一種連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法

2023-05-21 17:57:56

專利名稱：一種連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法
技術領域：
本發明涉及一種連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法，屬於礦山廢水處理技術領域。
背景技術：
我國西南地區含有大量的金屬礦產和煤礦資源，大部分金屬礦山及煤礦都含有大量金屬硫化物。礦產資源在開採的過程中，在微生物及氧的作用下，經s2_ — S042_過程後形成硫酸鹽化合物溶解於水中，增加了水中重金屬離子的濃度，導致水中的pH值降低使得水體呈現酸性。目前國內外關於礦山酸性廢水的治理主要有以下各種方法法，但均存在不同的問題:吸附法:活性炭對汙染物的吸附能力有限，飽和的活性炭不經處理而廢棄必然引發資源浪費及環境汙染等問題。 中和法:處理產生的廢渣量大，可能會引發二次汙染。微電解絮凝法:①電解塔底的鐵屑易板結而降低處理效果；②鐵碳微電解反應需在酸性條件下進行，這使得對PH的控制成為一個重要問題需要及時的補充鐵屑和清理殘洛，增加了操作難度和成本。硫化物沉澱浮選法:該方法需使用H2S、Na2S等硫化劑，容易造成硫化物的二次汙染、硫化物形成過程中PH不易控制、原料的成本較高且處理後的廢水中硫含量達不到國家排放標準。人工溼地法:部分植物的生長周期長、生長慢、吸附能力有限且大部分的植物適於生長在中性及低鹼性的水體中。微生物處理法:微生物法處理酸性廢水主要是利用硫酸鹽還原菌(SRB)通過異化硫酸鹽的生物還原反應。該方法不易控制，操作起來較困難，較複雜。

發明內容
本發明的目的在於:提供一種連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法，以解決傳統的礦山廢水處理方法中存在的投資成本高、廢渣量大、操作複雜、處理周期長、容易造成二次汙染的問題。本發明的技術方案是:一種連續式礦山酸性廢水處理系統，包括兩組相同的且相併聯的處理池，經管道連接在處理池出口的緩衝池和設置在緩衝池出口的排水渠，其中:所述處理池包括依次相連且高度逐級遞減的一級初沉池、二級初沉池、一級濾池、二級濾池、三級濾池和二沉池，所述一級濾池、二級濾池、三級濾池上均設有加藥裝置。所述處理池外壁安裝有排汙渠，該排汙渠末端連接有殘渣池，該殘渣池頂端與所述排水渠相連通。
所述一級初沉池、二級初沉池、一級濾池、二級濾池、三級濾池、二沉池、緩衝池和殘渣池的內壁和底面都貼有大理石牆磚。所述加藥裝置內裝的藥劑為碳酸鈣顆粒懸濁液。一種連續式礦山酸性廢水處理方法，該方法包括以下步驟:(a)、將礦山酸性廢水排入兩組相併聯的處理池內的一級初沉池內，經第一次物理沉澱後上清液溢流至二級初沉池，進行第二次物理沉澱溢流；(b)、經步驟(a)處理後溢流的廢水進入三個依次連接的一級濾池、二級濾池和三級濾池內，加藥裝置均向其中加入碳酸鈣顆粒，廢水逐級反應和過濾，碳酸鈣可以與廢水反應去除廢水中的重金屬離子並提升水體的pH值；(C)、經步驟(b)中三級濾池處理後的廢水上清液溢流至二沉池內，進行第三次物理沉澱，去除廢水中的懸浮物；(d)、二沉池內的上清液溢流至緩衝池再進行靜置沉澱，沉澱完成後上清液即可排放； (f),經以上步驟處理後的廢水殘渣通過排汙渠進入殘渣池內，靜置後上清液排入排水渠排放，底部殘渣和渾濁液排入壓濾機中進行固液分離，水質達標後通過壓濾機出口排放，分離出的固體進行掩埋處理。所述一級濾池內加入的碳酸鈣顆粒尺寸d=50mm，所述二級濾池和三級濾池內加入的碳酸 丐顆粒尺寸d=8 10mm。本發明的有益效果:與現有技術相 比，本發明提供的連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法，採用溢流的方式對礦山酸性廢水進行逐級處理，處理過程伴隨著物理和化學方式，在整個處理工藝中，各反應池的高度採用依次遞減的梯級建造方式，其能保證沉澱的同時上清液也能及時溢流，減短了處理時間，提升效率；採用溢流的逐級處理方式，能耗和投資成本低、處理過程易控制；採用碳酸鈣中和廢水，不會產生二次汙染。


