有色矿山废水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种有色金属矿山废水处理系统，它由混合搅拌槽、超声/臭氧氧化槽、混凝搅拌槽、沉淀池、生物活性炭反应池、回水池、水泵、臭氧发生器和风机构成，其中超声/臭氧氧化槽内部均匀布设有超声变幅杆探头和臭氧曝气系统，用于超声波和臭氧的协同作用，沉淀池为圆形竖流式沉淀池，生物活性炭反应池由进水管、曝气系统、滤网、活性炭层、溢流堰和溢流槽组成，采取中心自上而下进水，周边自下而上出水的方式。本实用新型将超声/臭氧氧化技术、混凝沉淀技术和生物活性炭技术结合在一起协同对废水进行处理，具有工艺流程简单，废水处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，易实现工业应用等优点，具有广阔的应用前景。
【专利说明】有色矿山废水处理系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及环境保护技术及水处理【技术领域】，特别涉及一种有色矿山废水的 处理系统。
【背景技术】
[0002] 有色矿山废水主要包括采矿矿井水和选矿废水，其中选矿废水占大部分的比重， 有色矿山废水水质复杂，成分繁多，含有多种重金属、有机药剂及其他污染物质，如果外排 将对四周生态环境产生严重的危害，如果返回生产流程中，随着废水中的有害物质将不断 累积，也会对生产工艺和设备产生不利的影响，因此，需要选择适宜的处理方法对这些废水 进行处理。目前，常用的处理方法有化学沉淀法、吸附法、微生物法、人工湿地法等等，这些 处理方法虽然各自具有一定的优点，但普遍受矿山生产条件、环境条件或处理要求等因素 的限制，例如，采用化学沉淀法重金属处理效果相对较好，但有机物质处理效果差；吸附法 能有效处理重金属废水，但吸附剂再生时，污染物又会重新产生；微生物法处理成本相对较 低，但反应条件要求比较苛刻，难以得到推广应用；湿地法占用面积大，处理周期长，也很难 满足处理要求。因此，如何选择一种实用的处理系统对矿山废水进行有效治理，是当前有色 矿山普遍面临的难题。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的就是针对上述问题，而提供一种工艺流程简单、处理效果好、运 行费用低的有色矿山废水处理系统。
[0004] 本实用新型是由混合搅拌槽、超声波/臭氧氧化槽、混凝搅拌槽、沉淀池、生物活 性炭反应池、回水池、水泵、臭氧发生器和风机构成，其中混合搅拌槽的侧身上下方分别设 有混合搅拌槽进水管和混合搅拌槽出水管，在混合搅拌槽进水管上设有酸碱试剂加药管， 混合搅拌槽出水管与水泵相连，混合搅拌槽内部装有搅拌装置；超声/臭氧氧化槽外壳为 圆槽形，上面采用半球形封头密封，超声/臭氧氧化槽侧身的下方设有与水泵相连的氧化 槽进水管，侧身上方设有氧化槽出水管，超声/臭氧氧化槽内部设有超声变幅杆探头，超声 变幅杆探头与氧化槽外的超声换能器相连，超声换能器与超声发生器相连，超声/臭氧氧 化槽底部设有臭氧曝气管，臭氧曝气管前端设有臭氧曝气支管和臭氧微孔曝气器，臭氧曝 气管末端与臭氧发生器相连；混凝搅拌槽侧身上下方分别设有混凝搅拌槽进水管和混凝搅 拌槽出水管，混凝搅拌槽进水管与氧化槽出水管相连，混凝搅拌槽出水管与水泵相连，混凝 搅拌槽上方设有凝聚剂加药管和絮凝剂加药管，混凝搅拌槽内部设有搅拌装置；沉淀池为 圆形坚流式沉淀池，沉淀池上部中心设有与水泵相连的沉淀池进水管，周边设有沉淀池溢 流堰和沉淀池溢流槽，沉淀池溢流槽底部设有沉淀池出水管；生物活性炭反应池为圆筒状， 内部中心位置设有反应池进水管，反应池进水管与沉淀池出水管相连，生物活性炭反应池 底部设有曝气管，曝气管前端设有曝气支管和微孔曝气器，曝气管末端与风机相连，微孔曝 气器上方设有滤网，滤网上方为活性炭层，生物活性炭反应池上部周边设有反应池溢流堰 和反应池溢流槽，反应池溢流槽底部设有溢流槽出水管；回水池为系统反应后的集水池，回 水池内分别设有回水池进水管和回水池抽水管，回水池进水管与生物活性炭溢流槽出水管 相连。
