CN114960914A - 一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构，属于工业固废处置技术领域。该结构包括消能池、调节池和柔性回水泵组，所述调节池内铺设有防渗膜，所述防渗膜上设有竖缝式消能器，所述调节池通过进水管与消能池连接，且进水管的一端贯穿调节池侧壁和防渗膜后延伸到竖缝式消能器中，所述柔性回水泵组设在减振支座A上，且柔性回水泵组的一端通过回水管与调节池连接。渗滤液通过两级消能处理才流入调节池，大大降低了渗滤液对防渗膜的冲刷和扰动作用，有效防止防渗膜因水力扰动而破坏；采用柔性回水泵组提供回水动力，并通过减振支座A和减振支座B进行减振，避免回水管与防渗膜之间的焊缝因回水管振动而破裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构，属于工业固废处置技术领域。
背景技术
工业固废处置场中的渗滤液、库内洪水一般通过渗滤液导排管道、排洪涵洞等方式进行外排，将工业固废处置场内的废水导排至初期坝下游的调节池内。
例如，公开号为CN203452171U的中国专利文献，公开了一种垃圾填埋场库区与调节池之间的导流管管穿膜结构，该结构中通过导流管连接库区和调节池，并对导流管的结构做了改进，以避免当出现竖向力时管套与防渗膜的接合部位被过度拉撑、避免应力集中而导致的管套与防渗膜接合部位易被撕裂的问题。
但是，该结构存在以下不足：
第一，渗滤液未经消能处理就直接排入调节池内，在水力扰动下容易导致调节池防渗膜破裂；
第二，调节池回水系统的进水管和管道泵之间，往往采用刚性连接，管道泵运行振动容易导致进水管与防渗膜之间的焊缝破裂，进一步导致渗滤液渗漏污染周边地下水环境。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构，包括消能池、调节池和柔性回水泵组，所述调节池内铺设有防渗膜，所述防渗膜上设有竖缝式消能器，所述调节池通过进水管与消能池连接，且进水管的一端贯穿调节池侧壁和防渗膜后延伸到竖缝式消能器中，所述柔性回水泵组设在减振支座A上，且柔性回水泵组的一端通过回水管与调节池连接。
所述消能池上在进水管的对侧设有渗滤液导排管，且消能池内在渗滤液导排管出水口的下方设有石块垫层，消能池的底板上并排设有若干块消能隔墙。
所述消能池的底板上并排设有多块消能隔墙，多块消能隔墙的高度按照渗滤液流向逐步增大，且消能隔墙与渗滤液导排管出水段的中轴线垂直。
所述竖缝式消能器包括箱体A和箱体B，箱体B位于箱体A内，且箱体B和箱体A的下端均与防渗膜连接，箱体B的顶部设有排水口，且箱体B的左右内侧壁上在进水管的上方相互错位设有多块消能隔板A，箱体B的外侧壁上和箱体A的内侧壁上相互错位设有多块消能隔板B，且箱体A下端的侧壁上设有多个排水孔。
所述消能隔板A和消能隔板B均采用HDPE材料制成，且消能隔板A向下倾斜布置，消能隔板B向上倾斜布置。
多块所述消能隔板A中相互错位布置的两块消能隔板A在水平面上的投影部分重叠，多块消能隔板B中相互错位布置的两块消能隔板B在水平面上的投影部分重叠。
所述箱体A和箱体B的下端共同通过一块气垫与防渗膜连接。
所述柔性回水泵组包括管道泵和柔性连接件，柔性连接件的一端通过水泵进水管与管道泵连接，另一端与回水管连接。
所述柔性连接件为橡胶柔性接头，回水管上靠近柔性连接件的一端通过减振支座B进行支撑，且减振支座B的形状和结构与减振支座A相同。
所述减振支座A包括混凝土墩和自调平减振座，自调平减振座设在混凝土墩的底部；自调平减振座包括垫板和顶板，顶板通过气囊和多个并排布置的减振弹簧与垫板连接，且气囊上设有气门嘴。
本发明的有益效果在于：
1、进入消能池的渗滤液，首先通过石块垫层进行水流分散消能，然后通过多块高度逐步增大的消能隔墙进行多次阻流消能，对初进消能池且能量较大的水流进行阶梯式消能，避免水力冲击导致进水管振动，进一步避免进水管与防渗膜之间的焊缝被撕裂。
