【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水治理领域，特别涉及一种废水处理装置及酸性矿山排水净化系统及处理方法。
技术介绍
1、酸性矿山废水，是硫化矿物暴露于地表，与水、大气、微生物相互作用后发生氧化反应，逐渐溶解而形成的含有大量硫酸根和各种重金属离子的酸性液体，这些液体主要源于矿山开采产生的直接废水，自然降雨产生的地表径流废水，矿坑和矿洞积水在渗透作用下产生的地下污水。这些酸性液体的废水具有低有机物含量、高浓度硫酸盐以及较低的ph值等特点，ph值通常低于3，有的甚至小于2.0。此外，废水中含有大量的重金属离子，如铁、铝、铜、铅、锌、镍等，以及硫酸根阴离子。未经处理的酸性废弃矿山排水对环境和生物有巨大风险，特别是有害重金属会通过食物链富集，对人类身体健康带来严重危害。
2、处理酸性废弃矿山排水的传统工艺主要有吸附法和中和沉淀法。吸附法是利用吸附材料吸附可溶性金属离子，此种方法操作费用较高。中和沉淀法是向酸性矿山废水中添加碱性物质以提高废水ph值，使金属离子以氢氧化物沉淀的方式去除，此种方法会产生大量含有重金属的污泥，形成二次污染。
3、现有技术cn102701545a中公布了一种利用梯级拦截坝辅助处理酸性矿山废水的系统及其工艺，包括三级拦截带，拦截带呈自然落差的梯形状分布，前两级拦截带内设有石灰石层，能调节废水ph，降低废水中重金属的溶解度；第二级拦截带内设有生物层，能将硫酸根离子还原为硫离子，硫离子与溶解于水中的重金属离子形成硫化物沉淀而沉降于底泥，最后一级拦截带种植水生植物，利水生植物根系过滤、吸附废水中的颗粒物，降低水中重金
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的处理费用高、二次污染等问题，提供一种废水处理装置，为解决酸性废弃矿山排水净化效果，提供一种酸性废弃矿山排水湿地净化系统及处理方法，具有处理费用低，性价比高，重金属可回收，出水深度净化等优点。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种废水处理装置，包括废水处理池和输送装置，其特征在于，废水处理池包括外围墙、内围墙和填料槽，外围墙具有横向设置的前挡水墙和后挡水墙及位于前挡水墙和后挡水墙之间纵向设置的两道墙体，外围墙内部纵向设置有两道内围墙，外围墙与内围墙等高，两道内围墙之间连接若干个相互间隔的横向设置的填料槽，相邻填料槽之间以及填料槽与外围墙的前挡水墙和外围墙的后挡水墙之间均形成空腔可供废水流通，每个填料槽包括横向设置的前拦截墙体、后拦截墙体，及墙体之间被纵向设置的一道或多道连接墙体分隔成的填料区，填料区内部填充废水处理基质；填料区下方设有输送装置；
3、填料槽顶部被斜切形成斜坡式结构，使得每个填料槽的前拦截墙体高于后拦截墙体，后一个填料槽的前拦截墙体低于前一个填料槽的后拦截墙体；前拦截墙体的底部设置有连通填料区与空腔的可开闭入口，每个填料区设置一个可开闭入口；
4、所述外围墙和内围墙顶部均设置成沿着废水流动方向阶梯向下的台阶墙缘，其中，内围墙与填料槽连接的台阶墙缘不高于填料槽的前拦截墙体高度，与空腔接触处的台阶墙缘高度不低于上一个填料槽的后拦截墙体高度；
5、每个所述空腔两侧的内围墙设有闸门，内围墙和外围墙之间形成位于空腔及填料槽两侧的流通通道，两侧流通通道内交错设置阻隔墙，各流通通道内被相邻阻隔墙分隔成多个回流通道，每个回流通道中的内围墙仅具有两道闸门，每个回流通道通过两道闸门与前后两个空腔可操控的连通；
6、输送装置设置在废水处理包括与填料区连接的格式阀和刮板机，格式阀的上端与填料区连接，下端与刮板机连接，格式阀的关闭控制废水的传输。
