一種礦山重金屬酸性廢水的處理裝置及其方法
【專利摘要】一種礦山重金屬酸性廢水的處理裝置及其處理方法，所述處理裝置通過(guò)泵系統(tǒng)、導(dǎo)水管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在沉淀池、還原裝置、脫硫裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池之間的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)廢水中硫酸鹽的還原、廢水脫硫處理、重金屬污染去除與廢水的pH調(diào)節(jié)。本發(fā)明工藝程序簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、成本低、效率高、可以實(shí)現(xiàn)礦山重金屬污染酸性廢水治理的規(guī)模化與工程化應(yīng)用，同時(shí)，整個(gè)工藝流程污染物均在相對(duì)密閉空間內(nèi)，有效的避免污染治理過(guò)程中二次污染的產(chǎn)生，可廣泛應(yīng)用于不同類型礦山重金屬污染酸性廢水的安全處置，能有效的去除廢水中的砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等重金屬污染。
【專利說(shuō)明】一種礦山重金屬酸性廢水的處理裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)與環(huán)保領(lǐng)域，具體是，涉及一種礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置以及對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水的處置方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)礦山資源的不斷開(kāi)采開(kāi)發(fā)，煤矸石等尾礦的大量堆積成為重要的環(huán)境問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前礦山開(kāi)采開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的尾礦累計(jì)高達(dá)60-100億噸，并由此引發(fā)了一系列的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。其中礦山重金屬污染廢水成為當(dāng)前礦山生態(tài)環(huán)境安全的重大隱患，特別是含有大量硫的煤矸石，由于黃鐵礦的氧化產(chǎn)生了大量的酸性廢水，同時(shí)，酸性條件加速了尾礦中呈鈍化態(tài)重金屬的溶解，因此，礦山廢水主要表現(xiàn)為pH值較低、含高濃度的硫酸鹽和可溶性的重金屬離子。
[0003]微生物因素也是礦山重金屬污染酸性廢水產(chǎn)生的重要因素。SRB是厭氧細(xì)菌的一種，并廣泛分布于土壤與水體中，它能夠利用環(huán)境中的有機(jī)物作為碳源，并利用細(xì)菌生物膜內(nèi)產(chǎn)生的氫，將硫酸還原成硫化氫，同時(shí)其產(chǎn)生個(gè)的硫化氫會(huì)使得水體的PH降低，而偏低的PH環(huán)境又會(huì)使得細(xì)菌代謝作用加強(qiáng)，從而形成一種惡性循環(huán)。因此對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水的治理的根本在于去除水體環(huán)境中的硫元素。
[0004]當(dāng)前，礦山酸性廢水的處理方法主要分為中和法和微生物法2種。中和法是最常用的方法，即向酸性廢水中投加堿性中和劑(堿石灰、消石灰、碳酸鈣、高爐渣、白云石等)，一方面使廢水的PH值提高，另一方面廢水中的重金屬離子與中和劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氫氧化物沉淀、去除水體中的重金屬離子。為了提高處理效果，中和法通常與氧化或曝氣過(guò)程(如將Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+)相結(jié)合使用。微生物法是利用自然界中的硫循環(huán)原理，利用硫酸鹽還原菌通過(guò)異化硫酸鹽的生物還原反應(yīng)，將硫酸鹽還原成H2S，并利用某些微生物將H2S氧化為單質(zhì)硫，同時(shí)重金屬離子在微生物體內(nèi)“積累”起來(lái)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，礦山酸性廢水的處理技術(shù)不斷得到新的發(fā)展，如濕地處理法、生物膜吸附處理法和生化材料過(guò)濾法等。
[0005]重金屬?gòu)U水的常規(guī)處理方法主要包括:化學(xué)沉淀法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法、電解法、活性炭和硅膠吸附法和膜分離法等，但這些方法存在去除不徹底、費(fèi)用昂貴、產(chǎn)生有毒污泥或其他廢料等缺點(diǎn)。
[0006]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于礦山酸性廢水pH的調(diào)控與礦山廢水重金屬污染治理的研究取得了一定的進(jìn)展，然而，礦山污水的特殊性注定了其酸化與重金屬污染并存很難通過(guò)單一的手段對(duì)礦山廢水的水質(zhì)進(jìn)行徹底的改良。