圖1是本發明中處理系統的俯視圖；圖2是本發明中處理系統的側視圖；圖中:1- 一級初沉池，2- 二級初沉池，3- —級濾池，4- 二級濾池，5-三級濾池，6- 二沉池，7-緩衝池，8-殘渣池，9-排汙渠，10-排水渠。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明，但所要求的保護範圍並不局限於所述。經研究發現，酸性礦山廢水中懸浮顆粒物具有較大的比表面積，對水中重金屬具有較強的吸附能力，在實驗室中對酸性礦山廢水進行直接過濾顆粒物處理，並檢測出水中重金屬離子含量，結果證實，廢水中重金屬被吸附於懸浮顆粒物上，基於此來確定本發明的技術方案。如圖1、2所示，本發明提供的連續式礦山酸性廢水處理系統，包括兩組相同的且相併聯的處理池A，經管道連接在處理池A出口的緩衝池7和設置在緩衝池7出口的排水渠10，其中:所述處理池A包括依次相連且高度逐級遞減的一級初沉池1、二級初沉池2、一級濾池3、二級濾池4、三級濾池5和二沉池6，所述一級濾池3、二級濾池4、三級濾池5上均設有加藥裝置；即採用逐級連續式溢流的處理方式來淨化廢水。所述處理池A外壁安裝有排汙渠9，該排汙渠9末端連接有殘渣池8，該殘渣池8頂端與所述排水渠10相連通，處理過程產生的殘渣通過該排汙渠排放至殘渣池8內，便於衝洗。所述一級初沉池1、二級初沉池2、一級濾池3、二級濾池4、三級濾池5、二沉池6、緩衝池7和殘渣池8的內壁和底面都貼有大理石牆磚(主要成分為碳酸鈣)，以增強本發明對廢水酸性的中和效果。所述加藥裝置內裝的藥劑為碳酸鈣顆粒懸濁液，其天然含量大，易獲得，成本低。一種連續式礦山酸性廢水處理方法，該方法包括以下步驟:(a)、將礦山酸性廢水排入兩組相併聯的處理池A內的一級初沉池I內，經第一次物理沉澱後上清液溢流至二級初沉池2，進行第二次物理沉澱溢流；(b)、經步驟(a)處理後溢流的廢水進入三個依次連接的一級濾池3、二級濾池4和三級濾池5內，加藥裝置均向其中加入碳酸鈣顆粒，一級濾池中加入尺寸為d=50mm，二級濾池中加入尺寸為d=10mm,三級濾池中加入尺寸為d=8mm ；(C)、經步驟(b)中三級濾池5處理後的廢水上清液溢流至二沉池6內，進行第三次物理沉澱，去除廢水中的懸浮物；(d)、二沉池6內的上清液溢流至緩衝池7再進行靜置沉澱，沉澱完成後上清液即可排放； (f)、經以上步驟處理後的廢水殘渣通過排汙渠9進入殘渣池8內，靜置後上清液排入排水渠10排放，底部殘渣和渾濁液排入壓濾機中進行固液分離，水質達標後通過壓濾機出口排放,分離出的固體掩埋處理。
權利要求
1.一種連續式礦山酸性廢水處理系統，包括兩組相同的且相併聯的處理池(A)、經管道連接在處理池(A)出口的緩衝池(7)和設置在緩衝池(7)出口的排水渠(10)，其特徵在於:所述處理池(A)包括依次相連且高度逐級遞減的一級初沉池(I )、二級初沉池(2)、一級濾池(3 )、二級濾池(4)、三級濾池(5 )和二沉池(6 )，所述一級濾池(3 )、二級濾池(4)、三級濾池(5)上均設有加藥裝置。
2.根據權利要求1所述的連續式礦山酸性廢水處理系統，其特徵在於:所述處理池(A)外壁安裝有排汙渠(9 )，該排汙渠(9 )末端連接有殘渣池(8 )，該殘渣池(8 )頂端與所述排水渠(10)相連通。
3.根據權利要求1或2所述的連續式礦山酸性廢水處理系統，其特徵在於:所述一級初沉池(I )、二級初沉池(2)、一級濾池(3)、二級濾池(4)、三級濾池(5)、二沉池(6)、緩衝池(7)和殘渣池(8)的內壁和底面都貼有大理石牆磚。
4.根據權利要求1所述的連續式礦山酸性廢水處理方法，其特徵在於:所述加藥裝置內裝的藥劑為碳酸鈣顆粒懸濁液。
5.一種連續式礦山酸性廢水處理方法，其特徵在於:該方法包括以下步驟: (a)、將礦山酸性廢水排入兩組相併聯的處理池(A)內的一級初沉池(I)內，經第一次物理沉澱後上清液溢流至二級初沉池(2)，進行第二次物理沉澱溢流； (b)、經步驟(a)處理後溢流的廢水進入三個依次連接的一級濾池(3)、二級濾池(4)和三級濾池(5)內，加藥裝置均向其中加入碳酸鈣顆粒，逐級反應和過濾； (c )、經步驟(b )中三級濾池(5 )處理後的廢水上清液溢流至二沉池(6 )內，進行第三次物理沉澱,去除廢水中的懸浮物； (d)、二沉池(6)內的上清液溢`流至緩衝池(7)再進行靜置沉澱，沉澱完成後上清液即可排放； (f)、經以上步驟處理後的廢水殘渣通過排汙渠(9)進入殘渣池(8)內，靜置後上清液排入排水渠(10)排放，底部殘渣和渾濁液排入壓濾機中進行固液分離，水質達標後通過壓濾機出口排放,分離出的固體掩埋處理。
6.根據權利要求5所述的連續式礦山酸性廢水處理方法，其特徵在於:所述一級濾池(3 )內加入的碳酸I丐顆粒尺寸d=50mm,所述二級濾池(4)和三級濾池(5 )內加入的碳酸I丐顆粒尺寸d=8 10mnin
全文摘要
本發明公開了一種連續式礦山酸性廢水處理系統及處理方法，該系統包括兩組相同的且相併聯的處理池，經管道連接在處理池出口的緩衝池和設置在緩衝池出口的排水渠，其中處理池包括依次相連且高度逐級遞減的一級初沉池、二級初沉池、一級濾池、二級濾池、三級濾池和二沉池，該一級濾池、二級濾池、三級濾池上均設有加藥裝置。本發明採用溢流的方式對礦山酸性廢水進行逐級處理，在整個處理工藝中，能保證沉澱的同時上清液也能及時溢流，縮短了處理時間，提升效率；採用溢流的逐級處理方式，能耗和投資成本低、處理過程易控制；採用碳酸鈣中和廢水，不會產生二次汙染。
文檔編號C02F9/04GK103172198SQ20131008035
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月13日 優先權日2013年3月13日
發明者胡繼偉, 李志斌, 劉春 , 黃先飛, 羅晉 申請人:貴州師範大學