一种矿山酸性废水处理方法及处理设备技术

本发明专利技术公开了一种矿山酸性废水处理方法及处理设备，其中处理方法包括步骤：S1、水质调节与化学混凝；S2、接触氧化除锰；S3、重金属捕捉反应；S4、水质调节与再次混凝；S5、高效沉淀；以及后续处理步骤A和后续处理步骤B。本发明专利技术的矿山酸性废水处理方法，重金属去除率较高、处理出水指标较低、几乎无二次污染；该处理方法的各工艺环节产生的污水均采用精准处置，根据产生环节以及污水性质回流至各个对应工艺环节，进水指标不会因为各工艺环节污水的混入导致污染物积聚而影响到最终出水指标，极大的提升了工艺运行稳定性。本发明专利技术的矿山酸性废水处理设备一体化程度高，可随着矿山采矿规模的变化随时进行转移。化随时进行转移。化随时进行转移。

【技术实现步骤摘要】
一种矿山酸性废水处理方法及处理设备


[0001]本专利技术涉及矿山污水处理
，特别地，涉及一种矿山酸性废水处理方法及处理设备。

技术介绍

[0002]在矿山开采及矿物富集分离的过程中会产生很多的环境污染问题，酸性废水污染就是其中之一。矿山酸性废水含重金属且呈酸性，直接排放对矿区周边水体破坏程度大，对周边植被、水生生物以及相关食物链生物破坏影响程度大，对生物多样性影响较为长远，因而需要针对性的进行处理。
[0003]矿山废水的处理方法一般有化学沉淀法、膜分离法、微生物法、人工湿地法、离子交换法和吸附法等。其中化学沉淀法是目前矿山酸性废水处理中应用最广泛的一种处理方法。但传统的化学沉淀法重金属去除率较低、处理出水指标较高、同时工艺环节可能造成二次污染，而且大部分化学沉淀工艺除去最终出水以及干化后污泥外的其他各环节产生的水的处置较为粗犷，一般采用统一排放回工艺进水源头的方式进行处置，进水指标可能随着处理设施运行时间的增长而增高，将逐渐影响到药剂成本以及处理出水效果，进而进一步提高处理出水各项指标，而随着国家对于矿山环境治理的日益重视，“绿色矿山”建设发展已成趋势，处理出水水质指标日趋严格，传统的化学沉淀法逐渐难以满足相关要求。
[0004]因此，需要设计一种新的矿山酸性废水处理方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种矿山酸性废水处理方法，以解决
技术介绍
中提出的传统的化学沉淀法去除率较低、处理出水指标较高、同时工艺环节可能造成二次污染，而且大部分化学沉淀工艺除去最终出水以及干化后污泥外的其他各环节产生的水的处置较为粗犷，易导致出水指标进一步提高，无法满足日益严苛的“绿色矿山”建设发展要求等问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种矿山酸性废水处理方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1、水质调节与化学混凝：将矿山酸性废水收集后用泵泵入带有机械搅拌装置的第一调节池，向所述第一调节池投加碱性化学药剂并搅拌，将所述第一调节池内水体的pH值调节至8
‑
9，在所述第一调节池的出口处投加混凝剂；
[0008]步骤S2、接触氧化除锰：从第一调节池出口处流出的水体自流进入带有曝气装置的接触氧化池，通过所述接触氧化池曝气使得水体发生接触氧化反应，在所述接触氧化池的出口处投加絮凝剂；
[0009]步骤S3、重金属捕捉反应：经过接触氧化反应处理后的水体从所述接触氧化池的出口流出以后，通过管道提升泵泵送至带有机械搅拌装置的反应池，在所述反应池的进水口投加重金属捕捉剂；
[0010]步骤S4、水质调节与再次混凝：经反应池反应后的水体从所述反应池的出口自流进入带有机械搅拌装置的第二调节池，向所述第二调节池投加碱性化学药剂并搅拌，将所
述第二调节池内水体的pH值调节至10
