CN207276438U - 处理矿区酸性废水的组合型人工湿地 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种处理矿区酸性废水的组合型人工湿地。所述的人工湿地由串联设置的若干组垂直流人工湿地连接而成，每组垂直流人工湿地由串联设置的下向垂直流人工湿地和上向垂直流人工湿地组成；其中，相邻两组垂直流人工湿地中位于上游的上向垂直流人工湿地的出水口通过管道与位于下游的下向垂直流人工湿地的入水口相连通。采用上述结构的组合型人工湿地，利用多组垂直流人工湿地并结合水平潜流人工湿地能够有效去除pH不小于5、重金属超标酸性废水，能够有效控制废弃矿区酸性废水对下游水体、地下水、土壤的污染。通过具体实施发现，废弃矿区酸性废水经本处理方法处置后，出水能够地表水排放标准。
Description
技术领域
本实用新型属于污染防治的技术领域，具体设计了一种运行维护简单、建设成本低、高效的废弃矿区酸性水污染的处理方法。
背景技术
矿山废水是矿山环境的主要污染源之一，其中又以酸性废水的危害最为严重。矿山废水一般不能直接循环利用，若排入河流、湖泊等水体，将导致水体pH发生变化，不利于细菌和微生物的生长，妨碍水体自净。酸性废水的排入导致水质酸化，同时含有重金属离子的酸性废水会毒化土壤，导致植物枯竭、死亡。因此，消除矿山酸性废水的危害已成为开采矿山时必须要考虑的问题。
随着采矿活动的终止，大量矿井被废弃，此时，矿井壁、井内废石在空气和微生物的共同作用下，发生氧化反应生产强酸性物质，进而溶出矿石中的多种重金属离子，产生含铜、铁、铅、锌、镉、砷等污染物的酸性废水，不仅涌出地表造成矿区及受纳水体的重金属污染，而且通过矿区地层裂隙、断层等通道造成地下水串层污染。
废弃矿区酸性废水特点有：一是酸性，含有较多的重金属离子，硫酸盐、硝酸盐含量较高，二是水量大，水流时间长，三是水量、水质波动大。一般处理方法有：沉淀法、生物法、氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法、膜处理法等。其中，沉淀法对重金属、pH等污染物具有重大成效，但是硝态氮等污染物去除效果甚微；生物法需要选择特定的功能菌群来处理部分污染物，如氧化亚铁硫杆菌等，这使得生物处理的成本大幅增加，且由于缺少碳源的缘故，一些常规生物方法基本无法去除硝态氮等污染物；离子交换法、溶剂萃取法、膜处理法，处理成本较高，对于废弃矿区来说，其建设、运行成本过高。
因此，开发一种处理效能高、建设运行成本低、管理维护简单的废弃矿区酸性废水生态治理方法具有重要意义。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型旨在提供一种处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，在节省建设运行成本、简化维护管理的基础上，高效地处理废弃矿区酸性废水，以减少其对受纳水体、地下水的污染。
为达到上述目的，本实用新型处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，由串联设置的若干组垂直流人工湿地连接而成，每组垂直流人工湿地由串联设置的下向垂直流人工湿地和上向垂直流人工湿地组成；其中，相邻两组垂直流人工湿地中位于上游的上向垂直流人工湿地的出水口通过管道与位于下游的下向垂直流人工湿地的入水口相连通。
较佳的，所述的垂直流人工湿地由上至下依次包括种植层、配水层、填料层、过渡层和集水层。
较佳的，还包括一水平潜流人工湿地，其中，最后一组垂直流人工湿地的上向垂直流人工湿地的出水口与水平潜流人工湿地的入水口相连通。
较佳的，所述集水层采用粒径16-32mm砾石，过渡层采用粒径5-10mm砾石，填料层采用粒径2-6mm粗砂，配水层采用粒径16-32mm砾石，种植层采用种植土壤，种植挺水植物。
较佳的，所述的水平潜流人工湿地由配水槽、处理区、种植层和滤料层组成。
较佳的，所述的垂直流人工湿地集水层底部和/或水平潜流人工湿地滤料层底部设置有防渗防腐层，其中，所述的防渗防腐层由土工布、HDPE防渗膜和玻璃纤维布制成。
较佳的，所述水平潜流人工湿地滤料层采用粒径20-60mm砾石，种植层采用种植土壤，种植挺水植物。
较佳的，相邻两组垂直流人工湿地的进水高程差应为0.2～2.0m。
采用上述结构的人工湿地，利用多组垂直流人工湿地并结合水平潜流人工湿地能够有效去除pH不小于5、重金属超标酸性废水，能够有效控制废弃矿区酸性废水对下游水体、地下水、土壤的污染。通过具体实施发现，废弃矿区酸性废水经本处理方法处置后，出水能够地表水排放标准。
附图说明
图1为本实用新型实施例的平面示意图。
图2为图1的剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非于限制本实用新型的应用范围。
本实用新型处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，由串联设置的若干组垂直流人工湿地连接而成，每组垂直流人工湿地由串联设置的下向垂直流人工湿地和上向垂直流人工湿地组成；其中，相邻两组垂直流人工湿地中位于上游的上向垂直流人工湿地的出水口通过管道与位于下游的下向垂直流人工湿地的入水口相连通。其中，垂直流人工湿地由上至下依次包括种植层、配水层、填料层、过渡层和集水层。
最后一组垂直流人工湿地的上向垂直流人工湿地的出水口还与水平潜流人工湿地的入水口相连通，从而形成组合型人工湿地。
实施例1