[0007]因此，如何將廢水酸堿調(diào)節(jié)工藝與廢水的重金屬污染治理工藝有效結(jié)合，從根本上徹底的解決礦廢水的酸化與重金屬污染，通過(guò)合理的技術(shù)工藝與設(shè)備有效的避免次生污染產(chǎn)生，是當(dāng)前礦山重金屬污染廢水處理的技術(shù)關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提出一種礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置以及對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水的處置方法，該礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)裝置方法通過(guò)泵系統(tǒng)、導(dǎo)水管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在不同處理裝置之間的流動(dòng)，廢水通過(guò)沉淀裝置、還原裝置、PRB ((Permeable Reactive Barrier可滲透反應(yīng)墻)裝置與pH調(diào)節(jié)池實(shí)現(xiàn)廢水中硫酸鹽的還原、廢水脫硫處理、重金屬污染去除與廢水的PH調(diào)節(jié)，還具有脫硫裝置，實(shí)現(xiàn)脫硫，從根本上解決了礦山重金屬污染酸性廢水的酸化與重金屬污染問(wèn)題。
[0009]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，包括:沉淀池、還原裝置、脫硫裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池，
[0011]沉淀池，用于對(duì)廢水中的固體雜質(zhì)進(jìn)行沉淀分離處理，提高后續(xù)工藝的工藝效果;
[0012]還原裝置，用于提供SBR快速繁殖的厭氧環(huán)境，提高廢水中硫酸鹽的還原效率；
[0013]脫硫裝置，連接所述還原裝置的上部，用于有效的對(duì)微生物還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行脫硫處理；
[0014]PRB裝置，用于有效的實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬的去除；
[0015]pH調(diào)節(jié)池，用于實(shí)現(xiàn)處理后廢水的pH調(diào)節(jié)，使得處理后廢水pH穩(wěn)定在合理范圍；
[0016]其中，對(duì)于沉淀池、還原裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池，各個(gè)裝置間通過(guò)依次導(dǎo)水管系統(tǒng)、以及在導(dǎo)水管系統(tǒng)中的泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在不同裝置之間的有序流動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，沉淀池的材料選用為混凝土，沉淀池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜，防滲膜厚度> 2mm，沉淀池的側(cè)面底端設(shè)置PVC入水管，PVC入水管與第一泵連接。
[0018]優(yōu)選地，還原裝置側(cè)面通過(guò)第一導(dǎo)水管與沉淀池連接，頂部設(shè)置有菌種添加端口，上端通過(guò)第一單向?qū)夤芘c脫硫裝置連接，第一導(dǎo)水管的吸入廢水的端部具有第一尼龍紗布包裹層，第一導(dǎo)水管還設(shè)置有第二泵。
[0019]優(yōu)選地，脫硫裝置下部連接第一單向?qū)夤?，上?cè)設(shè)置第二單向?qū)夤芤耘懦龤怏w，脫硫裝置填充材料選用氧化鐵，粒徑要求在0.6-2.4mm范圍內(nèi)。
[0020]優(yōu)選地，PRB裝置側(cè)面通過(guò)第二導(dǎo)水管與還原裝置連接，下側(cè)通過(guò)第三導(dǎo)水管與PH調(diào)節(jié)池連接，第二導(dǎo)水管還設(shè)置有第三泵，第三導(dǎo)水管的上端包裹有第二尼龍紗布包裹層，PRB裝置內(nèi)填充材料由上到下依次為石英砂層、重金屬吸附材料層和石英砂層，厚度比例為1:8:1，重金屬吸附材料為體積比1:2充分?jǐn)嚢杌旌系幕钚蕴颗c零價(jià)鐵。
[0021]優(yōu)選地，pH調(diào)節(jié)池的材料選用為混凝土，pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜，防滲膜厚度> 2mm, pH調(diào)節(jié)池的側(cè)面底端設(shè)置第四導(dǎo)水管，第四導(dǎo)水管還設(shè)置導(dǎo)水口閥門。
[0022]進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用上述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水進(jìn)行處置的方法，包括如下步驟:
[0023](I) SRB (硫酸鹽還原菌)菌種篩選:通過(guò)培養(yǎng)基分離純化，培養(yǎng)篩選本土的高效硫酸鹽還原菌；
[0024](2)廢水沉淀:礦山重金屬污染酸性廢水通過(guò)第一泵抽出至沉淀池，經(jīng)過(guò)初步沉淀，去除泥沙等固體雜質(zhì)；啟動(dòng)第二泵，將廢液泵入還原裝置；