‑
11，在所述第二调节池的出口处投加混凝剂、砂；
[0011]步骤S5、高效沉淀：从所述第二调节池的出口处流出的水体自流进带有机械搅拌装置及沉淀区的高效沉淀池，在所述高效沉淀池的进水端投加絮凝剂，水体与絮凝剂充分搅拌后进入所述沉淀区进行泥水分离；经泥水分离后得到的水体和污泥分别按步骤A和B进行后续处理；
[0012]所述处理步骤A包括以下具体步骤：
[0013]步骤A.1、水质调节：经所述高效沉淀池泥水分离后的水体从所述高效沉淀池的出口流出后，通过管道提升泵泵送至带有机械搅拌装置的第三调节池，向所述第三调节池投加酸性化学药剂并搅拌，将所述第三调节池内水体的pH值调节至7
‑
8；
[0014]步骤A.2、锰砂过滤：从第三调节池出口处流出的水体经过增压泵泵送至带有平衡布水装置的锰砂床，经所述锰砂床过滤后达标水体的一部分自锰砂床底部出水口排放或进行回用，另一部分作为反洗废水通过管道泵泵送至所述反应池；
[0015]所述步骤B包括以下具体步骤：
[0016]步骤B.1、高效沉淀池污泥处置：所述高效沉淀池内的污泥经过回流泵旁通管道输送至旋流沉沙器进行泥砂分离，分离出的砂回流至所述高效沉淀池进水口循环使用，分离出的污泥则排放至污泥浓缩池；
[0017]步骤B.2、污泥浓缩：通过添加药剂以及自然静置使所述污泥浓缩池的污泥进行浓缩，所述污泥浓缩池内上清液经管道泵泵送至所述第三调节池；
[0018]步骤B.3、污泥脱水干化：所述污泥浓缩池内浓缩后的污泥经过螺杆泵泵送至污泥脱水设备进行压榨脱水，且脱水干化后的污泥在所述污泥脱水设备中贮存一段时间，使污泥进一步脱水干化，脱水过程的压榨水以及贮存过程的离析水将经过管道泵泵送至所述第三调节池。
[0019]进一步的，经过长时间运行后，所述反应池的底部会产生污泥，利用吸泥装置将所述反应池内的污泥通过管道排放至所述污泥浓缩池。
[0020]进一步的，所述矿山酸性废水的pH值为2
‑
5，所述矿山酸性废水中：SS≤500mg/L，总铁浓度为10
‑
40mg/L，总锰浓度为10
‑
45mg/L，总铜浓度为10
‑
20mg/L，总锌浓度为7
‑
15mg/L，总镉浓度为0.1
‑
0.5mg/L。
[0021]进一步的，所述碱性化学药剂为石灰、氢氧化钠或复合碱中的任意一种；所述混凝剂为聚合氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铁或三氯化铁中的任意一种；所述机械搅拌装置为搅拌机，所述搅拌机的搅拌转速为200
‑
300r/min。
[0022]进一步的，所述重金属捕捉剂为硫化钠；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯亚胺中的任意一种；所述酸性化学药剂为硫酸、盐酸或硝酸中的任意一种。
[0023]进一步的，所述砂为石榴石砂、石英砂或金刚砂比重较大且含泥量较低的砂中的任意一种；所述砂的筛选粒径为80
‑
120目，含泥量≤0.1％，含水量≤0.2％。
[0024]进一步的，所述锰砂床为由多个密封设置的锰砂罐通过布水装置并联形成的矩阵式锰砂过滤床，所述锰砂罐包括胶囊形结构的罐体，所述罐体由耐腐蚀玻璃钢制成，所述罐体上设有罐体进水口、反冲洗污水排放口以及过滤出水口，所述罐体内从上至下依次设置有细粒径锰砂、中粒径锰砂和中粒径锰砂；单个所述锰砂罐的额定压力为0.4Mpa，额定容积为2
‑
3m3，额定处理量为10
‑
15m3/h。
[0025]进一步的，所述布水装置为锥形结构，所述布水装置的外壳由耐腐蚀金属材质制成，所述外壳的额定承压1.0Mpa，所述外壳上包含一个布水进水口以及与所述锰砂罐的数量相当的布水口，所述布水口末端设置球阀，并在所述球阀与所述布水口之间设压力传感器。