[0005] 所述混合搅拌槽的搅拌线速度在0. lm/s?10m/s之间，酸碱试剂加药管中的酸碱 试剂为硫酸、盐酸、氢氧化钠溶液或石灰乳，调节混合搅拌槽的出水pH到8?11之间。 [0006] 所述超声/臭氧氧化槽中的超声变幅杆探头的直径可调，超声变幅杆探头的数量 大于等于一个，均匀分布在废水液面以下30mm处。臭氧曝气管前端两侧等间距镜像设有臭 氧曝气支管，同侧的臭氧曝气支管平行排列，倾斜角度15?90度，各臭氧曝气支管上等间 距设有臭氧微孔曝气器，臭氧微孔曝气器的材质为316L不锈钢、钛合金或陶瓷；超声/臭氧 氧化槽、灯座、臭氧曝气管和臭氧曝气支管为不锈钢材质。
[0007] 所述混凝搅拌槽的搅拌线速度在0. lm/s?lOm/s之间，凝聚剂加药管中的凝聚剂 为高分子无机盐，絮凝剂加药管中的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0008] 所述生物活性炭反应池中曝气管前端设有曝气支管，曝气支管呈"卍"字形，均匀 的分布在生物活性炭反应池底部，各曝气支管上等间距设有微孔曝气器；滤网为圆盘形，中 心开孔尺寸与反应池进水管外径相等，滤网周身布满方形或圆形滤孔，滤孔尺寸小于活性 炭层中活性炭颗粒的大小，滤网上圆形阵列设置4?32个滤网支撑架。
[0009] 所述回水池抽水管距离池底的距离为池深的1/5?1/2。
[0010] 本实用新型的有益效果：
[0011] 本实用新型将超声/臭氧氧化技术、混凝沉淀技术和生物活性炭技术结合在一起 协同对废水进行处理，具有工艺流程简单，废水处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，易 实现工业应用等优点，具有广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型的结构和工艺流程图。
[0013] 图2是超声/臭氧氧化槽中臭氧曝气管、臭氧曝气支管和臭氧微孔曝气器俯视图。
[0014] 图3是生物活性炭反应池的滤网结构示意图。
[0015] 图4是生物活性炭反应池的曝气支管和微孔曝气器俯视图。
[0016] 其中，1 一混合搅拌槽；11 一混合搅拌槽进水管；12-混合搅拌槽出水管；13-酸 碱试剂加药管；2-超声/臭氧氧化槽；21-氧化槽进水管；22-氧化槽出水管；23-超声 变幅杆探头；24 -超声换能器；25-超声发生器；26-臭氧曝气管；27-臭氧曝气支管； 28-臭氧微孔曝气器；29-半球形封头；3-混凝搅拌槽；31-混凝搅拌槽进水管；32-混 凝搅拌槽出水管；33-凝聚剂加药管；34-絮凝剂加药管；4 一沉淀池；41 一沉淀池进水管； 42-沉淀池溢流堰；43-沉淀池溢流槽；44 一沉淀池出水管；5-生物活性炭反应池；51- 反应池进水管；52-反应池溢流堰；53-反应池溢流槽；531-溢流槽出水管；54-曝气管； 55-曝气支管；56-微孔曝气器；57-滤网；571-滤孔；572-滤网支撑架；58-活性炭层； 6-回水池；61-回水池进水管；62-回水池抽水管；7-7jC泵；8-臭氧发生器；9 一风机。
【具体实施方式】
[0017] 请参阅图1所示，本实施例是由混合搅拌槽1、超声/臭氧氧化槽2、混凝搅拌槽3、 沉淀池4、生物活性炭反应池5、回水池6、水泵7、臭氧发生器8和风机9构成，其中混合搅 拌槽1的侧身上下方分别设有混合搅拌槽进水管11和混合搅拌槽出水管12,在混合搅拌槽 进水管11上设有酸碱试剂加药管13,混合搅拌槽出水管12与水泵7相连，混合搅拌槽1内 部装有搅拌装置；超声/臭氧氧化槽2外壳为圆槽形，上面采用半球形封头29密封，超声/ 臭氧氧化槽2侧身的下方设有与水泵7相连的氧化槽进水管21，侧身上方设有氧化槽出水 管22,超声/臭氧氧化槽2内部设有超声变幅杆探头23,超声变幅杆探头23与氧化槽外的 超声换能器24相连，超声换能器24与超声发生器25相连，超声/臭氧氧化槽2底部设有 臭氧曝气管26,臭氧曝气管26前端设有臭氧曝气支管27和臭氧微孔曝气器28,臭氧曝气 