CN112723599A - 深床离子反应矿山废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及环境保护技术领域，尤其是涉及一种深床离子反应矿山废水处理方法。深床离子反应矿山废水处理方法，包括以下步骤：对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属；去除废水中的另一部分重金属。本申请更适合于对矿山中的酸性废水进行处理，首先将酸性废水中的具有高浓度的部分重金属进行去除，更具体地，利用多级处理方法，层层递进地对所述废水中的高浓度的部分重金属逐级处理，能够最大程度地降低所述废水中的高浓度的部分重金属污泥量；使之当对其重金属去除时，不用考虑酸性废水中的高浓度的部分重金属对低浓度的另一部分重金属去除时产生的影响，整个处理方法分步进行，简单明了。

Description

深床离子反应矿山废水处理方法

技术领域

本申请涉及环境保护技术领域，尤其是涉及一种深床离子反应矿山废水处理方法。

背景技术

矿山中的酸性废水处理通常采用以下两种方法进行处理，第一种为碱中和处理方法，在矿山含铁酸性废水中加入一定量碱性材料和絮凝剂，提升废水pH，并使重金属离子形成氢氧化物或碳酸沉淀物，然后经过过滤达到废水排出标准；第二种为可渗透反应墙废水处理方法，在废水流向下游设置可渗透反应墙，可渗透反应墙内填充多种介质材料，利用酸碱中和、沉淀、过滤、吸附等实现矿山酸性废水中多种重金属的去除，进而达到矿山酸性废水净化修复的目的。

然而上述两种方法均存在一定的弊端，碱中和法处理方法中其添加的药剂量大，产生的污泥量激增，达不到废水处理的目的；可渗透反应墙废水处理方法在酸性条件下，通过预处理系统的金属离子无法结晶并形成絮凝团，导致沉淀池不能够将废水中的目标金属污染物进行有效去除，废水中的污染物质直接进入深床离子反应单元，高浓度的酸性金属废水造成深床离子反应单元前端填料堵塞，即达不到废水处理的目的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种深床离子反应矿山废水处理方法，在一定程度上以解决当采用现有技术中的任意两种方式时，均达不到废水处理的目的技术问题。

本申请提供了一种深床离子反应矿山废水处理方法，包括以下步骤:

对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属；

去除废水中的另一部分重金属。

在上述技术方案中，进一步地，所述多级处理包括一级废水处理，所述一级废水处理包括以下步骤：

将所述废水导入至盛装有碱性填料的容器中；

所述废水中的所述部分重金属与所述碱性填料反应产生第一污泥并分离出二级废水，所述第一污泥挂设于所述碱性填料上。

在上述技术方案中，进一步地，所述多级处理还包括二级废水处理，所述二级废水处理包括以下步骤：

将所述二级废水导入至盛装有滤料的存储器皿中；

所述二级废水中的所述部分重金属与滤料反应产生第二污泥并分离出三级废水，所述第二污泥挂设于所述滤料上。

在上述技术方案中，进一步地，所述多级处理还包括三级废水处理，所述三级废水处理包括以下步骤：

将所述三级废水导入至盛装有柔性结晶填料的盛装器皿中；

所述三级废水中的所述部分重金属与柔性结晶填料反应产生第三污泥并分离出四级废水，所述第三污泥挂设于所述柔性结晶填料上。

在上述技术方案中，进一步地，所述去除废水中的另一部分重金属，包括以下步骤：

准备至少两个填充有反应填料的反应池，多个所述反应池沿第一方向串联排布且顺次连通；

将所述四级废水导入至沿所述第一方向排布的位于起始端或终止端的所述反应池内；

利用反应填料去除所述四级废水中的所述另一部分重金属，并分离出目标废水。

在上述技术方案中，进一步地，所述去除废水中的另一部分重金属之后还包括检测目标废水是否达标，所述检测目标废水是否达标包括以下步骤：

利用检测仪器检测所述目标废水是否达标；

如果达标，回收目标废水；如果未达标，重复步骤对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属和步骤去除废水中的另一部分重金属。

在上述技术方案中，进一步地，步骤所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重之前还包括以下步骤：

调节所述废水中的氧气含量。

在上述技术方案中，进一步地，步骤所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属和步骤所述去除废水中的另一部分重金属之间还包括去除污泥，所述去除污泥包括以下步骤：