7、为了实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种酸性废弃矿山排水的湿地净化系统，包括依次连通的石灰石拦截带、生物炭拦截带、汇流沟渠、一级沉淀池、一级吸附过滤坝、中和坝、二级沉淀池、二级吸附过滤坝、厌氧发酵池、一级潜流池、二级潜流池、沉水植物池，所述石灰石拦截带和生物炭拦截带沿着山坡产流区下部的坡脚设置，所述汇流沟渠收集来自生物炭拦截带溢流出的废水，所述一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝和中和坝均设置为所述的废水处理装置，一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝的填料槽内填充有生物质碳，所述中和坝的填料槽内填充石灰石、方解石，所述厌氧发酵池内接种有厌氧微生物，并以植物残体作为发酵料，所述一级潜流池和二级潜流池的岸边种植植物、池底以生物质碳为基质同时接种硫酸盐还原菌，所述沉水植物池池底种植水生植物。
8、所述石灰石拦截带布设在山坡产流区的下部，深入地下0.15-0.3米，上部低于地面0.05-0.1米，宽0.2-0.4米，池底分布有石灰石，矿山区域的坡面产流和浅层壤中流均可进入至石灰石拦截带中，所有的废水可以进行初步中和。
9、所述生物炭拦截带布设在山坡产流区的下部，在石灰石拦截带之后，深入地下0.15-0.3米，上部低于地面0.05-0.1米，宽0.2-0.4米。
10、所述汇流沟渠为一条或多条沟渠，可将项目区水流汇集至一级沉淀池，沟渠的岸边种植湿生植物；
11、所述一级沉淀池容积满足项目区集水量，可以调控出水速度，同时能初步沉降水体污染物，一级沉淀池的岸边种植湿生植物；
12、所述湿生植物包括喜旱莲子草、莲子草、香根草、芒草、南狄、芦苇中的一种或多种；湿生植物水土保持能力强，抗重金属胁迫能力较强，能够在矿区生长，生长在岸边，可以保持水土。
13、所述二级沉淀池的进水端布设有斜板，优选池深3-5米；
14、所述厌氧发酵池中设置有发酵料植物残体，选自汇流沟渠岸边、一级沉淀池岸边所种植的植物；
15、所述一级潜流池池底的基质为生物质碳，潜流池岸边种植菖蒲、香蒲、黑三棱中的一种或多种，同时接种硫酸盐还原菌；所述二级潜流池池底基质为生物质碳，潜流池岸边种植芦苇、水葱、美人蕉中的一种或多种，同时接种硫酸盐还原菌；
16、所述沉水植物池，池底种植有菹草、轮叶黑藻、苦草、伊乐藻、狐尾藻中的一种或多种，池底植物生长快、生物量大、净化能力强；沉水植物池的岸边种植有喜旱莲子草、莲子草、芒草、香根草、南狄、芦苇中的一种或多种，沉水植物池的岸边植物耐逆性强、水土保持能力强，减少岸坡水土流失，防止污染水体。
17、在废水处理期间，所述废水从废水处理池的前挡水墙的顶端漫过进入空腔，再从填料槽的前拦截墙体的下端可开闭入口进入填料区，进行处理，再从后拦截墙体溢出，由下一个空腔进入下一个填料槽进行处理，经过废水处理装置处理后的废水溢出外围墙的后挡水墙流出；
18、在废水处理期间，保持废水处理池中至少一个填料槽的可开闭入口开闭作为备用填料槽，且关闭可开闭入口的填料槽前后侧的两空腔位于同一个回流通道内的闸门打开，使废水由上一级空腔流向下一级空腔且不经过关闭可开闭入口本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废水处理装置，包括废水处理池和输送装置，其特征在于，废水处理池包括外围墙、内围墙和填料槽，外围墙具有横向设置的前挡水墙和后挡水墙及位于前挡水墙和后挡水墙之间纵向设置的两道墙体，外围墙内部纵向设置有两道内围墙，外围墙与内围墙等高，两道内围墙之间连接若干个相互间隔的横向设置的填料槽，相邻填料槽之间以及填料槽与外围墙的前挡水墙和外围墙的后挡水墙之间均形成空腔可供废水流通，每个填料槽包括横向设置的前拦截墙体、后拦截墙体，及墙体之间被纵向设置的一道或多道连接墙体分隔成的填料区，填料区内部填充废水处理基质；填料区下方设有输送装置；
2.一种酸性矿山排水净化系统，其特征在于，包括依次连通的石灰石拦截带、生物炭拦截带、汇流沟渠、一级沉淀池、一级吸附过滤坝、中和坝、二级沉淀池、二级吸附过滤坝、厌氧发酵池、一级潜流池、二级潜流池、沉水植物池，所述石灰石拦截带和生物炭拦截带沿着山坡产流区下部的坡脚设置，所述汇流沟渠收集来自生物炭拦截带溢流出的废水，所述一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝和中和坝均设置为权利要求1所述的废水处理装置，一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝的填料槽内填充有生物质碳，