[0025](3)菌種接種:通過(guò)菌種添加口將菌種接種入重金屬污染礦山酸性廢水,菌種添加完畢密封菌種添加口；
[0026](4)硫酸鹽還原:菌種接種后在密閉空間內(nèi)利用SRB菌對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水中硫酸鹽進(jìn)行還原處理；
[0027](5)廢氣脫硫:硫酸鹽還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣自行通過(guò)單向?qū)夤苓M(jìn)入脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理；
[0028](6)PRB過(guò)濾:硫酸鹽還原完成后啟動(dòng)第三泵,將廢液泵入PRB裝置進(jìn)行重金屬去除處理；
[0029](7)pH調(diào)節(jié):采用溶液作為pH調(diào)節(jié)劑對(duì)濾液pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得處理液的pH在6.8-7.2 之間；
[0030](8)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放:在開(kāi)啟導(dǎo)水口閥門，監(jiān)測(cè)排放口出水水質(zhì)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘，處理廢水達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)
重新處理。
[0031]優(yōu)選地，在本方法的各個(gè)步驟中包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0032]步驟(1)中SBR菌種的選用要求為:選用礦山礦區(qū)本土菌種，進(jìn)行富集培養(yǎng)、分離純化，篩選出高效SBR菌種；并對(duì)篩選的菌種進(jìn)行菌種鑒定；
[0033]步驟⑵中廢水在沉淀池中的沉淀的時(shí)間≤20min ；
[0034]步驟(3)中菌種的接種用量為3.5-4.0g/L ；
[0035]步驟(4)中硫酸鹽硫酸鹽還原過(guò)程條件為:菌種接種后廢液密閉時(shí)間> 24h，溫度調(diào)控在15-40°C ；
[0036]步驟(5)中廢氣脫硫?yàn)?采用干式脫硫法，脫硫劑選用氧化鐵，脫硫劑的粒徑要求在0.6-2.4mm范圍內(nèi)；
[0037]步驟(6)中PRB材料選用活性炭與零價(jià)鐵，其體積比為1:2，混合方式為充分?jǐn)嚢杌旌希?br> [0038]步驟(7)中pH調(diào)節(jié)劑為10% NaHCO3溶液。
[0039]進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟(8)中廢液的監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放的參照標(biāo)準(zhǔn)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等，達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)重新處理。
[0040]本發(fā)明的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置通過(guò)泵系統(tǒng)、導(dǎo)水管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在不同處理裝置之間的流動(dòng)，廢水通過(guò)沉淀池、還原裝置、脫硫裝置、PRB裝置與PH調(diào)節(jié)池實(shí)現(xiàn)廢水中硫酸鹽的還原、廢水脫硫處理、重金屬污染去除與廢水的pH調(diào)節(jié)，從根本上解決了礦山重金屬污染酸性廢水的酸化與重金屬污染問(wèn)題。
[0041]本發(fā)明礦山重金屬污染酸性廢水的處理方法改變了傳統(tǒng)的重金屬污染礦山酸性廢水處理方式，其合理的將礦山酸性廢水處理、脫硫處理與重金屬污染處理多個(gè)復(fù)雜的工藝工序融合為一體，有效的解決了當(dāng)前技術(shù)僅僅局限于礦山酸性廢水治理與礦山重金屬?gòu)U水治理的單一處理方式弊端；同時(shí)，本發(fā)明從核心上解決了當(dāng)前礦山酸性廢水硫酸鹽導(dǎo)致的水體酸化問(wèn)題。通過(guò)本處理工藝技術(shù)可以有效的實(shí)現(xiàn)礦山酸性廢水的pH調(diào)控，同時(shí)能有效的去除廢水中的砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等重金屬污染，處理后廢水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)V類水質(zhì)對(duì)于硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等重金屬含量限值的要求。
