一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置和方法与流程

本发明涉及重金属废渣治理技术领域，具体涉及一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置和方法。

背景技术：

锑属亲铜元素，但也有一定的亲氧性，具有两性元素特性，其离子主要为Sb3+，也有Sb5+。锑在自然界中约有120多种锑矿物和含锑矿物，主要以4种形式存在，即①自然化合物与金属互化物，如自然锑、砷锑矿；②硫化物及硫盐类，如辉锑矿、硫铜锑矿、硫锑铁矿、辉锑铁矿、黑黝铜矿、车轮矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、斜硫锑铅矿、硫锑银矿、辉锑银矿、辉锑铅银矿、硫汞锑矿、硫氧锑矿等；③卤化物或含卤化物，如氯氧锑铅矿等；④氧化物，如锑华、黄锑华、锑赭石、锑钙石、水锑钙石、方锑矿等。

目前，在地壳上虽然发现含锑矿物达120多种，但具有工业利用价值的适合现今选冶条件，含锑在20％以上的锑矿物仅有10种，即辉锑矿(含Sb71.4％)、方锑矿(含Sb83.3％)、锑华(含Sb83.3％)、锑赭石(含Sb74％～79％)、黄锑华(含Sb74.5％)、硫氧锑矿(含Sb75.2％)、自然锑(含Sb100％)、硫汞锑矿(含Sb51.6％)、脆硫锑铅矿(含Sb35.5％)、黑黝铜矿(含Sb25％)。

锑的冶炼方法有火法和湿法两种。无论是火法炼锑、还是湿法炼锑，都会产生大量的砷碱渣和一定数量的砷、铅、锌、铬、镉、汞等重金属。这些废渣主要是由采选废石和火炼炉渣组成，难以分离开来，不利于资源化回收利用。目前对于锑及伴生矿渣的处置主要采用安全填埋。在安全填埋后填埋场会产生一定量的含锑、砷、铅、锌、铬、镉、汞等重金属渗滤液。

含重金属的渗滤液给人体健康和生态环境带来了很大的威胁。常用的处理方法包括化学沉淀法、电化学法、活性炭吸附法、膜分离法等。但这些方法都存在设备费用高，易造成二次污染，尤其存在经过处理后的渗滤液难以达到国家规定的排放标准，更谈不上回用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题，使含重金属的渗滤液处理效果好，可操控性强，运行稳定，经处理后的渗滤液可回用于填埋场内冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路，节约了能源。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置，包括：通过管道依次连接的调节池、一次絮凝反应池、一次沉淀池、二次絮凝反应池、二次沉淀池、提升泵、循环再生高速过滤器、强化吸附柱、KDF保安过滤器、消毒池和回用水池；

所述一次絮凝反应池的底部设置有第一空气搅拌管，池旁设置有第一加药设备；

所述一次沉淀池的底部设置有一次沉淀池排泥管；

所述二次絮凝反应池的底部设置有第二空气搅拌管，池旁设置有第二加药设备；

所述循环再生高速过滤器内部从下往上依次设置有底板、支撑短管、滤板滤头组合件、承托层、凹凸棒土滤料过滤层、合成滤料过滤层；

所述强化吸附柱为两套以上，并通过管道连通，每套强化吸附柱内部从下往上依次设置有孔板网、垫层、吸附层；在所述强化吸附柱顶部一侧设置有强化吸附柱进水管，强化吸附柱的底部设置有强化吸附柱出水管及设置于所述强化吸附柱出水管旁的强化吸附柱再生废液出液管，所述强化吸附柱的顶部设置有第三加药设备；

所述KDF保安过滤器内部从下往上依次设置有支撑隔板组件、过渡层、KDF多金属滤料过滤层，KDF保安过滤器顶部设置有KDF保安过滤器进水管，KDF保安过滤器底部分别设置有KDF保安过滤器出水管和KDF保安过滤器反冲洗水管，所述KDF保安过滤器上部罐壁设置有KDF保安过滤器反冲洗排水管；