冲洗位于所述碱性填料上的所述第一污泥，以实现对所述废水中的所述第一污泥的去除；

冲洗位于所述滤料上的所述第二污泥，以实现对所述二级废水中的所述第二污泥的去除；

冲洗位于所述柔性结晶填料上的所述第三污泥，以实现对所述三级废水中的所述第三污泥的去除。

在上述技术方案中，进一步地，所述碱性填料的组分包括氧化钙、碳酸钙以及膨润土，所述氧化钙、所述碳酸钙以及所述膨润土的质量比为(1～3)：(2～3)：(3～4)；

所述滤料的组分包括氧化铁、石英砂以及污泥物质，所述氧化铁、所述石英砂以及所述污泥物质的质量比为(1～2)：3：3；

所述柔性结晶填料包括有机纤维，并在所述机纤维的表面喷涂有由氧化铁、石英砂以及硅酸盐混合制成的泥浆，所述氧化铁、所述石英砂以及所述硅酸盐的质量比为2：2：5。

在上述技术方案中，进一步地，所述反应填料的元素构成有Mn、Si、Fe、S、O或Mn、Fe、H、O、Al或Si、Fe、O、Al。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的深床离子反应矿山废水处理方法，包括以下步骤：

对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属；

去除废水中的另一部分重金属。

具体地，本申请更适合于对矿山中的酸性废水进行处理，首先将酸性废水中的具有高浓度的部分重金属进行去除，更具体地，利用多级处理方法，层层递进地对所述废水中的高浓度的部分重金属逐级处理，能够最大程度地降低所述废水中的高浓度的部分重金属污泥量；使之当对其重金属去除时，不用考虑酸性废水中的高浓度的部分重金属对低浓度的另一部分重金属去除时产生的影响，整个处理方法分步进行，简单明了。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种深床离子反应矿山废水处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1本申请提供了一种深床离子反应矿山废水处理方法，包括以下步骤:

步骤100：对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属；

步骤200：去除废水中的另一部分重金属。

具体地，具体地，本申请更适合于对矿山中的酸性废水进行处理，首先将酸性废水中的具有高浓度的部分重金属进行去除，更具体地，利用多级处理方法，层层递进地对所述废水中的高浓度的部分重金属逐级处理，能够最大程度地降低所述废水中的高浓度的部分重金属污泥量；使之当对其重金属去除时，不用考虑酸性废水中的高浓度的部分重金属对低浓度的另一部分重金属去除时产生的影响，整个处理方法分步进行，简单明了。

更具体地，所述部分重金属是指浓度较高的重金属，所述另一部分重金属是指浓度较低的重金属。

在该实施例中，所述多级处理包括一级废水处理，所述一级废水处理包括以下步骤：

步骤101：准备至少两个容器，在该实施例中以两个容器进行阐述，分别为第一容器和第二容器；向所述第一容器内填充碱性填料，其中所述碱性填料由氧化钙、碳酸钙以及膨润土混合而成，且其中所述氧化钙、碳酸钙以及膨润土的质量比为(1～3)：(2～3)：(3～4)；混合之后经过煅烧和破碎处理，制作成大粒径碱性颗粒。

步骤102：将所述废水从所述第一容器的底端向顶端导入，在实际的操作过程中，所述第一容器的底端设置有第一格栅，所述第一格栅的孔径小于所述碱性颗粒的直径，即所述第一格栅既能够防止所述碱性颗粒的流失，又能够使得废水进入到所述第一容器内，不影响废水进入到所述第一容器内。

步骤103：随着所述废水的不断进入，所述废水中的所述部分重金属与所述碱性填料反应并产生第一污泥，所述第一污泥会挂设于所述碱性填料上，分离出的二级废水从所述第一容器的顶端流出至第二个容器内，利用第二容器进行装载。

步骤104：观察所述碱性填料上的所述第一污泥的含量；当所述第一污泥的含量未达到预设值，继续导入所述废水；当所述第一污泥的含量达到预设值时，停止向所述第一容器内导入废水，并从所述第一容器的顶部向底部注入清水，清水冲洗挂设于所述碱性填料上的所述第一污泥，从而达到去除废水中的一部分污泥的目的。

在该实施例中，为了进一步去除废水中的污泥，使之当对废水中的重金属物去除时，废水中的污泥不影响重金属的去除，因此所述多级处理还包括二级废水处理，所述二级废水处理包括以下步骤：

