本实用新型专利技术公开了一种酸性老窖水处理装置。包括通过管道依次连通的酸性老窖水存储罐、修复柱和监测区，通过在修复柱内设置中间反应层，中间反应层包括由下至上依次设置的石英砂填料层、菱铁矿填料层、沸石填料层、生物质炭填料层和纳米灰岩填料层，监测区用于监控修复的酸性老窖水水质。通过利用中间反应层的物理吸附、化学吸附、电荷转移、离子和配体交换等作用，能够有效去除酸性老窖水中的重金属，去除效率最高达100%，修复后的酸性老窖水可回收再利用，经济环保。而且本装置的运行成本低，操作简便灵活，使用时间长。使用时间长。使用时间长。
【技术实现步骤摘要】
一种酸性老窖水处理装置
[0001]本技术涉及酸性老窑水处理
，尤其涉及一种酸性老窖水处理装置。
技术介绍
[0002]酸性老窑水会产生高浓度的硫酸盐和多种重金属，硫酸盐和重金属会释放到地下水或地表水等附近的水系统中，造成可持续数十年甚至高达百年之久的酸性老窑水污染，会对附近的人类以及生物生存造成很严重的健康问题。
[0003]随着酸性老窑水造成的危害日益严重，使得国内外对酸性老窑水的修复成为环境治理的一个重要方向。目前，酸性老窑水的修复方法国内外主要可分为两大类，主动修复方法和被动修复方法，常用的主动修复方法如吸附法、离子交换法、化学沉淀法等。但是，大部分主动修复方法在运行过程中的高成本和需要额外管理、污泥造成的管路堵塞以及安全处置危险污泥的产生，这些缺点可能对于偏远地区废弃矿山采用主动方法在经济上是不可行。
[0004]被动修复方法则对于废弃矿山是一种更加经济和环境可持续性的选择。常用的被动修复方法包括石灰石沟渠、可渗透反应墙和人工湿地等，被动修复方法具有基建成本和运行维护成本低，操作过程中受所需的外部干预小等优点。但现有修复方法中，如常用的石灰石沟渠也存在占地面积大、材料消耗大、石灰石利用率低、出水pH变化大等问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种酸性老窖水处理装置。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：
[0007]本技术的一种酸性老窖水处理装置，包括通过管道依次连通的酸性老窖水存储罐、修复柱和监测区；所述修复柱包括柱体和密封垫；所述柱体的内部由下至上依次设置有第一海绵过滤层、中间反应层和第二海绵过滤层；所述密封垫设置在所述第二海绵过滤层上表面；所述中间反应层包括由下至上依次设置的石英砂填料层、菱铁矿填料层、沸石填料层、生物质炭填料层和纳米灰岩填料层；所述石英砂填料层设置在所述第一海绵过滤层的上表面，所述纳米灰岩填料层设置在所述第二海绵过滤层的下表面，所述第一海绵过滤层设置在所述柱体的底部，所述柱体的底部设置有进水口，所述进水口与所述酸性老窖水存储罐的出水端相连通；所述密封垫上设有出水口，所述出水口与所述监测区的入水端相连通，所述监测区用于监测所述出水口的水质。
[0008]进一步的，所述石英砂填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为3~5cm。
[0009]进一步的，所述菱铁矿填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为6~8cm。
[0010]进一步的，所述沸石填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为3~5cm。
[0011]进一步的，所述生物质炭填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为6~8cm。
[0012]进一步的，所述生物质炭填料层为桔杆和玉米棒混合颗粒填料层。
[0013]进一步的，所述纳米灰岩填料层的填料粒径范围为50~100nm，高度铺设厚度为12~15cm。
[0014]进一步的，所述进水口处连接有进水管，所述进水管上设有第一阀门和调速泵，所述第一阀门的出水端与所述进水口相连通，所述第一阀门的入水端与所述调速泵的出水端相连通，所述调速泵的入水端与所述酸性老窖水存储罐的出水端相连通。
[0015]进一步的，所述出水口处连接有出水管，所述出水管上设置有第二阀门，所述第二阀门的出水端与所述监测区的入水端相连通。
[0016]进一步的，所述监测区包括废水收集池，所述废水收集池内设置有监测水质的pH监测探头。
[0017]本技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0018]本技术提供的一种酸性老窖水处理装置，通过管道依次连通的酸性老窖水存储罐、修复柱和监测区，通过在修复柱内设置中间反应层，中间反应层包括由下至上依次设置的石英砂填料层、菱铁矿填料层、沸石填料层、生物质炭填料层和纳米灰岩填料层。通过利用纳米灰岩中大量存在的碳酸根离子，酸性老窑水使纳米灰岩溶解，迅速高效的与酸性老窑水中存在的H
+