[0042]本發(fā)明工藝程序簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、成本低、效率高、可以實(shí)現(xiàn)礦山重金屬污染酸性廢水治理的規(guī)模化與工程化應(yīng)用，同時(shí)，整個(gè)工藝流程污染物均在相對(duì)密閉空間內(nèi)，有效的避免污染治理過(guò)程中二次污染的產(chǎn)生，可廣泛應(yīng)用于不同類型礦山重金屬污染酸性廢水的安全處置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0044]圖2是利用本發(fā)明的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水進(jìn)行安全處置的方法的流程圖。
[0045]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為:
[0046]1、PVC入水管；2、第一泵；3.第一尼龍紗布包裹層；4、沉淀池；5、第一導(dǎo)水管；6、第二泵；7、還原裝置；8、菌種添加端口 ；9、第一單向?qū)夤埽?0、脫硫裝置；11、第二單向?qū)夤埽?2、第三泵；13、第二導(dǎo)水管；14、PRB裝置；15、第二尼龍紗布包裹層；16、第三導(dǎo)水管；17、pH調(diào)節(jié)池；18、導(dǎo)水口閥門；19、第四導(dǎo)水管4。

【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0048]實(shí)施例1:
[0049]參見(jiàn)圖1，公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置的框圖。
[0050]所述礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置包括:沉淀池4、還原裝置7、脫硫裝置10、PRB裝置14與pH調(diào)節(jié)池17。
[0051]沉淀池，用于對(duì)廢水中的固體雜質(zhì)進(jìn)行沉淀分離處理，提高后續(xù)工藝的工藝效果;
[0052]還原裝置，用于提供SBR快速繁殖的厭氧環(huán)境，提高廢水中硫酸鹽的還原效率；
[0053]脫硫裝置，連接所述還原裝置的上部，用于有效的對(duì)微生物還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行脫硫處理；
[0054]PRB裝置，用于有效的實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬的去除；
[0055]pH調(diào)節(jié)池，用于實(shí)現(xiàn)處理后廢水的pH調(diào)節(jié)，使得處理后廢水pH穩(wěn)定在合理范圍；
[0056]其中，對(duì)于沉淀池、還原裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池，各個(gè)裝置間通過(guò)依次導(dǎo)水管系統(tǒng)、以及在導(dǎo)水管系統(tǒng)中的泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在不同裝置之間的有序流動(dòng)。
[0057]優(yōu)選地，沉淀池的材料選用為混凝土，沉淀池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜，防滲膜厚度> 2mm，沉淀池的側(cè)面底端設(shè)置PVC入水管1，PVC入水管I與第一泵2連接。
[0058]優(yōu)選地，還原裝置側(cè)面通過(guò)第一導(dǎo)水管5與沉淀池連接，頂部設(shè)置有菌種添加端口 8，上端通過(guò)第一單向?qū)夤?與脫硫裝置連接，第一導(dǎo)水管5的吸入廢水的端部具有第一尼龍紗布包裹層3，第一導(dǎo)水管5還設(shè)置有第二泵6。
[0059]優(yōu)選地，脫硫裝置下部連接第一單向?qū)夤?，上側(cè)設(shè)置第二單向?qū)夤?1以排除氣體，脫硫裝置填充材料選用氧化鐵，粒徑要求在0.6-2.4mm范圍內(nèi)。
[0060]優(yōu)選地，PRB裝置側(cè)面通過(guò)第二導(dǎo)水管13與還原裝置連接，下側(cè)通過(guò)第三導(dǎo)水管16與pH調(diào)節(jié)池連接，第二導(dǎo)水管13還設(shè)置有第三泵12，第三導(dǎo)水管16上端包裹有第二尼龍紗布包裹層15，PRB裝置內(nèi)填充材料由上到下依次為石英砂層、重金屬吸附材料層和石英砂層，厚度比例為1:8:1，重金屬吸附材料為體積比1:2充分?jǐn)嚢杌旌系幕钚蕴颗c零價(jià)鐵。
[0061]優(yōu)選地，pH調(diào)節(jié)池的材料選用為混凝土，pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜 ，防滲膜厚度> 2mm。pH調(diào)節(jié)池的側(cè)面底端設(shè)置第四導(dǎo)水管19，第四導(dǎo)水管19還設(shè)置導(dǎo)水口閥門18。
[0062]實(shí)施例2:
[0063]進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用上述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水進(jìn)行安全處置的方法，包括如下步驟:
[0064](I) SRB (硫酸鹽還原菌)菌種篩選:通過(guò)培養(yǎng)基分離純化，培養(yǎng)篩選本土的高效硫酸鹽還原菌；
[0065](2)廢水沉淀:礦山重金屬污染酸性廢水通過(guò)第一泵抽出至沉淀池，經(jīng)過(guò)初步沉淀，去除泥沙等固體雜質(zhì)；啟動(dòng)第二泵，將廢液泵入還原裝置；
[0066](3)菌種接種:通過(guò)菌種添加口將菌種接種入重金屬污染礦山酸性廢水,菌種添加完畢密封菌種添加口 ；
