有色礦山廢水處理系統的製作方法

2023-06-07 08:12:41

有色礦山廢水處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種有色金屬礦山廢水處理系統，它由混合攪拌槽、超聲/臭氧氧化槽、混凝攪拌槽、沉澱池、生物活性炭反應池、回水池、水泵、臭氧發生器和風機構成，其中超聲/臭氧氧化槽內部均勻布設有超聲變幅杆探頭和臭氧曝氣系統，用於超聲波和臭氧的協同作用，沉澱池為圓形豎流式沉澱池，生物活性炭反應池由進水管、曝氣系統、濾網、活性炭層、溢流堰和溢流槽組成，採取中心自上而下進水，周邊自下而上出水的方式。本實用新型將超聲/臭氧氧化技術、混凝沉澱技術和生物活性炭技術結合在一起協同對廢水進行處理，具有工藝流程簡單，廢水處理效果好、處理效率高，系統運行穩定，易實現工業應用等優點，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】有色礦山廢水處理系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及環境保護技術及水處理【技術領域】，特別涉及一種有色礦山廢水的 處理系統。

【背景技術】
[0002] 有色礦山廢水主要包括採礦礦井水和選礦廢水，其中選礦廢水佔大部分的比重， 有色礦山廢水水質複雜，成分繁多，含有多種重金屬、有機藥劑及其他汙染物質，如果外排 將對四周生態環境產生嚴重的危害，如果返回生產流程中，隨著廢水中的有害物質將不斷 累積，也會對生產工藝和設備產生不利的影響，因此，需要選擇適宜的處理方法對這些廢水 進行處理。目前，常用的處理方法有化學沉澱法、吸附法、微生物法、人工溼地法等等，這些 處理方法雖然各自具有一定的優點，但普遍受礦山生產條件、環境條件或處理要求等因素 的限制，例如，採用化學沉澱法重金屬處理效果相對較好，但有機物質處理效果差；吸附法 能有效處理重金屬廢水，但吸附劑再生時，汙染物又會重新產生；微生物法處理成本相對較 低，但反應條件要求比較苛刻，難以得到推廣應用；溼地法佔用面積大，處理周期長，也很難 滿足處理要求。因此，如何選擇一種實用的處理系統對礦山廢水進行有效治理，是當前有色 礦山普遍面臨的難題。


【發明內容】

[0003] 本實用新型的目的就是針對上述問題，而提供一種工藝流程簡單、處理效果好、運 行費用低的有色礦山廢水處理系統。
[0004] 本實用新型是由混合攪拌槽、超聲波/臭氧氧化槽、混凝攪拌槽、沉澱池、生物活 性炭反應池、回水池、水泵、臭氧發生器和風機構成，其中混合攪拌槽的側身上下方分別設 有混合攪拌槽進水管和混合攪拌槽出水管，在混合攪拌槽進水管上設有酸鹼試劑加藥管， 混合攪拌槽出水管與水泵相連，混合攪拌槽內部裝有攪拌裝置；超聲/臭氧氧化槽外殼為 圓槽形，上面採用半球形封頭密封，超聲/臭氧氧化槽側身的下方設有與水泵相連的氧化 槽進水管，側身上方設有氧化槽出水管，超聲/臭氧氧化槽內部設有超聲變幅杆探頭，超聲 變幅杆探頭與氧化槽外的超聲換能器相連，超聲換能器與超聲發生器相連，超聲/臭氧氧 化槽底部設有臭氧曝氣管，臭氧曝氣管前端設有臭氧曝氣支管和臭氧微孔曝氣器，臭氧曝 氣管末端與臭氧發生器相連；混凝攪拌槽側身上下方分別設有混凝攪拌槽進水管和混凝攪 拌槽出水管，混凝攪拌槽進水管與氧化槽出水管相連，混凝攪拌槽出水管與水泵相連，混凝 攪拌槽上方設有凝聚劑加藥管和絮凝劑加藥管，混凝攪拌槽內部設有攪拌裝置；沉澱池為 圓形堅流式沉澱池，沉澱池上部中心設有與水泵相連的沉澱池進水管，周邊設有沉澱池溢 流堰和沉澱池溢流槽，沉澱池溢流槽底部設有沉澱池出水管；生物活性炭反應池為圓筒狀， 內部中心位置設有反應池進水管，反應池進水管與沉澱池出水管相連，生物活性炭反應池 底部設有曝氣管，曝氣管前端設有曝氣支管和微孔曝氣器，曝氣管末端與風機相連，微孔曝 氣器上方設有濾網，濾網上方為活性炭層，生物活性炭反應池上部周邊設有反應池溢流堰 和反應池溢流槽，反應池溢流槽底部設有溢流槽出水管；回水池為系統反應後的集水池，回 水池內分別設有回水池進水管和回水池抽水管，回水池進水管與生物活性炭溢流槽出水管 相連。