反应，从而显著提高老窑水的pH值，在高pH值时，金属开始以氧化物、氢氧化物和碳酸盐的形式析出，如Fe(OH)3，MnCO3等。其次，重金属的去除受介质的影响，而不是直接受pH值的影响，含有碳酸盐的纳米灰岩颗粒有利于促进溶液中存在金属的沉淀，改善老窑水整体水质；利用石英砂通过机械过滤截留污染水体中较大的悬浮物和胶体物质；利用菱铁矿与水接触生成Fe(OH)2、Fe(OH)3，这些铁氧化物对多种污染物有一定的吸附能力；利用沸石能够与水体中多种重金属发生离子交换，降低水的总硬度；利用生物质炭与其他处理介质混合时，能够极大地促进了整个修复过程。通过五层修复处理，能够有效去除水酸性老窖水中的重金属，去除效率最高达100%。而且本装置的运行成本低，操作简便灵活，使用时间长。
附图说明
[0019]图1为本技术的一种酸性老窖水处理装置结构示意图。
[0020]1、酸性老窖水存储罐；2、修复柱；21、柱体；22、密封垫；23、第一海绵过滤层；24、中间反应层；241、石英砂填料层；242、菱铁矿填料层；243、沸石填料层；244、生物质炭填料层；245、纳米灰岩填料层；25、第二海绵过滤层；26、进水口；261、进水管；262、第一阀门；263、调速泵；27、出水口；271、出水管；272、第二阀门；3、监测区；31、废水收集池；32、pH监测探头。
具体实施方式
[0021]以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。
[0022]如图1所示，本技术提供的一种酸性老窖水处理装置，包括通过管道依次连通的酸性老窖水存储罐1、修复柱2和监测区3；修复柱2包括柱体21和密封垫22；柱体21的内部由下至上依次设置有第一海绵过滤层23、中间反应层24和第二海绵过滤层25；密封垫22设置在第二海绵过滤层（25）上表面；中间反应层24包括由下至上依次设置的石英砂填料层241、菱铁矿填料层242、沸石填料层243、生物质炭填料层244和纳米灰岩填料层245；石英砂
填料层241设置在第一海绵过滤层23的上表面，纳米灰岩填料层245设置在第二海绵过滤层25的下表面；第一海绵过滤层23设置在柱体21的底部，柱体21的底部设置有进水口26，进水口26与酸性老窖水存储罐1的出水端相连通；密封垫22上设有出水口27，出水口27与监测区3的入水端相连通，监测区3用于监测出水口27的水质。通过利用灰岩的表面吸附低浓度的重金属离子，其表面含有大量的碳酸根离子，能够吸附如Cd、Cr、Zn、Pb等重金属离子，同时，灰岩中富含的碳酸钙可以中和酸性老窑水中的H
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，从而显著提高老窑水的pH值，在高pH值时，使得重金属离子开始以氧化物、氢氧化物和碳酸盐的形式析出，如Fe(OH)3，MnCO3等，而且析出的碳酸盐还具有吸附重金属的作用，有效地改善老窑水整体水质；利用石英砂通过机械过滤截留酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种酸性老窖水处理装置，其特征在于，包括通过管道依次连通的酸性老窖水存储罐（1）、修复柱（2）和监测区（3）；所述修复柱（2）包括柱体（21）和密封垫（22）；所述柱体（21）的内部由下至上依次设置有第一海绵过滤层（23）、中间反应层（24）和第二海绵过滤层（25）；所述密封垫（22）设置在所述第二海绵过滤层（25）上表面；所述中间反应层（24）包括由下至上依次设置的石英砂填料层（241）、菱铁矿填料层（242）、沸石填料层（243）、生物质炭填料层（244）和纳米灰岩填料层（245）；所述石英砂填料层（241）设置在所述第一海绵过滤层（23）的上表面，所述纳米灰岩填料层（245）设置在所述第二海绵过滤层（25）的下表面；所述第一海绵过滤层（23）设置在所述柱体（21）的底部，所述柱体（21）的底部设置有进水口（26），所述进水口（26）与所述酸性老窖水存储罐（1）的出水端相连通；所述密封垫（22）上设有出水口（27），所述出水口（27）与所述监测区（3）的入水端相连通，所述监测区（3）用于监测所述出水口（27）的水质。2.如权利要求1所述的一种酸性老窖水处理装置，其特征在于，所述石英砂填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为3~5cm。3.如权利要求1所述的一种酸性老窖水处理装置，其特征在于，所述菱铁矿填料层的填料粒径范围为1~2mm，高度铺设厚度为6~8cm。4.如权利要求1所述的一种酸性...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿煜，高旭波，殷振华，李成城，谭婷，潘振东，罗猛，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：
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