管26末端与臭氧发生器8相连；混凝搅拌槽3侧身上下方分别设有混凝搅拌槽进水管31 和混凝搅拌槽出水管32,混凝搅拌槽进水管31与氧化槽出水管22相连，混凝搅拌槽出水管 32与水泵7相连，混凝搅拌槽3上方设有凝聚剂加药管33和絮凝剂加药管34,混凝搅拌槽 3内部设有搅拌装置；沉淀池4为圆形坚流式沉淀池，沉淀池4上部中心设有与水泵7相连 的沉淀池进水管41，周边设有沉淀池溢流堰42和沉淀池溢流槽43,沉淀池溢流槽43底部 设有沉淀池出水管44 ;生物活性炭反应池5为圆筒状，生物活性炭反应池5内部中心位置 设有反应池进水管51，反应池进水管51与沉淀池出水管44相连，生物活性炭反应池5底部 设有曝气管54,曝气管54前端设有曝气支管55和微孔曝气器56,曝气管54末端与风机9 相连，微孔曝气器56上方设有滤网57,滤网57上方为活性炭层58,生物活性炭反应池5上 部周边设有反应池溢流堰52和反应池溢流槽53,反应池溢流槽53底部设有溢流槽出水管 531 ;回水池6为系统反应后的集水池，回水池6内分别设有回水池进水管61和回水池抽水 管62,回水池进水管61与溢流槽出水管531相连。
[0018] 所述混合搅拌槽1的搅拌线速度在0. lm/s?10m/s之间，酸碱试剂加药管13中 的酸碱试剂为硫酸、盐酸、氢氧化钠溶液或石灰乳，调节混合搅拌槽的出水pH到8?11之 间。
[0019] 所述超声/臭氧氧化槽2中的超声变幅杆探头23的直径可调，超声变幅杆探头23 的数量大于等于一个，均匀分布在废水液面以下30mm处。如图2所示，臭氧曝气管26前端 两侧等间距镜像设有臭氧曝气支管27,同侧的臭氧曝气支管27平行排列，倾斜角度15? 90度，各臭氧曝气支管27上等间距设有臭氧微孔曝气器28,臭氧微孔曝气器28的材质为 316L不锈钢、钛合金或陶瓷；超声/臭氧氧化槽2、灯座25、臭氧曝气管26和臭氧曝气支管 27为不锈钢材质。
[0020] 所述混凝搅拌槽3的搅拌线速度在0. lm/s?10m/s之间，凝聚剂加药管33中的 凝聚剂为高分子无机盐，絮凝剂加药管34中的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0021] 如图3所示，滤网57为圆盘形，中心开孔尺寸与反应池进水管51的外径相等，滤 网57周身布满方形或圆形滤孔571，滤孔571尺寸小于活性炭层58中活性炭颗粒的大小， 滤网57上圆形阵列设置4?32个滤网支撑架572。如图4所示，生物活性炭反应池5中曝 气管54前端设有曝气支管55,曝气支管55呈"卍"字形，均匀的分布在生物活性炭反应池 5底部，各曝气支管55上等间距设有微孔曝气器56。
[0022] 所述回水池抽水管62距离池底的距离为池深的1/5?1/2。
[0023] 本实用新型在进行处理废水时，废水首先从混合搅拌槽进水管11进入，与酸碱试 剂加药管13投加的酸液或碱液在混合搅拌槽1内充分搅拌混合，废水的pH调整到8?10 之间，然后用水泵7泵入到超声/臭氧氧化槽2中，在超声变幅杆探头23发射的超声波作 用下，通过臭氧微孔曝气器28通入臭氧进行超声和臭氧协同对污染物降解反应，反应后的 废水进入到混凝搅拌槽3中，在凝聚剂加药管33和絮凝剂加药管34投加的凝聚剂和絮凝 剂作用下发生混凝反应，混凝后的废水泵入到沉淀池4中进行沉淀和固液分离，沉淀池4的 上清液流入到生物活性炭反应池5中进行生物和活性炭的协同处理，处理后出水进入到回 水池6中，由回水池抽水管62抽出水返回生产工艺流程中或者达标排放。
【权利要求】