2、进入竖缝式消能器的渗滤液，先经多块消能隔板A在竖直方向上进行一次消能，再经多块消能隔板B在竖直方向上进行二次消能，最后经箱体A下端侧壁上的多个排水孔分散流出，有效降低了排水高差，经竖缝式消能器处理后的渗滤液流速和动能极小。
3、消能隔板A和消能隔板B的倾斜方向与渗滤液的流向相反，同时渗滤液流过多块消能隔板A和多块消能隔板B的路径呈S形，大大延长了渗滤液消能路径，能有效提高对渗滤液的消能效果。
4、箱体A和箱体B的下端通过气垫与防渗膜柔性连接，避免水力冲击负荷损伤防渗膜；此外，当调节池储水后，在气垫和储水浮力的作用下，能更好地消除水力冲击负荷对防渗膜的不利影响。
5、先通过消能池对渗滤液进行一级消能，再通过竖缝式消能器对渗滤液进行二级消能，最后才流入调节池，大大降低了渗滤液对防渗膜的冲刷和扰动作用，有效防止防渗膜因水力扰动而破坏。
6、在管道泵运行过程中，首先，通过减振支座A对管道泵进行减振；其次，橡胶柔性接头具有缓冲阻隔作用，避免管道泵运行时将振动传递给回水管；再次，通过减振支座B对回水管进行减振，从而避免回水管发生振动，进一步避免回水管与防渗膜之间的焊缝因回水管振动而破裂。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1沿A-A的剖视图；
图3为图1沿B-B的剖视图；
图4为本发明的竖缝式消能器、防渗膜和进水管的装配结构示意图；
图5为本发明的回水泵房、排水管、柔性回水泵组、减振支座A，减振支座B和回水管的装配结构示意图；
图6为本发明的减振支座A或减振支座B的结构示意图；
图7为本发明的自调平减振座的俯视结构示意图。
图中：1-渗滤液导排管，2-消能池，3-消能隔墙，4-石块垫层，5-竖缝式消能器，6-排水管，7-回水泵房，8-减振支座A，9-减振支座B，10-管道泵，11-柔性连接件，12-调节池，13-焊缝，14-防渗膜，15-护栏，16-法兰盘，17-混凝土墩，18-气囊，19-气门嘴，20-箱体A，21-消能隔板B，22-箱体B，23-气垫，24-水泵进水管，25-减振弹簧，26-垫板，27-顶板，28-螺母，29-进水管，30-回水管，31-预埋螺杆。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一：
如图1至图7所示，本发明所述的一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构，包括消能池2、调节池12和柔性回水泵组，所述调节池12内铺设有防渗膜14，所述防渗膜14上安装有竖缝式消能器5，所述调节池12通过进水管29与消能池2连接，且进水管29的一端贯穿调节池12侧壁和防渗膜14后延伸到竖缝式消能器5中，所述柔性回水泵组安装在减振支座A8上，且柔性回水泵组的一端通过回水管30与调节池12连接。工业固废处置场中的渗滤液经渗滤液导排管1进入消能池2，然后通过消能池2对渗滤液进行一级消能处理，通过竖缝式消能器5对渗滤液进行一级消能处理，最后再流入到调节池12中，基本消除了渗滤液水力冲击和水力扰动对调节池12内防渗膜14的影响，从而有效避免防渗膜14破裂。此外，采用柔性回水泵组提供动力进行回水，并将柔性回水泵组安装在减振支座A8上进行减振，避免管道泵10将振动传递给回水管30，进而避免防渗膜14与回水管30之间的焊缝13因回水管30振动撕裂。
所述消能池2上在进水管29的对侧安装有渗滤液导排管1，且消能池2内在渗滤液导排管1出水口的下方放置有石块垫层4，消能池2的底板上并排建造有多块消能隔墙3。在使用时，通过渗滤液导排管1将工业固废处置场中的渗滤液导排到消能池2中。石块垫层4一方面对进入消能池2的渗滤液具有分散消能作用，另一方面能够避免水力冲击负荷对消能池2底板造成冲刷破坏。先后经石块垫层4和消能隔墙3对渗滤液进行消能处理，且进水管29的一端与消能池2侧壁固定连接，避免水力冲击导致进水管29振动，进而避免进水管29与防渗膜14之间的焊缝13因进水管29振动撕裂。
