一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法.首先，利用水泵将酸性矿山废水引入调节池，对调节池中的酸性矿山废水根据其初始pH值适当加水进行稀释，使其pH值提高到4左右，使得废水中高浓度的铁离子自水解形成施氏矿物与汞、镉、砷等重金属污染物共沉淀而去除；除铁后的酸性矿山废水经过垂直潜流阻滞带过滤，过滤后的酸性矿山废水进入三级动态生态滤池，通过物理吸附、离子交换和沉淀等作用，进一步去除酸性矿山废水中高浓度的硫酸根离子和其他污染物质.本发明专利技术提供一种去除酸性矿山废水中高浓度硫酸根离子和铁离子及重金属污染物的方法，提高了水的利用率，降低了处理成本，且可重复循环使用，提高了治理效果的持续性。治理效果的持续性。治理效果的持续性。

A method for removing high concentration iron sulfur and heavy metal pollutants in acid mine wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，涉及一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法。

技术介绍

[0002]由于煤矿在开采时，其内存在大量在还原环境下可以稳定存在的硫化矿物，例如黄铁矿、磁铁矿等硫化物，经暴露在氧气的环境下，进一步在空气、水和微生物三者联合的作用下形成了大量的酸性矿山废水。矿山废水铁、硫酸根离子含量高、pH低、悬浮物多，含有多种类型硫化物，少量重金属；对附近的河流及生态环境造成了很大的破坏。
[0003]废水治理大多采用常规建站污水处理工艺，先期建筑工程、设备配备等就需要投人上千万资金，后期维护费的投入和人力、物力的投入居高不下，给各地区防治责任主体带来极大压力。
[0004]由于矿山废水流量随季节变化，各项污染指标数值随流量变化不断改变，传统的精细化污水处理方式和粗放的石灰沉淀池对有针对性的防治该类废水在经济上、技术上存在局限性，现有的治理工艺主要为调碱中和一絮凝沉淀，此方法耗费试剂多、设备复杂、需熟练技工长期值守，总体来说经济技术可行性低，因此亟需寻求一种简单、易操作、低成本的被动式治理方案实现酸性矿山废水的长期有效治理。

