平整好的场底铺设水平复合防渗层10，在堆浸场（或有害堆渣场、工业溶液池）四周设。
28、置锚固沟用于锚固水平复合防渗层10。在污染源外一定距离，四周环形设置垂直环形防渗幕墙20，垂直环形防渗幕墙20的施工可采用开槽机开挖宽08M12M的槽，也可以采用钻孔机钻设连续孔形成土槽，槽内灌注膨润土泥浆体用于护壁，防止土槽坍塌，而后采用吊机将固定在钢框架内的HDPE膜插入土槽。在垂直环形防渗幕墙20内侧的地下水下游方向布置自动抽水井30，可以采用传统开挖水井的方式施说明书CN103321256A6/6页8工开挖自动抽水井30，开挖直径可以为30M60M，自动抽水井30内中心放置HDPE花管32，HDPE花管32的直径可以为08M15M，HDPE花管32的管壁上开设通孔33，通孔33的孔径可。
29、以为15CM25CM，开口率控制在1520，HDPE花管32周围填放级配碎石体34，级配碎石体34要求为花岗岩材料，碎石坚硬，耐腐蚀，粒径为025CM36CM，级配碎石体34的厚度为15M30M。HDPE花管32内放置带有水位计、自动启动装置的污水泵31，污水泵31的连接管连接至污水处理厂。0051在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。0052尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。说明书CN103321256A1/3页9图1图2说明书附图CN103321256A2/3页10图3说明书附图CN103321256A103/3页11图4图5说明书附图CN103321256A11。