步骤105：准备至少两个存储器皿，在该实施例中以存储器皿为两个为例进行阐述，分别为第一存储器皿和第二存储器皿，向所述第一存储器皿内填充滤料，其中所述滤料由氧化铁、石英砂以及污泥混合而成，混合之后经过煅烧制作成多孔结构的滤料颗粒；其中，所述氧化铁、石英砂以及污泥的质量比为(1～2)：3：3。

步骤106：将位于所述第一容器内的所述第二废水，从所述第一存储器皿的底端向顶端导入，在实际的操作过程中，所述第一存储器皿其顶端设置有第二格栅，所述第二格栅的孔径小于所述滤料颗粒的直径，即所述第二格栅既能够防止所述滤料颗粒的流失，又能够使得第二废水进入到所述第一存储器皿内，不影响二级废水进入到所述第一存储器皿内。

步骤107：随着所述第二废水的不断注入，所述二级废水中的所述部分重金属与所述滤料反应并产生第二污泥，所述第二污泥挂设于所述滤料上，并使得分离出的三级废水从所述第一存储器皿的顶端流出至所述存第二存储器皿内，利用第二存储器皿进行装载。

步骤108：观察所述滤料上的所述第二污泥的含量；

步骤109：当所述第二污泥的含量未达到预设值，继续导入所述二级废水；当所述第二污泥的含量达到预设值时，停止向所述第一储器皿内导入废水，并从所述第二存储器皿的顶部向底部注入清水，清水冲洗挂设于所述滤料上的所述第二污泥，从而达到去除二级废水中的一部分污泥的目的。

在该实施例中，为了进一步去除三级废水中的污泥，使之当对废三级水中的重金属物去除时，三级废水中的污泥不影响重金属的去除，因此所述多级处理还包括三级废水处理，所述三级废水处理包括以下步骤：

步骤110：准备至少两个盛装器皿，在该实施例中以两个盛装器皿为例，进行阐述说明，分别为第一盛装器皿和第二盛装器皿，向所述第一盛装器皿内填充柔性结晶填料，其中所述柔性结晶填料为有机纤维，并在机纤维的表面喷涂有由氧化铁、石英砂以及硅酸盐混合制成的泥浆，并经干燥固化形成柔性结晶填料，其中所述氧化铁、石英砂以及硅酸盐的质量比为2：2：5。

步骤111：将所述第二存储器皿内的所述三级废水从所述第一盛装器皿的底端向顶端导入；

步骤112：随着所述三级废水的不断导入，所述三级废水中的所述部分重金属与所述柔性结晶填料反应并产生第三污泥，所述第三污泥挂设于所述柔性结晶填料上，分离出的四级废水从所述第一盛装器皿流出至所述第二盛装器皿内，利用第二盛装器皿进行装载。

步骤113：观察所述柔性结晶填料上的所述第三污泥的含量；

步骤114：当所述第三污泥的含量未达到预设值，继续导入所述三级废水；当所述第三污泥的含量达到预设值时，停止向所述第一盛装器皿内导入废水，并从所述第一盛装器皿的顶部向底部注入清水，清水冲洗清洗挂设于所述柔性结晶填料上的所述第三污泥，从而达到去除三级废水中的污泥的目的。

在该实施例中，所述步骤200：去除废水中的重金属包括以下步骤：

步骤201：准备至少两个反应池，在该实施例中以两个反应池为例进行阐述说明，分别为第一反应池和第二反应池，其中第一反应池和所述第二反应池串联且连通排布，所述第一反应池和所述第二反应池的两侧均布置穿孔花墙。

步骤202：分别向所述第一反应池和所述第二反应池内填充反应填料，其中所述反应填料的元素构成有Mn、Si、Fe、S、O或Mn、Fe、H、O、Al或Si、Fe、O、Al。

步骤203：将所述第二盛装器皿内的所述四级废水不断依次引流至所述第一反应池和所述第二反应池内，并分别在所述第一反应池和所述第二反应池内利用反应填料的氧化还原、吸附、沉淀等作用将四级废水中的重金属去除；并分离出目标废水。

