CN103172198A - 一种连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法，该系统包括两组相同的且相并联的处理池，经管道连接在处理池出口的缓冲池和设置在缓冲池出口的排水渠，其中：处理池包括依次相连且高度逐级递减的一级初沉池、二级初沉池、一级滤池、二级滤池、三级滤池和二沉池，该一级滤池、二级滤池、三级滤池上均设有加药装置。本发明采用溢流的方式对矿山酸性废水进行逐级处理，在整个处理工艺中，能保证沉淀的同时上清液也能及时溢流，缩短了处理时间，提升效率；采用溢流的逐级处理方式，能耗和投资成本低、处理过程易控制；采用碳酸钙中和废水，不会产生二次污染。

Description

一种连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及一种连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法，属于矿山废水处理技术领域。

背景技术

我国西南地区含有大量的金属矿产和煤矿资源，大部分金属矿山及煤矿都含有大量金属硫化物。矿产资源在开采的过程中，在微生物及氧的作用下，经S^2-→SO₄ ^2-过程后形成硫酸盐化合物溶解于水中，增加了水中重金属离子的浓度，导致水中的pH值降低使得水体呈现酸性。

目前国内外关于矿山酸性废水的治理主要有以下各种方法法，但均存在不同的问题：

吸附法：活性炭对污染物的吸附能力有限，饱和的活性炭不经处理而废弃必然引发资源浪费及环境污染等问题。

中和法：处理产生的废渣量大，可能会引发二次污染。

微电解絮凝法：①电解塔底的铁屑易板结而降低处理效果；②铁碳微电解反应需在酸性条件下进行，这使得对pH的控制成为一个重要问题；③需要及时的补充铁屑和清理残渣，增加了操作难度和成本。

硫化物沉淀浮选法：该方法需使用H₂S、Na₂S等硫化剂，容易造成硫化物的二次污染、硫化物形成过程中pH不易控制、原料的成本较高且处理后的废水中硫含量达不到国家排放标准。

人工湿地法：部分植物的生长周期长、生长慢、吸附能力有限且大部分的植物适于生长在中性及低碱性的水体中。

微生物处理法：微生物法处理酸性废水主要是利用硫酸盐还原菌(SRB)通过异化硫酸盐的生物还原反应。该方法不易控制，操作起来较困难，较复杂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法，以解决传统的矿山废水处理方法中存在的投资成本高、废渣量大、操作复杂、处理周期长、容易造成二次污染的问题。

本发明的技术方案是：

一种连续式矿山酸性废水处理系统，包括两组相同的且相并联的处理池，经管道连接在处理池出口的缓冲池和设置在缓冲池出口的排水渠，其中：所述处理池包括依次相连且高度逐级递减的一级初沉池、二级初沉池、一级滤池、二级滤池、三级滤池和二沉池，所述一级滤池、二级滤池、三级滤池上均设有加药装置。

所述处理池外壁安装有排污渠，该排污渠末端连接有残渣池，该残渣池顶端与所述排水渠相连通。

所述一级初沉池、二级初沉池、一级滤池、二级滤池、三级滤池、二沉池、缓冲池和残渣池的内壁和底面都贴有大理石墙砖。

所述加药装置内装的药剂为碳酸钙颗粒悬浊液。

一种连续式矿山酸性废水处理方法，该方法包括以下步骤：

（a）、将矿山酸性废水排入两组相并联的处理池内的一级初沉池内，经第一次物理沉淀后上清液溢流至二级初沉池，进行第二次物理沉淀溢流；

（b）、经步骤（a）处理后溢流的废水进入三个依次连接的一级滤池、二级滤池和三级滤池内，加药装置均向其中加入碳酸钙颗粒，废水逐级反应和过滤，碳酸钙可以与废水反应去除废水中的重金属离子并提升水体的pH值；

（c）、经步骤（b）中三级滤池处理后的废水上清液溢流至二沉池内，进行第三次物理沉淀，去除废水中的悬浮物；

（d）、二沉池内的上清液溢流至缓冲池再进行静置沉淀，沉淀完成后上清液即可排放；

（f）、经以上步骤处理后的废水残渣通过排污渠进入残渣池内，静置后上清液排入排水渠排放，底部残渣和浑浊液排入压滤机中进行固液分离，水质达标后通过压滤机出口排放，分离出的固体进行掩埋处理。

所述一级滤池内加入的碳酸钙颗粒尺寸d=50mm，所述二级滤池和三级滤池内加入的碳酸钙颗粒尺寸d=8～10mm。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的连续式矿山酸性废水处理系统及处理方法，采用溢流的方式对矿山酸性废水进行逐级处理，处理过程伴随着物理和化学方式，在整个处理工艺中，各反应池的高度采用依次递减的梯级建造方式，其能保证沉淀的同时上清液也能及时溢流，减短了处理时间，提升效率；采用溢流的逐级处理方式，能耗和投资成本低、处理过程易控制；采用碳酸钙中和废水，不会产生二次污染。

附图说明

图1是本发明中处理系统的俯视图；

图2是本发明中处理系统的侧视图；

图中：1-一级初沉池，2-二级初沉池，3-一级滤池，4-二级滤池，5-三级滤池，6-二沉池，7-缓冲池，8-残渣池，9-排污渠，10-排水渠。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述。