在本实施例中，包括一组垂直流人工湿地和水平潜流人工湿地组成的组合型人工湿地，如图1和图2所示，废水先进入组合人工湿地的进水管(B-4)，然后通过配水总管(B-5)进入开孔配水支管(B-6)向下向垂直流人工湿地(B-1)配水，废水由上向下依次通过种植层(B-1-5)、配水层(B-1-4)、填料层(B-1-3)、过渡层(B-1-2)和集水层(B-1-1)，然后通过底部的开孔集水管(B-8)流至上向垂直流人工湿地(B-2)，由下往上依次通过集水层、过渡层、填料层、配水层和种植层，流入上向垂直流人工湿地(B-2)的开孔配水支管(B-9)，汇至上向垂直流人工湿地(B-2)出水总管(B-10)，排至水平潜流人工湿地(B-3)的配水槽(B-15)，然后通过潜流配水管(B-11)进入潜流人工湿地净化区，净化区由种植层(B-3-2)和滤料层(B-3-1)组成，出水通过潜流集水支管(B-13)进入集水槽(B-16)，溢流至出水管(B-14)排出，其后进入水下森林。其中，下向垂直流人工湿地(B-1)与上向垂直流人工湿地(B-2)之间、水平潜流人工湿地(B-3)中间，采用封闭式挡墙(B-7)分隔。
其中，垂直流人工湿地(B-1、B-2)的集水层(B-1-1)底部设置防渗、防腐，防渗层采用土工布+HDPE防渗膜+玻璃纤维布，集水层(B-1-1)采用粒径16-32mm砾石，过渡层(B-1-2)采用粒径5-10mm砾石，填料层(B-1-3)采用粒径2-6mm粗砂，配水层(B-1-4)采用粒径16-32mm砾石，种植层(B-1-5)采用种植土壤，种植层种植挺水植物。
其中，水平潜流人工湿地(B-3)，滤料层(B-3-1)底部和顶部分别设置防渗、防腐层和反滤层，防渗层采用土工布+HDPE防渗膜+玻璃纤维布，滤料层(B-3-1)采用粒径20-60mm砾石，反滤层采用土工布，种植层(B-3-2)采用种植土壤，种植挺水植物。
其中，垂直流人工湿地中的配水支管、集水管应分别布置于配水层和集水层中，相邻配水支管或集水管间距应为0.5～4.0m。配水支管、集水管开孔间距0.1～0.5m，开孔直径5～30mm。
以上详细描述了很多具体细节以便充分理解本实用新型。但以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时，任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变化和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述的人工湿地由串联设置的若干组垂直流人工湿地连接而成，每组垂直流人工湿地由串联设置的下向垂直流人工湿地和上向垂直流人工湿地组成；其中，相邻两组垂直流人工湿地中位于上游的上向垂直流人工湿地的出水口通过管道与位于下游的下向垂直流人工湿地的入水口相连通。
2.如权利要求1所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述的垂直流人工湿地由上至下依次包括种植层、配水层、填料层、过渡层和集水层。
3.如权利要求2所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，还包括一水平潜流人工湿地，其中，最后一组垂直流人工湿地的上向垂直流人工湿地的出水口与水平潜流人工湿地的入水口相连通。
4.如权利要求2要求所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述集水层采用粒径16-32mm砾石，过渡层采用粒径5-10mm砾石，填料层采用粒径2-6mm粗砂，配水层采用粒径16-32mm砾石，种植层采用种植土壤，种植挺水植物。
5.如权利要求3所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述的水平潜流人工湿地由配水槽、处理区、种植层和滤料层组成。
6.如权利要求3要求所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述的垂直流人工湿地集水层底部和/或水平潜流人工湿地滤料层底部设置有防渗防腐层，其中，所述的防渗防腐层由土工布、HDPE防渗膜和玻璃纤维布制成。
7.如权利要求3要求所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，所述水平潜流人工湿地滤料层采用粒径20-60mm砾石，种植层采用种植土壤，种植挺水植物。
8.如权利要求1所述的处理矿区酸性废水的组合型人工湿地，其特征在于，相邻两组垂直流人工湿地的进水高程差应为0.2～2.0m。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111635074A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-08 | 重庆港力环保股份有限公司 | 一种酸性矿井水深度净化系统 |
| CN115259552A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-01 | 李锦强 | 一种利用生态湿地生物降低水中硫酸盐类的方法 |
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- 2017-09-29 CN CN201721275569.4U patent/CN207276438U/zh active Active
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