[0005] 所述混合攪拌槽的攪拌線速度在0. lm/s?10m/s之間，酸鹼試劑加藥管中的酸鹼 試劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液或石灰乳，調節混合攪拌槽的出水pH到8?11之間。 [0006] 所述超聲/臭氧氧化槽中的超聲變幅杆探頭的直徑可調，超聲變幅杆探頭的數量 大於等於一個，均勻分布在廢水液面以下30mm處。臭氧曝氣管前端兩側等間距鏡像設有臭 氧曝氣支管，同側的臭氧曝氣支管平行排列，傾斜角度15?90度，各臭氧曝氣支管上等間 距設有臭氧微孔曝氣器，臭氧微孔曝氣器的材質為316L不鏽鋼、鈦合金或陶瓷；超聲/臭氧 氧化槽、燈座、臭氧曝氣管和臭氧曝氣支管為不鏽鋼材質。
[0007] 所述混凝攪拌槽的攪拌線速度在0. lm/s?lOm/s之間，凝聚劑加藥管中的凝聚劑 為高分子無機鹽，絮凝劑加藥管中的絮凝劑為聚丙烯醯胺。
[0008] 所述生物活性炭反應池中曝氣管前端設有曝氣支管，曝氣支管呈"卍"字形，均勻 的分布在生物活性炭反應池底部，各曝氣支管上等間距設有微孔曝氣器；濾網為圓盤形，中 心開孔尺寸與反應池進水管外徑相等，濾網周身布滿方形或圓形濾孔，濾孔尺寸小於活性 炭層中活性炭顆粒的大小，濾網上圓形陣列設置4?32個濾網支撐架。
[0009] 所述回水池抽水管距離池底的距離為池深的1/5?1/2。
[0010] 本實用新型的有益效果：
[0011] 本實用新型將超聲/臭氧氧化技術、混凝沉澱技術和生物活性炭技術結合在一起 協同對廢水進行處理，具有工藝流程簡單，廢水處理效果好、處理效率高，系統運行穩定，易 實現工業應用等優點，具有廣闊的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型的結構和工藝流程圖。
[0013] 圖2是超聲/臭氧氧化槽中臭氧曝氣管、臭氧曝氣支管和臭氧微孔曝氣器俯視圖。
[0014] 圖3是生物活性炭反應池的濾網結構示意圖。
[0015] 圖4是生物活性炭反應池的曝氣支管和微孔曝氣器俯視圖。
[0016] 其中，1 一混合攪拌槽；11 一混合攪拌槽進水管；12-混合攪拌槽出水管；13-酸 鹼試劑加藥管；2-超聲/臭氧氧化槽；21-氧化槽進水管；22-氧化槽出水管；23-超聲 變幅杆探頭；24 -超聲換能器；25-超聲發生器；26-臭氧曝氣管；27-臭氧曝氣支管； 28-臭氧微孔曝氣器；29-半球形封頭；3-混凝攪拌槽；31-混凝攪拌槽進水管；32-混 凝攪拌槽出水管；33-凝聚劑加藥管；34-絮凝劑加藥管；4 一沉澱池；41 一沉澱池進水管； 42-沉澱池溢流堰；43-沉澱池溢流槽；44 一沉澱池出水管；5-生物活性炭反應池；51- 反應池進水管；52-反應池溢流堰；53-反應池溢流槽；531-溢流槽出水管；54-曝氣管； 55-曝氣支管；56-微孔曝氣器；57-濾網；571-濾孔；572-濾網支撐架；58-活性炭層； 6-回水池；61-回水池進水管；62-回水池抽水管；7-7jC泵；8-臭氧發生器；9 一風機。

【具體實施方式】
[0017] 請參閱圖1所示，本實施例是由混合攪拌槽1、超聲/臭氧氧化槽2、混凝攪拌槽3、 沉澱池4、生物活性炭反應池5、回水池6、水泵7、臭氧發生器8和風機9構成，其中混合攪 拌槽1的側身上下方分別設有混合攪拌槽進水管11和混合攪拌槽出水管12,在混合攪拌槽 進水管11上設有酸鹼試劑加藥管13,混合攪拌槽出水管12與水泵7相連，混合攪拌槽1內 部裝有攪拌裝置；超聲/臭氧氧化槽2外殼為圓槽形，上面採用半球形封頭29密封，超聲/ 臭氧氧化槽2側身的下方設有與水泵7相連的氧化槽進水管21，側身上方設有氧化槽出水 管22,超聲/臭氧氧化槽2內部設有超聲變幅杆探頭23,超聲變幅杆探頭23與氧化槽外的 超聲換能器24相連，超聲換能器24與超聲發生器25相連，超聲/臭氧氧化槽2底部設有 臭氧曝氣管26,臭氧曝氣管26前端設有臭氧曝氣支管27和臭氧微孔曝氣器28,臭氧曝氣 管26末端與臭氧發生器8相連；混凝攪拌槽3側身上下方分別設有混凝攪拌槽進水管31 