[0026]进一步的，所述曝气装置为微孔曝气盘或膜片管式曝气器；所述旋流沉沙器采用离心分离技术；所述脱水设备为带式压滤脱水机或板框压滤脱水机。
[0027]本专利技术还提供一种矿山酸性废水处理设备，所述处理系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿山酸性废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、水质调节与化学混凝：将矿山酸性废水收集后用泵泵入带有机械搅拌装置的第一调节池(1)，向所述第一调节池投加碱性化学药剂并搅拌，将所述第一调节池内水体的pH值调节至8
‑
9，在所述第一调节池的出口处投加混凝剂；步骤S2、接触氧化除锰：从所述第一调节池的出口处流出的水体自流进入带有曝气装置的接触氧化池(2)，通过所述接触氧化池曝气使得水体发生接触氧化反应，在所述接触氧化池的出口处投加絮凝剂；步骤S3、重金属捕捉反应：经过接触氧化反应处理后的水体从所述接触氧化池的出口流出以后，通过管道提升泵泵送至带有机械搅拌装置的反应池(3)，在所述反应池的进水口投加重金属捕捉剂；步骤S4、水质调节与再次混凝：经反应池反应后的水体从所述反应池的出口自流进入带有机械搅拌装置的第二调节池(4)，向所述第二调节池投加碱性化学药剂并搅拌，将所述第二调节池内水体的pH值调节至10
‑
11，在所述第二调节池的出口处投加混凝剂、砂；步骤S5、高效沉淀：从所述第二调节池的出口处流出的水体自流进带有机械搅拌装置及沉淀区的高效沉淀池(5)，在所述高效沉淀池的进水端投加絮凝剂，水体与絮凝剂充分搅拌后进入所述沉淀区进行泥水分离；经泥水分离后得到的水体和污泥分别按步骤A和B进行后续处理；所述步骤A包括以下具体步骤：步骤A.1、水质调节：经所述高效沉淀池泥水分离后的水体从所述高效沉淀池的出口流出后，通过管道提升泵泵送至带有机械搅拌装置的第三调节池(7)，向所述第三调节池投加酸性化学药剂并搅拌，将所述第三调节池内水体的pH值调节至7
‑
8；步骤A.2、锰砂过滤：从第三调节池出口处流出的水体经过增压泵泵送至带有平衡布水装置的锰砂床(8)，经所述锰砂床过滤后达标水体的一部分自锰砂床底部出水口排放或进行回用，另一部分作为反洗废水通过管道泵泵送至所述反应池；所述步骤B包括以下具体步骤：步骤B.1、高效沉淀池污泥处置：所述高效沉淀池内的污泥经过回流泵旁通管道输送至旋流沉沙器(6)进行泥砂分离，分离出的砂回流至所述高效沉淀池进水口循环使用，分离出的污泥则排放至污泥浓缩池(9)；步骤B.2、污泥浓缩：通过添加药剂以及自然静置使所述污泥浓缩池的污泥进行浓缩，所述污泥浓缩池内上清液经管道泵泵送至所述第三调节池；步骤B.3、污泥脱水干化：所述污泥浓缩池内浓缩后的污泥经过螺杆泵泵送至污泥脱水设备(10)进行压榨脱水，且脱水干化后的污泥在所述污泥脱水设备中贮存一段时间，使污泥进一步脱水干化，脱水过程的压榨水以及贮存过程的离析水均经过管道泵泵送至所述第三调节池。2.根据权利要求1所述的矿山酸性废水处理方法，其特征在于，经过长时间运行后，所述反应池的底部会产生污泥，利用吸泥装置将所述反应池内的污泥通过管道排放至所述污泥浓缩池。3.根据权利要求1所述的矿山酸性废水处理方法，其特征在于，所述矿山酸性废水的pH值为2
‑
5，所述矿山酸性废水中：SS≤500mg/L，总铁浓度为10
‑
40mg/L，总锰浓度为10
‑
45mg/
L，总铜浓度为10<...

【专利技术属性】
技术研发人员：言海燕，曹文娟，胡娜，陈亚利，曾智威，彭维强，郭小斌，
申请(专利权)人：中铁环境科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：