所述消能池2的底板上并排建造有多块消能隔墙3，多块消能隔墙3的高度按照渗滤液流向逐步增大，且消能隔墙3与渗滤液导排管1出水段的中轴线垂直。消能隔墙3对渗滤液具有阻流消能作用，以降低渗滤液的动能。
所述竖缝式消能器5包括箱体A20和箱体B22，箱体B22位于箱体A20内，且箱体B22和箱体A20的下端均与防渗膜14连接，箱体B22的顶部加工有排水口，且箱体B22的左右内侧壁上在进水管29的上方相互错位安装有多块消能隔板A，箱体B22的外侧壁上和箱体A20的内侧壁上相互错位安装有多块消能隔板B21，且箱体A20下端的侧壁上加工有多个排水孔。进入竖缝式消能器5的渗滤液，先经多块消能隔板A在竖直方向上进行一次消能，再经多块消能隔板B21在竖直方向上进行二次消能，最后经箱体A20下端侧壁上的多个排水孔分散流出，有效降低排水高差，经竖缝式消能器5处理后的渗滤液流速和动能极小，大大降低了渗滤液对防渗膜14的冲刷和扰动作用。
所述消能隔板A和消能隔板B21均采用HDPE材料制成，且消能隔板A向下倾斜布置，消能隔板B21向上倾斜布置。消能隔板A和消能隔板B21均采用HDPE材料制成，耐腐蚀性好。消能隔板A和消能隔板B21的倾斜方向与渗滤液的流向相反，有助于延长渗滤液流动路径，有助于提高对渗滤液的消能效果。
多块所述消能隔板A中相互错位布置的两块消能隔板A在水平面上的投影部分重叠，多块消能隔板B21中相互错位布置的两块消能隔板B21在水平面上的投影部分重叠。使渗滤液流过多块消能隔板A和多块消能隔板B21的路径呈S形，以延长渗滤液消能路径，能明显提高对渗滤液的消能效果。
所述箱体A20和箱体B22的下端共同通过一块气垫23与防渗膜14连接。箱体A20和箱体B22的下端通过气垫23与防渗膜14柔性连接，避免水力冲击负荷损伤防渗膜14；此外，当调节池12储水后，在气垫23和储水浮力的作用下，能更好地消除水力冲击负荷对防渗膜14的不利影响。
所述柔性回水泵组包括管道泵10和柔性连接件11，柔性连接件11的一端通过水泵进水管24与管道泵10连接，另一端与回水管30连接。在使用时，管道泵10的出水口上连接有排水管6。
所述柔性连接件11为橡胶柔性接头，回水管30上靠近柔性连接件11的一端通过减振支座B9进行支撑，且减振支座B9的形状和结构与减振支座A8相同。在使用时，橡胶柔性接头的端部与水泵进水管24、回水管30之间通过法兰盘16和螺栓、螺母等紧固件进行连接。首先，通过减振支座A8对管道泵10进行减振；其次，橡胶柔性接头具有缓冲阻隔作用，避免管道泵10运行时将振动传递给回水管30；再次，通过减振支座B9对回水管30进行减振，从而避免回水管30发生振动，进一步避免回水管30与防渗膜14之间的焊缝13因回水管30振动而破裂。
所述减振支座A8包括混凝土墩17和自调平减振座，自调平减振座安装在混凝土墩17的底部；自调平减振座包括垫板26和顶板27，顶板27通过气囊18和四个并排布置的减振弹簧25与垫板26连接，且气囊18上安装有气门嘴19。在使用时，混凝土墩17的底部和回水泵房7的底板上对应安装有四根预埋螺杆31，垫板26和顶板27上对应加工有四个通孔，顶板27通过螺母28、垫圈等与混凝土墩17连接，垫板26通过螺母28、垫圈等与回水泵房7的底板连接。通过气囊18和减振弹簧25对管道泵10或回水管30进行减振，减振效果好，且可以通过气门嘴19向气囊18充放气，以调节气囊18内的气压。
具体的，调节池12的顶部安装有护栏15。调节池防渗膜保护结构还包括回水泵房7，柔性回水泵组位于回水泵房7内，并通过减振支座A8与回水泵房7的底板连接，回水管30的一端通过减振支座B9与回水泵房7的底板连接，排水管6、回水管30均与回水泵房7的侧壁固定连接。