[0067](4)硫酸鹽還原:菌種接種后在密閉空間內(nèi)利用SRB菌對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水中硫酸鹽進(jìn)行還原處理；
[0068](5)廢氣脫硫:硫酸鹽還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣自行通過(guò)單向?qū)夤苓M(jìn)入脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理；
[0069](6)PRB過(guò)濾:硫酸鹽還原完成后啟動(dòng)第三泵,將廢液泵入PRB裝置進(jìn)行重金屬去除處理；
[0070](7)pH調(diào)節(jié):采用溶液作為pH調(diào)節(jié)劑對(duì)濾液pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得處理液的pH在6.8-7.2 之間；
[0071](8)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放:在開(kāi)啟導(dǎo)水口閥門，監(jiān)測(cè)排放口出水水質(zhì)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘，處理廢水達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)
重新處理。
[0072]優(yōu)選地，在本方法的各個(gè)步驟中包括下列中的一個(gè)或多個(gè):
[0073]步驟(1)中SBR菌種的選用要求為:選用礦山礦區(qū)本土菌種，進(jìn)行富集培養(yǎng)、分離純化，篩選出高效SBR菌種；并對(duì)篩選的菌種進(jìn)行菌種鑒定。
[0074]步驟⑵中廢水在沉淀池中的沉淀的時(shí)間≥20min。
[0075]步驟(3)中菌種的接種用量為3.5-4.0g/L。
[0076]步驟(4)中硫酸鹽硫酸鹽還原過(guò)程條件為:菌種接種后廢液密閉時(shí)間> 24h，溫度調(diào)控在15-40°C。
[0077]步驟(5)中廢氣脫硫?yàn)?采用干式脫硫法，脫硫劑選用氧化鐵，脫硫劑的粒徑要求在0.6-2.4mm范圍內(nèi)。
[0078]步驟(6)中PRB材料選用活性炭與零價(jià)鐵，其體積比為1:2，混合方式為充分?jǐn)嚢杌旌稀?br> [0079]步驟(7)中pH調(diào)節(jié)劑為10% NaHCO3溶液。
[0080]步驟⑶中廢液的監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放的參照標(biāo)準(zhǔn)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等，達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)重新處理。
[0081]礦山重金屬污染酸性廢水理前后水質(zhì)對(duì)比見(jiàn)下表。
[0082]表1:礦山重金屬污染酸性廢水處理前后水質(zhì)污染物濃度對(duì)比表
[0083]

【權(quán)利要求】
1.一種礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，包括:沉淀池、還原裝置、脫硫裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池， 沉淀池，用于對(duì)廢水中的固體雜質(zhì)進(jìn)行沉淀分離處理，提高后續(xù)工藝的工藝效果； 還原裝置，用于提供SBR快速繁殖的厭氧環(huán)境，提高廢水中硫酸鹽的還原效率； 脫硫裝置，連接所述還原裝置的上部，用于有效的對(duì)微生物還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行脫硫處理； PRB裝置，用于有效的實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬的去除； PH調(diào)節(jié)池，用于實(shí)現(xiàn)處理后廢水的pH調(diào)節(jié)，使得處理后廢水pH穩(wěn)定在合理范圍； 其中，對(duì)于沉淀池、還原裝置、PRB裝置與pH調(diào)節(jié)池，各個(gè)裝置間通過(guò)依次導(dǎo)水管系統(tǒng)、以及在導(dǎo)水管系統(tǒng)中的泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液體在不同裝置之間的有序流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，其特征在于: 沉淀池的材料選用為混凝土，沉淀池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜，防滲膜厚度> 2mm，沉淀池的側(cè)面底端設(shè)置PVC入水管，PVC入水管與第一泵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，其特征在 于: 還原裝置側(cè)面通過(guò)第一導(dǎo)水管與沉淀池連接，頂部設(shè)置有菌種添加端口，上端通過(guò)第一單向?qū)夤芘c脫硫裝置連接，第一導(dǎo)水管的吸入廢水的端部具有第一尼龍紗布包裹層，第一導(dǎo)水管還設(shè)置有第二泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，其特征在于: 