所述一次沉淀池、二次沉淀池、循环再生高速过滤器和KDF保安过滤器的底部分别与底泥重金属富集池连通。

可选的，所述二次沉淀池的池型为斜管沉淀池，池中部设置有斜管支架及斜管，池底设置有二次沉淀池排泥管。

可选的，还包括滤料循环泵，所述滤料循环泵为一滤料旁路循环系统，所述滤料循环泵的进口设置有滤料循环泵进水管，所述滤料循环泵进水管上安装有滤料循环泵进水阀门；所述滤料循环泵的出口设置有滤料循环泵出水管；所述循环再生高速过滤器的底部设置有循环再生高速过滤器出水管，所述循环再生高速过滤器出水管上安装有循环再生高速过滤器出水管阀门；所述循环再生高速过滤器底部的循环再生高速过滤器出水管的旁边设置有循环再生高速过滤器反冲洗进水管，所述循环再生高速过滤器反冲洗进水管上安装有循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门；所述循环再生高速过滤器上部的罐壁上设置有循环再生高速过滤器反冲洗排水管，所述循环再生高速过滤器反冲洗排水管上安装有循环再生高速过滤器反冲洗排水管阀门。

可选的，还包括再生液配制槽和废液槽，所述再生液配制槽顶部设置有再生液投加泵，所述再生液投加泵出口设置有再生液投加泵出液管，所述再生液投加泵出液管经强化吸附柱的顶部进入柱内，所述再生液投加泵出液管安装有再生液投加泵出液管阀门；所述废液槽为一容纳强化吸附柱再生时所排放废液的容器。

可选的，所述处理装置的各个连接管路上均设有阀门。

一种利用上述处理装置进行锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理方法，包括以下步骤：

将收集的锑及伴生矿渣填埋场渗滤液由进液管进入调节池进行调节均和后，进入一次絮凝反应池，通过设置在一次絮凝反应池旁的第一加药设备，向一次絮凝反应池投加NaOH水溶液，NaOH水溶液的浓度为8～10％，控制pH值8～9，开启设置在池底的第一空气搅拌管，用以搅拌混合反应，混合反应后的渗滤液进入一次沉淀池进行沉淀；

一次沉淀池的上清液进入二次絮凝反应池，通过设置在二次絮凝反应池旁的第二加药设备，向二次絮凝反应池投加NaOH和Na₂S混合水溶液，NaOH和Na₂S混合水溶液的浓度为10～13％，控制pH值10～11，开启第二空气搅拌管，用以搅拌混合反应，混合反应后的渗滤液进入二次沉淀池进行沉淀；

二次沉淀池的上清液由提升泵提升，经提升泵出水管至循环再生高速过滤器进水管进入循环再生高速过滤器顶层进行过滤，过滤时关闭滤料循环泵、滤料循环泵进水管阀门、循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门、循环再生高速过滤器反冲洗排水管阀门；开启循环再生高速过滤器进水管阀门、循环再生高速过滤器出水管阀门；经过滤液循合成滤料过滤层、凹凸棒土滤料过滤层、承托层、滤板滤头组合件、底板进行正向过滤；

过滤后进行反冲洗，反冲洗时开启滤料循环泵、滤料循环泵进水管阀门、循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门、循环再生高速过滤器反冲洗阀门；关闭循环再生高速过滤器进水管阀门、循环再生高速过滤器出水管阀门；反冲洗水经底板、滤板滤头组合件、承托层、凹凸棒土滤料过滤层、合成滤料过滤层进行反向反冲洗；反冲洗的浊泥排往底泥重金属富集池；