本发明所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其工作原理如下：
通过渗滤液导排管1将工业固废处置场中的渗滤液导排到消能池2中，进入消能池2的渗滤液首先通过石块垫层4进行水流分散消能，然后通过多块高度逐步增大的消能隔墙3进行多次阻流消能；消能隔墙3为混凝土砖墙结构，根据极端风险事故下水流最大冲击能量测算设计其高度及与渗滤液导排管1的位置关系，保障极端风险事故下消能隔墙3不被水流冲坏；消能隔墙3设置为沿水流方向逐级增高的型式，水流经消能隔墙3逐级消能，从源头上杜绝了极端风险状况下过大水流冲击对进水管29稳定性的影响。
经消能池2消能处理后的渗滤液经进水管29平流到竖缝式消能器5中，进入竖缝式消能器5的渗滤液，先经多块消能隔板A在竖直方向上进行一次消能，再经多块消能隔板B21在竖直方向上进行二次消能，最后经箱体A20下端侧壁上的多个排水孔分散流出，有效降低排水高差，经竖缝式消能器5处理后的渗滤液流速和动能极小，大大降低了渗滤液对防渗膜14的冲刷和扰动作用，有效防止防渗膜14因水力扰动破坏。
调节池12中的渗滤液在管道泵10的作用下依次流经回水管30、柔性连接件11、管道泵10和排水管6进行外排。在管道泵10运行过程中，首先，通过减振支座A8中的减振弹簧25和气囊18对管道泵10进行减振；其次，橡胶柔性接头具有缓冲阻隔作用，避免管道泵10运行时将振动传递给回水管30；再次，通过减振支座B9中的减振弹簧25和气囊18对回水管30进行减振，从而避免回水管30发生振动，进一步避免回水管30与防渗膜14之间的焊缝13因回水管30振动而破裂。
本发明提供的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其有益效果如下：
1、进入消能池2的渗滤液，首先通过石块垫层4进行水流分散消能，然后通过多块高度逐步增大的消能隔墙3进行多次阻流消能，对初进消能池2且能量较大的水流进行阶梯式消能，避免水力冲击导致进水管29振动，进一步避免进水管29与防渗膜14之间的焊缝13被撕裂。
2、进入竖缝式消能器5的渗滤液，先经多块消能隔板A在竖直方向上进行一次消能，再经多块消能隔板B21在竖直方向上进行二次消能，最后经箱体A20下端侧壁上的多个排水孔分散流出，有效降低了排水高差，经竖缝式消能器5处理后的渗滤液流速和动能极小。
3、消能隔板A和消能隔板B21的倾斜方向与渗滤液的流向相反，同时渗滤液流过多块消能隔板A和多块消能隔板B21的路径呈S形，大大延长了渗滤液消能路径，能有效提高对渗滤液的消能效果。
4、箱体A20和箱体B22的下端通过气垫23与防渗膜14柔性连接，避免水力冲击负荷损伤防渗膜14；此外，当调节池12储水后，在气垫23和储水浮力的作用下，能更好地消除水力冲击负荷对防渗膜14的不利影响。
5、先通过消能池2对渗滤液进行一级消能，再通过竖缝式消能器5对渗滤液进行二级消能，最后才流入调节池12，大大降低了渗滤液对防渗膜14的冲刷和扰动作用，有效防止防渗膜14因水力扰动而破坏。
6、在管道泵10运行过程中，首先，通过减振支座A8对管道泵10进行减振；其次，橡胶柔性接头具有缓冲阻隔作用，避免管道泵10运行时将振动传递给回水管30；再次，通过减振支座B9对回水管30进行减振，从而避免回水管30发生振动，进一步避免回水管30与防渗膜14之间的焊缝13因回水管30振动而破裂。
实施例二：
实时例二与实施例一的区别在于：回水管30上远离柔性连接件11的一端也安装有竖缝式消能器5，且竖缝式消能器5的底部也通过气垫23与防渗膜14连接，但是该竖缝式消能器5中的消能隔板B21向下倾斜，消能隔板A则向上倾斜，以通过该竖缝式消能器5减小回水过程对调节池12中渗滤液的扰动。
Claims (10)
