CN101693567A - 一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法 - Google Patents

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熊玲
杨艳
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Abstract

本发明公开了一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，包括废水从进水口进入、经反应区处理后，水从排水口排出，污泥沉积在底部的污泥储积区并从污泥储积区底部的排泥管排出，其特征在于：利用隔板把反应区分成若干个处理单元，处理单元逐级呈梯级形式，上隔板与下隔板交错排列；反应介质从进水口至出水口之间各处理单元内装填顺序依次为：大粒径碳酸盐岩颗粒、中粒径碳酸盐岩颗粒、小粒径碳酸盐岩颗粒、锰砂和陶粒混合颗粒，其体积比例为3∶3∶2∶2，污泥储积区与反应区之间设有网格式底板。本方法效果好、投资低、废水处理成本低。

Description

一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体来说涉及一种处理酸性废水的方法。
背景技术
煤炭作为最重要的能源之一，伴随着煤的大量开采，产生了一系列的环境问题。其中，酸性煤矿废水(AMD)就是一个突出的环境问题，AMD具有低pH值、高矿化度和腐蚀性强的特点，并携带有大量重金属元素和有害化学物质，导致当地水、土环境和生态系统受到严重的破坏。大量废弃的小煤窑(矿)数量多、分布广，而且矿山排水通常流量较小、pH值较低(2～3左右)、AMD污染时间长，处理难度大，对环境和人类影响严重。
目前，处理AMD的方法主要有中和法、硫化物沉淀法、人工湿地法等。中和法作为一种简便可靠的方法被广泛应用于AMD处理中，但消耗的中和试剂量大，会产生大量的污泥，易对环境造成二次污染；硫化物沉淀法去除效果好，但是pH值难以控制，硫化物沉淀剂较贵，处理成本高；人工湿地法在一些发达国家被广泛用来处理酸性矿坑排水，该法投资少、运行费用低，管理方便，但占地面积大，受环境因素的影响明显，当酸度较高时，改良湿地法处理AMD有一定的局限性。为此人们对矿山酸性废水的处理方法在不断改进和探索中，中国专利公开号CN1618742于2005年05月25日，公开了一种“有色金属矿山酸性废水源头治理的方法”，其利用有色金属矿山选矿过程中产生的废物以废治废，但此种方法针对有色金属矿山，有一定的局限性；中国专利公开号CN1508079于2004年06月30日，公开了一种“防止矿山产生酸性废水的方法”，利用石灰乳对矿山四周进行饱和喷淋，在其表面铺设防水材料，该方法能从源头上治理矿山废水，但实施困难，存在一定的风险性；中国专利公开号CN1418831于2003年05月21日，公开了“一种处理有色金属酸性废水的方法”，其方法为一段石灰中和加二段聚合硫酸铁沉淀处理有色金属酸性废水，此方法污泥量较大，易产生二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种效果好、投资低、废水处理成本低的利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法。
本发明的一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，包括废水从进水口进入、经反应区处理后，水从排水口排出，污泥沉积在底部的污泥储积区从污泥储积区底部的排泥管排出，其中：
利用隔板把反应区分成若干个处理单元，处理单元逐级呈梯级形式，上隔板与下隔板交错排列；反应介质从进水口至出水口之间各处理单元内装填顺序依次为：大粒径碳酸盐岩颗粒、中粒径碳酸盐岩颗粒、小粒径碳酸盐岩颗粒、锰砂和陶粒混合颗粒，其体积比例为3∶3∶2∶2。污泥储积区与反应区之间设有网格式底板。
上述的一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，其中：网格式底板网孔大小根据反应介质颗粒的大小确定。
上述的一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，其中：每个处理单元底部设有V型污泥储积区。
本发明与现有技术相比，从以上技术方案可知，通过隔板把反应区分成若干个处理单元，以延长水力停留时间，反应单元呈梯级形式，使废水折流经过每个处理单元，便于在水量变化时都能够均匀布水；反应介质装填顺序为先粗后细，不但使反应更加充分，同时有利于减少堵塞的可能，从而使以碳酸盐岩颗粒为主要反应介质得到充分利用来被动治理矿山酸性废水。本方法出水碱度较高，pH均值可达到7以上；对铁的去除效果很好，进水浓度在200mg/L左右时，铁去除率可达99％以上，出水铁含量远低于国家排放标准；当进水中锰浓度为18.2mg/L时，通过碳酸盐岩、锰砂和陶粒反应介质后可使废水中锰的去除率达70％以上；此外，该方法对去除酸性煤矿废水中的铜、锌、镉等污染物也有良好效果。由于碳酸盐岩廉价易得，一次性投资、基建费用低，因而能够很大程度上降低废水的处理成本；综上所述，本方法酸中和能力强、投资低、生产周期长、运行费用低，管理方便，去除铁、锰、铜、铅、锌、镉等污染物质的效果良好，能有效改善矿区的生态环境现状，在碳酸盐岩地区有很好的应用前景。
以下结合附图及具体实施方式，进一步说明本发明的有益效果。
附图说明
附图为运用本发明的隔板式反应池的结构示意图。
图中标记：
1、进水口，2、上隔板，3、下隔板，4、出水口，5、反应介质，6、网格式底板，7、污泥储积区，8、排泥管。
具体实施方式
实施例1-10
参见附图，一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，采用隔板式反应池，包括下述步骤：
(1)在煤矿洞口附近选择一块有一定坡度的洼地，便于利用重力作用使煤矿酸性排水通过进水口1入隔板式反应池；
(2)利用隔板把隔板式反应池的反应区分成若干个处理单元，以延长水力停留时间；处理单元逐级呈梯级形式，上隔板2与下隔板3交错排列，使废水折流经过每个处理单元，以便于在水量变化时都能够均匀布水，碳酸盐岩颗粒得到充分利用；
(3)反应介质5从进水口1至出水口4之间各处理单元内装填顺序依次为：大粒径碳酸盐岩颗粒(7cm～10cm)、中粒径碳酸盐岩颗粒(5cm～7cm)、小粒径碳酸盐岩颗粒(2cm～5cm)、锰砂和陶粒混合颗粒(＜1cm)，其体积比例为3∶3∶2∶2；
(4)每个处理单元底部设有V型污泥储积区7，收集反应沉积的污泥，污泥储积区底部设有排泥管8，污泥通过排泥管排出；污泥储积区与反应区之间设有网格式底板6，主要起到支撑反应介质和顺利排出沉积污泥的作用，网孔大小根据反应介质颗粒的大小确定；
(5)处理后的水从出水口排出。
利用此方法十个实施例的处理结果见下表：
Figure G2009101028056D0000031

Claims (3)

1.一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，包括废水从进水口进入、经反应区处理后，水从排水口排出，污泥沉积在底部的污泥储积区从污泥储积区底部的排泥管排出，其特征在于：
利用隔板把反应区分成若干个处理单元，处理单元逐级呈梯级形式，上隔板与下隔板交错排列；反应介质从进水口至出水口之间各处理单元内装填顺序依次为：大粒径碳酸盐岩颗粒、中粒径碳酸盐岩颗粒、小粒径碳酸盐岩颗粒、锰砂和陶粒混合颗粒，其体积比例为3∶3∶2∶2，污泥储积区与反应区之间设有网格式底板。
2.如权利要求1所述的一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，其特征在于：网格式底板网孔大小根据反应介质颗粒的大小确定。
3.如权利要求1所述的一种利用碳酸盐岩处理矿山酸性废水的方法，其特征在于：每个处理单元底部设有V型污泥储积区。
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