循环再生高速过滤器出水经循环再生高速过滤器出水管、强化吸附柱进水管再经强化吸附柱顶层进入吸附柱内进行吸附；吸附时关闭强化吸附柱再生废液出液管阀门、再生液投加泵、再生液投加泵出液管；开启强化吸附柱进行管阀门、强化吸附柱出水管阀门、第三加药设备；经吸附液循吸附层、垫层、孔板网进行正向吸附；当强化吸附柱出水超过设计标准时，立即串接另一柱，第一柱停止吸附，进行再生操作；再生操作时开启强化吸附柱再生废液出液管阀门、再生液投加泵、再生液投加泵出液管；关闭强化吸附柱进液管阀门、强化吸附柱出水管阀门、第三加药设备；再生顺序也是正向再生；经过再生后的再生废液排往废液槽；

强化吸附柱出水经强化吸附柱出水管、KDF保安过滤器进水管经KDF保安过滤器的上部进入KDF保安过滤器过滤器内进行过滤；过滤时关闭KDF保安过滤器反冲洗水管阀门、KDF保安过滤器反冲洗排水阀门；经过滤液循KDF多金属滤料过滤层、过渡层、支撑隔板组件进行正向过滤；

过滤后进行反冲洗，反冲洗时开启KDF保安过滤器反冲洗水管阀门、过滤器反冲洗水总管、KDF保安过滤器反冲洗排水管阀门；反冲洗水循支撑隔板组件、过渡层、KDF多金属滤料过滤层、进行反向反冲洗，反冲洗的浊泥排往底泥重金属富集池。

可选的，所述循环再生高速过滤器的工作步骤包括：

①过滤；过滤时由提升泵从二次沉淀池抽水送入循环再生高速过滤器，水向下通过合成滤料过滤层，凹凸棒土滤料过滤层、承托层、滤板滤头组合件、底板流出过滤器；

②滤料循环；过滤结束时，控制过滤器进行反冲洗，反冲洗先用滤料循环泵，使过滤器中的水在过滤器和滤料循环泵之间循环，反冲洗先用滤料循环泵，使过滤器中的水在过滤器和滤料循环泵之间循环；

③水冲洗；由反冲洗进水管在过滤器的底部向上通水。

可选的，所述强化吸附柱8的工作步骤包括：

①准备；将填充有0.7～2.1mm的风化煤腐植酸颗粒的吸附层先用自来水浸泡，使颗粒充分膨胀；装柱时，吸附柱内预先灌满水，使装入的吸附层自然沉降，均匀堆积；

②吸附；从循环再生高速过滤器出水管经强化吸附柱进水管8-4进入强化吸附柱；并由设置在强化吸附柱顶部中间的第三加药设备8-10投加稀盐酸溶液，使pH回调至6～6.5之间，以利更好的满足吸附条件；

③再生；强化吸附柱共设置有三柱，当第二柱出水浓度超过标准时，立即串接第三柱，第一柱停止吸附，进行再生操作，即由设置在强化吸附柱旁的再生液配制槽内配制浓度为10～15％的稀盐酸再生液，然后由再生液投加泵抽升再生液经再生液投加泵出液管进入强化吸附柱内，对吸附层进行再生，再生液排入废液槽。

可选的，所述的吸附层吸附剂的制造方法为：在风化煤粉中，加入热溶于蒸馏水的聚乙烯醇的水溶液，混合均匀后挤压成0.7～2.1mm的颗粒状，放入鼓风干燥箱中100℃烘干。

可选的，所述工艺设计及运行参数为：

进水水量：60m/d，进水水质：锑≤15mg/L，砷≤20mg/L，铅≤80mg/L，锌≤60mg/L，铬≤40mg/L，镉≤70mg/L，汞≤10mg/L；

(1)一次絮凝反应池：①反应时间：10～15min，②起端孔口流速：1.5～2.5m/s，③末端孔口流速：0.3～0.8m/s，④GT值：104～105s，⑤NaOH水溶液投加浓度：8～10％，⑥pH值：8～9；

(2)一次沉淀池：①停留时间：4h，②上升流速：0.3～0.35mm/s，③表面负荷：1.0m³/㎡·h；

(3)二次絮凝反应池：①反应时间：15～20min，②起端孔口流速：2.5～3.0m/s，③末端孔口流速：0.7～0.9m/s，④GT值：104～105s，⑤NaOH和Na₂S混合水溶液投加浓度：10～13％，⑥pH值：10～11；