1. 一种有色矿山废水处理系统，其特征在于：是由混合搅拌槽（1)、超声/臭氧氧化槽 (2)、混凝搅拌槽（3)、沉淀池（4)、生物活性炭反应池（5)、回水池（6)、水泵（7)、臭氧发生器 (8)和风机（9)构成，其中混合搅拌槽（1)的侧身上下方分别设有混合搅拌槽进水管（11) 和混合搅拌槽出水管（12)，在混合搅拌槽进水管（11)上设有酸碱试剂加药管（13)，混合搅 拌槽出水管（12)与水泵（7)相连，混合搅拌槽（1)内部装有搅拌装置；超声/臭氧氧化槽 (2)外壳为圆槽形，上面采用半球形封头（29)密封，超声/臭氧氧化槽（2)侧身的下方设 有与水泵（7)相连的氧化槽进水管（21)，侧身上方设有氧化槽出水管（22)，超声/臭氧氧 化槽（2)内部设有超声变幅杆探头（23)，超声变幅杆探头（23)与氧化槽外的超声换能器 (24)相连，超声换能器（24)与超声发生器（25)相连，超声/臭氧氧化槽（2)底部设有臭氧 曝气管（26)，臭氧曝气管（26)前端设有臭氧曝气支管（27)和臭氧微孔曝气器（28)，臭氧 曝气管（26)末端与臭氧发生器（8)相连；混凝搅拌槽（3)侧身上下方分别设有混凝搅拌槽 进水管（31)和混凝搅拌槽出水管（32)，混凝搅拌槽进水管（31)与氧化槽出水管（22)相 连，混凝搅拌槽出水管（32)与水泵（7)相连，混凝搅拌槽（3)上方设有凝聚剂加药管（33) 和絮凝剂加药管（34)，混凝搅拌槽（3)内部设有搅拌装置；沉淀池（4)为圆形坚流式沉淀 池，沉淀池（4)上部中心设有与水泵（7)相连的沉淀池进水管（41)，周边设有沉淀池溢流堰 (42)和沉淀池溢流槽（43)，沉淀池溢流槽（43)底部设有沉淀池出水管（44);生物活性炭 反应池（5)为圆筒形，生物活性炭反应池（5)内部中心位置设有反应池进水管（51)，反应池 进水管（51)与沉淀池出水管（44)相连，生物活性炭反应池（5)底部设有曝气管（54)，曝 气管（54)前端设有曝气支管（55)和微孔曝气器（56)，曝气管（54)末端与风机（9)相连， 微孔曝气器（56)上方设有滤网（57)，滤网（57)上方为活性炭层（58)，生物活性炭反应池 (5)上部周边设有反应池溢流堰（52)和反应池溢流槽（53)，反应池溢流槽（53)底部设有 溢流槽出水管（531);回水池（6)为系统反应后的集水池，回水池（6)内分别设有回水池进 水管￠1)和回水池抽水管￠2)，回水池进水管￠1)与溢流槽出水管（531)相连。
2. 根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述超声/臭氧氧化 槽（2)中的超声变幅杆探头（23)的直径可调，超声变幅杆探头（23)的数量大于等于一个， 均匀分布在废水液面以下30mm处。
3. 根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述臭氧曝气管（26) 前端两侧等间距镜像设有臭氧曝气支管（27)，同侧的臭氧曝气支管（27)平行排列，倾斜角 度15?90度，各臭氧曝气支管（27)上等间距设有臭氧微孔曝气器（28)，臭氧微孔曝气器 (28)的材质为316L不锈钢、钛合金或陶瓷。
4. 根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述超声/臭氧氧化 槽（2)、灯座（25)、臭氧曝气管（26)和臭氧曝气支管（27)为不锈钢材质。
5. 根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述生物活性炭反应 池（5)中曝气管（54)前端设有曝气支管（55)，曝气支管（55)呈"卍"字形，均匀的分布在 生物活性炭反应池（5)底部，各曝气支管（55)上等间距设有微孔曝气器（56)。
6. 根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述滤网（57)为圆 盘形，中心开孔尺寸与反应池进水管（51)的外径相等，滤网（57)周身布满方形或圆形滤孔 (571)，滤孔（571)尺寸小于活性炭层（58)中活性炭颗粒的大小，滤网（57)上圆形阵列设 置4?32个滤网支撑架（572)。
7.根据权利要求1所述的有色矿山废水处理系统，其特征在于：所述回水池抽水管 (62)距离池底的距离为池深的1/5?1/2。
【文档编号】C02F9/14GK203999275SQ201420423031
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】刘强 申请人:长春黄金研究院