3.根据权利要求2所述的酸性矿山排水净化系统，其特征在于，所述石灰石拦截带深入地下0.15-0.3米，上部低于地面0.05-0.1米，宽0.2-0.4米，池底分布有石灰石，石灰石拦截带收集矿山区域的坡面产流和浅层壤中流的废水进行初步中和；所述生物炭拦截带设置在石灰石拦截带之后，生物炭拦截带2深入地下0.15-0.3米，上部低于地面0.05-0.1米，宽0.2-0.4米。
4.根据权利要求2所述的酸性矿山排水净化系统，其特征在于，在废水处理期间，所述废水从废水处理池的前挡水墙的顶端漫过进入空腔，再从填料槽的前拦截墙体的下端可开闭入口进入填料区，进行处理，再从后拦截墙体溢出，由下一个空腔进入下一个填料槽进行处理，经过废水处理装置处理后的废水溢出外围墙的后挡水墙流出；
5.根据权利要求2所述的理酸性矿山排水净化系统，其特征在于，所述汇流沟渠、一级沉淀池的岸边种植湿生植物，所述湿生植物包括喜旱莲子草、莲子草、香根草、芒草、南狄、芦苇中的一种或多种，所述沉水植物池池底种植有菹草、轮叶黑藻、苦草、伊乐藻、狐尾藻中的一种或多种；所述一级潜流池和二级潜流池岸边种植菖蒲、香蒲、黑三棱中的一种或多种。
6.一种酸性矿山排水处理方法，基于权利要求1-5任一项酸性矿山排水净化系统净化酸性矿山排水，其特征在于，包括以下步骤，
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中废水在一级沉淀池中停留时间为12-48小时，调节一级沉淀池的出水量控制后续步骤中的处理水量；所述一级沉淀池的pH为4-5。
8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中废水在二级沉淀池中停留时间12-48小时。
9.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中二级沉淀池池底汇集的沉淀反应的沉渣形成污泥后集中排出，所排出的污泥脱水干化后形成泥饼自然堆存。
...【技术特征摘要】
1.一种废水处理装置，包括废水处理池和输送装置，其特征在于，废水处理池包括外围墙、内围墙和填料槽，外围墙具有横向设置的前挡水墙和后挡水墙及位于前挡水墙和后挡水墙之间纵向设置的两道墙体，外围墙内部纵向设置有两道内围墙，外围墙与内围墙等高，两道内围墙之间连接若干个相互间隔的横向设置的填料槽，相邻填料槽之间以及填料槽与外围墙的前挡水墙和外围墙的后挡水墙之间均形成空腔可供废水流通，每个填料槽包括横向设置的前拦截墙体、后拦截墙体，及墙体之间被纵向设置的一道或多道连接墙体分隔成的填料区，填料区内部填充废水处理基质；填料区下方设有输送装置；
2.一种酸性矿山排水净化系统，其特征在于，包括依次连通的石灰石拦截带、生物炭拦截带、汇流沟渠、一级沉淀池、一级吸附过滤坝、中和坝、二级沉淀池、二级吸附过滤坝、厌氧发酵池、一级潜流池、二级潜流池、沉水植物池，所述石灰石拦截带和生物炭拦截带沿着山坡产流区下部的坡脚设置，所述汇流沟渠收集来自生物炭拦截带溢流出的废水，所述一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝和中和坝均设置为权利要求1所述的废水处理装置，一级吸附过滤坝和二级吸附过滤坝的填料槽内填充有生物质碳，所述中和坝的填料槽内填充石灰石、方解石，所述厌氧发酵池内接种有厌氧微生物，并以植物残体作为发酵料，所述一级潜流池和二级潜流池的岸边种植植物、池底以生物质碳为基质同时接种硫酸盐还原菌，所述沉水植物池池底种植水生植物。
3.根据权利要求2所述的酸性矿山排水净化系统，其特征在于，所述石灰石拦截带深入地下0.15-0.3米，上部低于地面0.05-0.1米，宽0.2-0.4米，池底分布有石灰石，石灰石拦截带收集矿山区域的坡面产流和...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，方迎春，刘军武，谭佩阳，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。