和混凝攪拌槽出水管32,混凝攪拌槽進水管31與氧化槽出水管22相連，混凝攪拌槽出水管 32與水泵7相連，混凝攪拌槽3上方設有凝聚劑加藥管33和絮凝劑加藥管34,混凝攪拌槽 3內部設有攪拌裝置；沉澱池4為圓形堅流式沉澱池，沉澱池4上部中心設有與水泵7相連 的沉澱池進水管41，周邊設有沉澱池溢流堰42和沉澱池溢流槽43,沉澱池溢流槽43底部 設有沉澱池出水管44 ;生物活性炭反應池5為圓筒狀，生物活性炭反應池5內部中心位置 設有反應池進水管51，反應池進水管51與沉澱池出水管44相連，生物活性炭反應池5底部 設有曝氣管54,曝氣管54前端設有曝氣支管55和微孔曝氣器56,曝氣管54末端與風機9 相連，微孔曝氣器56上方設有濾網57,濾網57上方為活性炭層58,生物活性炭反應池5上 部周邊設有反應池溢流堰52和反應池溢流槽53,反應池溢流槽53底部設有溢流槽出水管 531 ;回水池6為系統反應後的集水池，回水池6內分別設有回水池進水管61和回水池抽水 管62,回水池進水管61與溢流槽出水管531相連。
[0018] 所述混合攪拌槽1的攪拌線速度在0. lm/s?10m/s之間，酸鹼試劑加藥管13中 的酸鹼試劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液或石灰乳，調節混合攪拌槽的出水pH到8?11之 間。
[0019] 所述超聲/臭氧氧化槽2中的超聲變幅杆探頭23的直徑可調，超聲變幅杆探頭23 的數量大於等於一個，均勻分布在廢水液面以下30mm處。如圖2所示，臭氧曝氣管26前端 兩側等間距鏡像設有臭氧曝氣支管27,同側的臭氧曝氣支管27平行排列，傾斜角度15? 90度，各臭氧曝氣支管27上等間距設有臭氧微孔曝氣器28,臭氧微孔曝氣器28的材質為 316L不鏽鋼、鈦合金或陶瓷；超聲/臭氧氧化槽2、燈座25、臭氧曝氣管26和臭氧曝氣支管 27為不鏽鋼材質。
[0020] 所述混凝攪拌槽3的攪拌線速度在0. lm/s?10m/s之間，凝聚劑加藥管33中的 凝聚劑為高分子無機鹽，絮凝劑加藥管34中的絮凝劑為聚丙烯醯胺。
[0021] 如圖3所示，濾網57為圓盤形，中心開孔尺寸與反應池進水管51的外徑相等，濾 網57周身布滿方形或圓形濾孔571，濾孔571尺寸小於活性炭層58中活性炭顆粒的大小， 濾網57上圓形陣列設置4?32個濾網支撐架572。如圖4所示，生物活性炭反應池5中曝 氣管54前端設有曝氣支管55,曝氣支管55呈"卍"字形，均勻的分布在生物活性炭反應池 5底部，各曝氣支管55上等間距設有微孔曝氣器56。
[0022] 所述回水池抽水管62距離池底的距離為池深的1/5?1/2。
[0023] 本實用新型在進行處理廢水時，廢水首先從混合攪拌槽進水管11進入，與酸鹼試 劑加藥管13投加的酸液或鹼液在混合攪拌槽1內充分攪拌混合，廢水的pH調整到8?10 之間，然後用水泵7泵入到超聲/臭氧氧化槽2中，在超聲變幅杆探頭23發射的超聲波作 用下，通過臭氧微孔曝氣器28通入臭氧進行超聲和臭氧協同對汙染物降解反應，反應後的 廢水進入到混凝攪拌槽3中，在凝聚劑加藥管33和絮凝劑加藥管34投加的凝聚劑和絮凝 劑作用下發生混凝反應，混凝後的廢水泵入到沉澱池4中進行沉澱和固液分離，沉澱池4的 上清液流入到生物活性炭反應池5中進行生物和活性炭的協同處理，處理後出水進入到回 水池6中，由回水池抽水管62抽出水返回生產工藝流程中或者達標排放。
【權利要求】