经研究发现，酸性矿山废水中悬浮颗粒物具有较大的比表面积，对水中重金属具有较强的吸附能力，在实验室中对酸性矿山废水进行直接过滤颗粒物处理，并检测出水中重金属离子含量，结果证实，废水中重金属被吸附于悬浮颗粒物上，基于此来确定本发明的技术方案。

如图1、2所示，本发明提供的连续式矿山酸性废水处理系统，包括两组相同的且相并联的处理池A，经管道连接在处理池A出口的缓冲池7和设置在缓冲池7出口的排水渠10，其中：所述处理池A包括依次相连且高度逐级递减的一级初沉池1、二级初沉池2、一级滤池3、二级滤池4、三级滤池5和二沉池6，所述一级滤池3、二级滤池4、三级滤池5上均设有加药装置；即采用逐级连续式溢流的处理方式来净化废水。

所述处理池A外壁安装有排污渠9，该排污渠9末端连接有残渣池8，该残渣池8顶端与所述排水渠10相连通，处理过程产生的残渣通过该排污渠排放至残渣池8内，便于冲洗。

所述一级初沉池1、二级初沉池2、一级滤池3、二级滤池4、三级滤池5、二沉池6、缓冲池7和残渣池8的内壁和底面都贴有大理石墙砖（主要成分为碳酸钙），以增强本发明对废水酸性的中和效果。

所述加药装置内装的药剂为碳酸钙颗粒悬浊液，其天然含量大，易获得，成本低。

一种连续式矿山酸性废水处理方法，该方法包括以下步骤：

（a）、将矿山酸性废水排入两组相并联的处理池A内的一级初沉池1内，经第一次物理沉淀后上清液溢流至二级初沉池2，进行第二次物理沉淀溢流；

（b）、经步骤（a）处理后溢流的废水进入三个依次连接的一级滤池3、二级滤池4和三级滤池5内，加药装置均向其中加入碳酸钙颗粒，一级滤池中加入尺寸为d=50mm，二级滤池中加入尺寸为d=10mm，三级滤池中加入尺寸为d=8mm；

（c）、经步骤（b）中三级滤池5处理后的废水上清液溢流至二沉池6内，进行第三次物理沉淀，去除废水中的悬浮物；

（d）、二沉池6内的上清液溢流至缓冲池7再进行静置沉淀，沉淀完成后上清液即可排放；

（f）、经以上步骤处理后的废水残渣通过排污渠9进入残渣池8内，静置后上清液排入排水渠10排放，底部残渣和浑浊液排入压滤机中进行固液分离，水质达标后通过压滤机出口排放，分离出的固体掩埋处理。

Claims (6)

1.一种连续式矿山酸性废水处理系统，包括两组相同的且相并联的处理池（A）、经管道连接在处理池（A）出口的缓冲池（7）和设置在缓冲池（7）出口的排水渠（10），其特征在于：所述处理池（A）包括依次相连且高度逐级递减的一级初沉池（1）、二级初沉池（2）、一级滤池（3）、二级滤池（4）、三级滤池（5）和二沉池（6），所述一级滤池（3）、二级滤池（4）、三级滤池（5）上均设有加药装置。

2.根据权利要求1所述的连续式矿山酸性废水处理系统，其特征在于：所述处理池（A）外壁安装有排污渠（9），该排污渠（9）末端连接有残渣池（8），该残渣池（8）顶端与所述排水渠（10）相连通。

3.根据权利要求1或2所述的连续式矿山酸性废水处理系统，其特征在于：所述一级初沉池（1）、二级初沉池（2）、一级滤池（3）、二级滤池（4）、三级滤池（5）、二沉池（6）、缓冲池（7）和残渣池（8）的内壁和底面都贴有大理石墙砖。

4.根据权利要求1所述的连续式矿山酸性废水处理方法，其特征在于：所述加药装置内装的药剂为碳酸钙颗粒悬浊液。

5.一种连续式矿山酸性废水处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（a）、将矿山酸性废水排入两组相并联的处理池（A）内的一级初沉池（1）内，经第一次物理沉淀后上清液溢流至二级初沉池（2），进行第二次物理沉淀溢流；

（b）、经步骤（a）处理后溢流的废水进入三个依次连接的一级滤池（3）、二级滤池（4）和三级滤池（5）内，加药装置均向其中加入碳酸钙颗粒，逐级反应和过滤；

（c）、经步骤（b）中三级滤池（5）处理后的废水上清液溢流至二沉池（6）内，进行第三次物理沉淀，去除废水中的悬浮物；

（d）、二沉池（6）内的上清液溢流至缓冲池（7）再进行静置沉淀，沉淀完成后上清液即可排放；

（f）、经以上步骤处理后的废水残渣通过排污渠（9）进入残渣池（8）内，静置后上清液排入排水渠（10）排放，底部残渣和浑浊液排入压滤机中进行固液分离，水质达标后通过压滤机出口排放，分离出的固体掩埋处理。

6.根据权利要求5所述的连续式矿山酸性废水处理方法，其特征在于：所述一级滤池（3）内加入的碳酸钙颗粒尺寸d=50mm，所述二级滤池（4）和三级滤池（5）内加入的碳酸钙颗粒尺寸d=8～10mm。

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