1.一种固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：包括消能池(2)、调节池(12)和柔性回水泵组，所述调节池(12)内铺设有防渗膜(14)，所述防渗膜(14)上设有竖缝式消能器(5)，所述调节池(12)通过进水管(29)与消能池(2)连接，且进水管(29)的一端贯穿调节池(12)侧壁和防渗膜(14)后延伸到竖缝式消能器(5)中，所述柔性回水泵组设在减振支座A(8)上，且柔性回水泵组的一端通过回水管(30)与调节池(12)连接。
2.如权利要求1所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述消能池(2)上在进水管(29)的对侧设有渗滤液导排管(1)，且消能池(2)内在渗滤液导排管(1)出水口的下方设有石块垫层(4)；消能池(2)的底板上并排设有若干块消能隔墙(3)。
3.如权利要求2所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述消能池(2)的底板上并排设有多块消能隔墙(3)，多块消能隔墙(3)的高度按照渗滤液流向逐步增大，且消能隔墙(3)与渗滤液导排管(1)出水段的中轴线垂直。
4.如权利要求1所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述竖缝式消能器(5)包括箱体A(20)和箱体B(22)，箱体B(22)位于箱体A(20)内，且箱体B(22)和箱体A(20)的下端均与防渗膜(14)连接，箱体B(22)的顶部设有排水口，且箱体B(22)的左右内侧壁上在进水管(29)的上方相互错位设有多块消能隔板A，箱体B(22)的外侧壁上和箱体A(20)的内侧壁上相互错位设有多块消能隔板B(21)，且箱体A(20)下端的侧壁上设有多个排水孔。
5.如权利要求4所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述消能隔板A和消能隔板B(21)均采用HDPE材料制成，且消能隔板A向下倾斜布置，消能隔板B(21)向上倾斜布置。
6.如权利要求4所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：多块所述消能隔板A中相互错位布置的两块消能隔板A在水平面上的投影部分重叠；多块消能隔板B(21)中相互错位布置的两块消能隔板B(21)在水平面上的投影部分重叠。
7.如权利要求4所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述箱体A(20)和箱体B(22)的下端共同通过一块气垫(23)与防渗膜(14)连接。
8.如权利要求1所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述柔性回水泵组包括管道泵(10)和柔性连接件(11)，柔性连接件(11)的一端通过水泵进水管(24)与管道泵(10)连接，另一端与回水管(30)连接。
9.如权利要求8所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述柔性连接件(11)为橡胶柔性接头；回水管(30)上靠近柔性连接件(11)的一端通过减振支座B(9)进行支撑，且减振支座B(9)的形状和结构与减振支座A(8)相同。
10.如权利要求1或9所述的固废处置场的调节池防渗膜保护结构，其特征在于：所述减振支座A(8)包括混凝土墩(17)和自调平减振座，自调平减振座设在混凝土墩(17)的底部；自调平减振座包括垫板(26)和顶板(27)，顶板(27)通过气囊(18)和多个并排布置的减振弹簧(25)与垫板(26)连接，且气囊(18)上设有气门嘴(19)。
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