1. 一種有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：是由混合攪拌槽（1)、超聲/臭氧氧化槽 (2)、混凝攪拌槽（3)、沉澱池（4)、生物活性炭反應池（5)、回水池（6)、水泵（7)、臭氧發生器 (8)和風機（9)構成，其中混合攪拌槽（1)的側身上下方分別設有混合攪拌槽進水管（11) 和混合攪拌槽出水管（12)，在混合攪拌槽進水管（11)上設有酸鹼試劑加藥管（13)，混合攪 拌槽出水管（12)與水泵（7)相連，混合攪拌槽（1)內部裝有攪拌裝置；超聲/臭氧氧化槽 (2)外殼為圓槽形，上面採用半球形封頭（29)密封，超聲/臭氧氧化槽（2)側身的下方設 有與水泵（7)相連的氧化槽進水管（21)，側身上方設有氧化槽出水管（22)，超聲/臭氧氧 化槽（2)內部設有超聲變幅杆探頭（23)，超聲變幅杆探頭（23)與氧化槽外的超聲換能器 (24)相連，超聲換能器（24)與超聲發生器（25)相連，超聲/臭氧氧化槽（2)底部設有臭氧 曝氣管（26)，臭氧曝氣管（26)前端設有臭氧曝氣支管（27)和臭氧微孔曝氣器（28)，臭氧 曝氣管（26)末端與臭氧發生器（8)相連；混凝攪拌槽（3)側身上下方分別設有混凝攪拌槽 進水管（31)和混凝攪拌槽出水管（32)，混凝攪拌槽進水管（31)與氧化槽出水管（22)相 連，混凝攪拌槽出水管（32)與水泵（7)相連，混凝攪拌槽（3)上方設有凝聚劑加藥管（33) 和絮凝劑加藥管（34)，混凝攪拌槽（3)內部設有攪拌裝置；沉澱池（4)為圓形堅流式沉澱 池，沉澱池（4)上部中心設有與水泵（7)相連的沉澱池進水管（41)，周邊設有沉澱池溢流堰 (42)和沉澱池溢流槽（43)，沉澱池溢流槽（43)底部設有沉澱池出水管（44);生物活性炭 反應池（5)為圓筒形，生物活性炭反應池（5)內部中心位置設有反應池進水管（51)，反應池 進水管（51)與沉澱池出水管（44)相連，生物活性炭反應池（5)底部設有曝氣管（54)，曝 氣管（54)前端設有曝氣支管（55)和微孔曝氣器（56)，曝氣管（54)末端與風機（9)相連， 微孔曝氣器（56)上方設有濾網（57)，濾網（57)上方為活性炭層（58)，生物活性炭反應池 (5)上部周邊設有反應池溢流堰（52)和反應池溢流槽（53)，反應池溢流槽（53)底部設有 溢流槽出水管（531);回水池（6)為系統反應後的集水池，回水池（6)內分別設有回水池進 水管￠1)和回水池抽水管￠2)，回水池進水管￠1)與溢流槽出水管（531)相連。
2. 根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述超聲/臭氧氧化 槽（2)中的超聲變幅杆探頭（23)的直徑可調，超聲變幅杆探頭（23)的數量大於等於一個， 均勻分布在廢水液面以下30mm處。
3. 根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述臭氧曝氣管（26) 前端兩側等間距鏡像設有臭氧曝氣支管（27)，同側的臭氧曝氣支管（27)平行排列，傾斜角 度15?90度，各臭氧曝氣支管（27)上等間距設有臭氧微孔曝氣器（28)，臭氧微孔曝氣器 (28)的材質為316L不鏽鋼、鈦合金或陶瓷。
4. 根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述超聲/臭氧氧化 槽（2)、燈座（25)、臭氧曝氣管（26)和臭氧曝氣支管（27)為不鏽鋼材質。
5. 根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述生物活性炭反應 池（5)中曝氣管（54)前端設有曝氣支管（55)，曝氣支管（55)呈"卍"字形，均勻的分布在 生物活性炭反應池（5)底部，各曝氣支管（55)上等間距設有微孔曝氣器（56)。
6. 根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述濾網（57)為圓 盤形，中心開孔尺寸與反應池進水管（51)的外徑相等，濾網（57)周身布滿方形或圓形濾孔 (571)，濾孔（571)尺寸小於活性炭層（58)中活性炭顆粒的大小，濾網（57)上圓形陣列設 置4?32個濾網支撐架（572)。
7.根據權利要求1所述的有色礦山廢水處理系統，其特徵在於：所述回水池抽水管 (62)距離池底的距離為池深的1/5?1/2。
【文檔編號】C02F9/14GK203999275SQ201420423031
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】劉強 申請人:長春黃金研究院