在该实施例中，步骤200:所述去除废水中的另一部分重金属之后还包括步骤300:检测目标废水是否达标，所述步骤300包括以下步骤：

步骤301：利用检测仪器检测所述目标废水是否达标；

步骤302：如果达标，回收目标废水；如果未达标，重复步骤100和步骤200。

在该实施例中，步骤100:所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属的步骤之前还包括以下步骤：

步骤400:调节所述废水中的氧气含量，考虑到矿山中的酸性废水中具有较高的Fe²⁺，为了使Fe²⁺变为Fe³⁺，优选地，通过曝气装置向所述废水中注入氧气。

在该实施例中，步骤100：所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属和步骤200：所述去除废水中的另一部分重金属之间还包括以下步骤：

步骤500：去除污泥，去除污泥主要是回收上述步骤104、步骤109以及步骤110中的污泥杂质。

具体地，冲洗位于所述碱性填料上的所述第一污泥，以实现对所述废水中的所述第一污泥的去除；

冲洗位于所述滤料上的所述第二污泥，以实现对所述二级废水中的所述第二污泥的去除；

冲洗位于所述柔性结晶填料上的所述第三污泥，以实现对所述三级废水中的所述第三污泥的去除。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤:

对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属；

去除废水中的另一部分重金属。

2.根据权利要求1所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述多级处理包括一级废水处理，所述一级废水处理包括以下步骤：

将所述废水导入至盛装有碱性填料的容器中；

所述废水中的所述部分重金属与所述碱性填料反应产生第一污泥并分离出二级废水，所述第一污泥挂设于所述碱性填料上。

3.根据权利要求2所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述多级处理还包括二级废水处理，所述二级废水处理包括以下步骤：

将所述二级废水导入至盛装有滤料的存储器皿中；

所述二级废水中的所述部分重金属与滤料反应产生第二污泥并分离出三级废水，所述第二污泥挂设于所述滤料上。

4.根据权利要求3所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述多级处理还包括三级废水处理，所述三级废水处理包括以下步骤：

将所述三级废水导入至盛装有柔性结晶填料的盛装器皿中；

所述三级废水中的所述部分重金属与柔性结晶填料反应产生第三污泥并分离出四级废水，所述第三污泥挂设于所述柔性结晶填料上。

5.根据权利要求4所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述去除废水中的另一部分重金属，包括以下步骤：

准备至少两个填充有反应填料的反应池，多个所述反应池沿第一方向串联排布且顺次连通；

将所述四级废水导入至沿所述第一方向排布的位于起始端或终止端的所述反应池内；

利用反应填料去除所述四级废水中的所述另一部分重金属，并分离出目标废水。

6.根据权利要求5所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述去除废水中的另一部分重金属之后还包括检测目标废水是否达标，所述检测目标废水是否达标包括以下步骤：

利用检测仪器检测所述目标废水是否达标；

如果达标，回收目标废水；如果未达标，重复步骤对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属和步骤去除废水中的另一部分重金属。

7.根据权利要求1所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，步骤所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重之前还包括以下步骤：

调节所述废水中的氧气含量。

8.根据权利要求4所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，步骤所述对废水进行多级处理以去除所述废水中的一部分重金属和步骤所述去除废水中的另一部分重金属之间还包括去除污泥，所述去除污泥包括以下步骤：

冲洗位于所述碱性填料上的所述第一污泥，以实现对所述废水中的所述第一污泥的去除；

冲洗位于所述滤料上的所述第二污泥，以实现对所述二级废水中的所述第二污泥的去除；

冲洗位于所述柔性结晶填料上的所述第三污泥，以实现对所述三级废水中的所述第三污泥的去除。

9.根据权利要求4所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述碱性填料的组分包括氧化钙、碳酸钙以及膨润土，所述氧化钙、所述碳酸钙以及所述膨润土的质量比为(1～3)：(2～3)：(3～4)；

所述滤料的组分包括氧化铁、石英砂以及污泥物质，所述氧化铁、所述石英砂以及所述污泥物质的质量比为(1～2)：3：3；

所述柔性结晶填料包括有机纤维，并在所述机纤维的表面喷涂有由氧化铁、石英砂以及硅酸盐混合制成的泥浆，所述氧化铁、所述石英砂以及所述硅酸盐的质量比为2：2：5。

10.根据权利要求5所述的深床离子反应矿山废水处理方法，其特征在于，所述反应填料的元素构成有Mn、Si、Fe、S、O或Mn、Fe、H、O、Al或Si、Fe、O、Al。

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