技术实现思路

[0005]为了解决上述酸性矿山废水带来的环境污染问题，本专利技术提供了一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法，该酸性矿山废水的处理方法提高了水的利用率，降低了处理成本，且可重复循环使用，提高了治理效果的持续性。
[0006]本专利技术提供了一种去除酸性矿山废水中硫酸根和铁离子的方法，包括以下步骤：
[0007](1)通过水泵和管道将酸性矿山废水引入调节池(1)，对调节池(1)中的酸性矿山废水根据其pH值适当加水进行稀释，使其pH值提高到4左右，生成沉淀，酸性矿山废水稀释后在调节池停留8
‑
12小时；
[0008](2)稀释后的酸性矿山废水经过调节池(1)的垂直潜流阻滞带过滤，过滤后的酸性矿山废水通过垂直潜流阻滞带下部的水泵和管道从调节池(1)泵入一级生态滤池(2)的上水口进入一级生态滤池(2)；
[0009](3)一级生态滤池(2)中的酸性矿山废水通过水泵和管道从一级生态滤池的下水口泵入二级生态滤池 (3)的上水口，再从二级生态滤池(3)的下水口通过水泵和管道泵入三级生态滤池的(4)的上水口，最后通过水泵和管道从三级生态滤池(4)的下水口泵入到一级生态滤池(2)的上水口完成循环，从而形成动态循环过程；
[0010](4)步骤四、酸性矿山废水经通过一级、二级、三级生态滤池动态循环处理22
‑
26小时，进一步去除硫酸根和铁离子以及其他污染物质，经过生态滤池处理后的出水即可外排或回收使用。
[0011](5)作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤一中，所述加入水的量可使得稀释后的酸性煤矿废水pH 值为4。
[0012](6)作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤一中，所述生成的沉淀为施氏矿物。
[0013](7)作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤二中，所述垂直潜流阻滞带的基质材料由粘土、尾矿、河道石等天然矿物、以及农林废弃改性生物质等低成本矿物基缓释材料；
[0014](8)作为本专利技术的优选方式之一，所述一级、二级、三级生态滤池均选用环境净化容量大、抗逆能力强的黄菖蒲、再力花、谷精草、香菇草、浮萍等多种水生植物混合种植，同时施加硫酸盐还原菌等功能微生物菌剂组合，每一级生态滤池底部均设置有垂直潜流阻滞带；
[0015]相较于现有技术，本专利技术提供的去一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法具有以下有益效果：针对不能大规模建设污水处理站提出解决方法，利用酸性矿山废水自水解沉淀形成的施氏矿物将水中悬浮的污染物和重金属离子沉淀去除，再利用动态生态滤池植物修复和微生物修复混合作用对酸性矿山废水中的高浓度硫酸根离子进行高效去除，保证矿山周围土壤和水体的环境不受污染，只需要定期对场地及设备进行简单的检测和维护，大大降低了运行费用，操作安全便捷，且可重复循环使用，在处理酸性矿山废水方面具有广泛实用性和适用性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例中调节池内自水解过程中悬浮液和沉淀物的扫描电镜图，(a
‑
c)为悬浮液中施氏矿物形貌图，(d
‑
f)为沉淀物中施氏矿物形貌图。
[0017]图2是本专利技术的酸性煤矿废水处理工艺流程图。
[0018]图中：1
‑
调节池，2
‑
一级生态滤池，3
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二级生态滤池，4
‑
三级生态滤池，A
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垂直潜流阻滞带。
具体实施方式
[0019]下面结合附图中的实施例对本专利技术做进一步的说明：
[0020]本专利技术的一种去除酸性煤矿废水中硫酸根和铁离子的方法，根据不同场地面积设计调节池1，一级生态滤池2，二级生态滤池3，三级生态滤池4，垂直潜流阻滞带A，具体步骤如下：
[0021](1)通过水泵和管道将酸性矿山废水引入调节池(1)，对调节池(1)中的酸性矿山废水根据其pH值适当加水进行稀释，使其pH值提高到4左右，生成沉淀，酸性矿山废水稀释后在调节池停留8
‑
12小时；
[0022](2)稀释后的酸性矿山废水经过调节池(1)的垂直潜流阻滞带过滤，过滤后的酸性矿山废水通过垂直潜流阻滞带下部的水泵和管道从调节池(1)泵入一级生态滤池(2)的上水口进入一级生态滤池(2)；
[0023](3)一级生态滤池(2)中的酸性矿山废水通过水泵和管道从一级生态滤池的下水口泵入二级生态滤池(3)的上水口，再从二级生态滤池(3)的下水口通过水泵和管道泵入三级生态滤池的(4)的上水口，最后通过水泵和管道从三级生态滤池(4)的下水口泵入到一级生态滤池(2)的上水口完成循环，从而形成动态循环过程；
[0024](4)酸性矿山废水经通过一级、二级、三级生态滤池动态循环处理22
‑
26小时，进一步去除硫酸根和铁离子以及其他污染物质，经过生态滤池处理后的出水即可外排或回收使用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除酸性矿山废水中高浓度铁硫及重金属污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过水泵和管道将酸性矿山废水引入调节池(1)，对调节池(1)中的酸性矿山废水根据其pH值适当加水进行稀释，使其pH值提高到4左右，生成沉淀，酸性矿山废水稀释后在调节池停留8
‑
12小时；(2)稀释后的酸性矿山废水经过调节池(1)的垂直潜流阻滞带过滤，过滤后的酸性矿山废水通过垂直潜流阻滞带下部的水泵和管道从调节池(1)泵入一级生态滤池(2)的上水口进入一级生态滤池(2)；(3)一级生态滤池(2)中的酸性矿山废水通过水泵和管道从一级生态滤池的下水口泵入二级生态滤池(3)的上水口，再从二级生态滤池(3)的下水口通过水泵和管道泵入三级生态滤池的(4)的上水口，最后通过水泵和管道从三级生态滤池(4)的下水口泵入到一级生态滤池(2)的上水口完成循环，从而形成动态循环过程；(4)酸性矿山废水经通过一级、二级、三级生态滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建裕，甘敏，周熠豪，陈俊文，陈建成，唐宾林，胡涛，李琼瑶，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：