脫硫裝置下部連接第一單向?qū)夤埽蟼?cè)設(shè)置第二單向?qū)夤芤耘懦龤怏w，脫硫裝置填充材料選用氧化鐵，粒徑要求在0.6-2.4mm范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，其特征在于: PRB裝置側(cè)面通過(guò)第二導(dǎo)水管與還原裝置連接，下側(cè)通過(guò)第三導(dǎo)水管與pH調(diào)節(jié)池連接，第二導(dǎo)水管還設(shè)置有第三泵，第三導(dǎo)水管的上端包裹有第二尼龍紗布包裹層，PRB裝置內(nèi)填充材料由上到下依次為石英砂層、重金屬吸附材料層和石英砂層，厚度比例為1:8:1，重金屬吸附材料為體積比1:2充分?jǐn)嚢杌旌系幕钚蕴颗c零價(jià)鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置，其特征在于: PH調(diào)節(jié)池的材料選用為混凝土，pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部要做水平與垂直防滲處理，防滲材料為HDPE防滲膜，防滲膜厚度> 2mm，pH調(diào)節(jié)池的側(cè)面底端設(shè)置第四導(dǎo)水管，第四導(dǎo)水管還設(shè)置導(dǎo)水口閥門。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的礦山重金屬污染酸性廢水的生物化學(xué)處理裝置對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水進(jìn)行處置的方法，包括如下步驟: (1)SRB (硫酸鹽還原菌)菌種篩選:通過(guò)培養(yǎng)基分離純化，培養(yǎng)篩選本土的高效硫酸鹽還原菌； (2)廢水沉淀:礦山重金屬污染酸性廢水通過(guò)第一泵抽出至沉淀池，經(jīng)過(guò)初步沉淀，去除泥沙等固體雜質(zhì)；啟動(dòng)第二泵，將廢液泵入還原裝置； (3)菌種接種:通過(guò)菌種添加口將菌種接種入重金屬污染礦山酸性廢水，菌種添加完畢密封菌種添加口 ； (4)硫酸鹽還原:菌種接種后在密閉空間內(nèi)利用SRB菌對(duì)礦山重金屬污染酸性廢水中硫酸鹽進(jìn)行還原處理； (5)廢氣脫硫:硫酸鹽還原過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣自行通過(guò)單向?qū)夤苓M(jìn)入脫硫裝置進(jìn)行脫硫處理； (6)PRB過(guò)濾:硫酸鹽還原完成后啟動(dòng)第三泵，將廢液泵入PRB裝置進(jìn)行重金屬去除處理； (7)pH調(diào)節(jié):采用溶液作為pH調(diào)節(jié)劑對(duì)濾液pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得處理液的pH在6.8-7.2之間； (8)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放:在開(kāi)啟導(dǎo)水口閥門，監(jiān)測(cè)排放口出水水質(zhì)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘，處理廢水達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)重新處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7，其特征在于: 在本方法的 各個(gè)步驟中包括下列中的一個(gè)或多個(gè): 步驟(1)中SBR菌種的選用要求為:選用礦山礦區(qū)本土菌種，進(jìn)行富集培養(yǎng)、分離純化，篩選出高效SBR菌種；并對(duì)篩選的菌種進(jìn)行菌種鑒定； 步驟⑵中廢水在沉淀池中的沉淀的時(shí)間≥20min ； 步驟(3)中菌種的接種用量為3.5-4.0g/L ； 步驟(4)中硫酸鹽硫酸鹽還原過(guò)程條件為:菌種接種后廢液密閉時(shí)間>24h，溫度調(diào)控在 15-40 0C ； 步驟(5)中廢氣脫硫?yàn)?采用干式脫硫法，脫硫劑選用氧化鐵，脫硫劑的粒徑要求在0.6-2.4mm 范圍內(nèi)； 步驟(6)中PRB材料選用活性炭與零價(jià)鐵，其體積比為1:2，混合方式為充分?jǐn)嚢杌旌希? 步驟(7)中pH調(diào)節(jié)劑為10% NaHCO3溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于: 步驟(8)中廢液的監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)排放的參照標(biāo)準(zhǔn)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要監(jiān)測(cè)物為硫化物、砷、鉛、銅、鋅、鉻與鎘等，達(dá)標(biāo)后可進(jìn)行安全排放；未達(dá)標(biāo)廢水重新進(jìn)入步驟(2)重新處理。
【文檔編號(hào)】C02F103/10GK104071945SQ201410262287
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】卜慶國(guó), 張春禹, 王新民, 徐奧, 張姣, 段高旗 申請(qǐng)人:路域生態(tài)工程有限公司