(4)二次沉淀池：①停留时间：2.5h，②液面上升流速V＝3.0mm/s，③颗粒沉降速度比u＝0.4mm/s，④斜管材质为乙丙共聚，内径80mm，斜长1m，水平倾角60°，⑤配水区高度0.8～1.6m，斜管区高度0.87m，集水区高度0.8～1.2m；

(5)循环再生高速过滤器：①滤速：≤30m/h，②过滤周期：≤14h，③反冲洗强度：15～20L/(s·㎡)，④反冲洗时间：5min，⑤pH值：10～11，⑥温度：10～30℃，⑦反冲洗水量占过滤水量：1.4％；

(6)强化吸附柱：①吸附柱流速：3～3.5m/h，②吸附周期：≤16h，③再生流速：0.8m/h，④pH值：6～6.5，⑤温度：10～30℃；

(7)KDF保安过滤器：①滤速：≤10m/h，②过滤周期：≤16h，③反冲洗强度：14～16L/(s·㎡)，④反冲洗时间：10min，⑤pH值：6～6.5，⑥温度：10～30℃，⑦溶解氧DO：4～5mg/L。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.采用多元组合技术，对锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的强化处理，处理效果好，出水回用于填埋场内部的冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路等。

2.以二次反应和二次沉淀+循环再生高速过滤器作为一级粗过滤，重点处理渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在10～150mg/L范围内的各重金属离子；以吸附柱作为二级强化处理单元，重点处理渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在1～10mg/L范围内的各重金属离子；以KDF保安过滤器作为三级精处理单元，确保最终处理出水除锑≤1.0mg/L，达到《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB30770-2014)标准外，其余的砷≤0.05mg/L，铅≤0.1mg/L，锌≤5.0mg/L，镉≤0.01mg/L，铬(6+)≤0.1mg/L，汞≤0.01mg/L，均达到《地下水环境质量标准》(GB/T14848-1993)的标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本发明处理装置的循环再生高速过滤器的结构示意图；

图4是本发明处理装置的强化吸附柱的结构示意图；

图5是本发明处理装置的KDF保安过滤器的结构示意图；

图6是本发明锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理方法的工艺流程图；

附图标记说明：1-调节池；1-1-进液管；2-一次絮凝反应池；2-1-第一空气搅拌管；2-2-第一加药设备；3-一次沉淀池；3-1-一次沉淀池排泥管；4-二次絮凝反应池；4-1-第二空气搅拌管；4-2-第二加药设备；5-二次沉淀池；5-1-斜管支架及斜管；5-2-二次沉淀池排泥管；6-提升泵；6-1-提升泵出水管；6-2-循环再生高速过滤器进水管；6-3-循环再生高速过滤器进水管阀门；7-循环再生高速过滤器；7-1-底板；7-2-支撑短管；7-3-滤板滤头组合件；7-4-承托层；7-5-凹凸棒土滤料过滤层；7-6-合成滤料过滤层；7-7-滤料循环泵；7-8-滤料循环泵进水管；7-9-滤料循环泵进水管阀门；7-10-滤料循环泵出水管；7-11-循环再生高速过滤器出水管；7-12-循环再生高速过滤器出水管阀门；7-13-循环再生高速过滤器反冲洗进水管；7-14-循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门；7-15-循环再生高速过滤器反冲洗排水管；7-16-循环再生高速过滤器反冲洗排水管阀门；8-强化吸附柱；8-1-孔板网；8-2-垫层；8-3-吸附层；8-4-强化吸附柱进水管；8-5-强化吸附柱进水管阀门；8-6-强化吸附柱出水管；8-7-强化吸附柱出水管阀门；8-8-强化吸附柱再生废液出液管；8-9-强化吸附柱再生废液出液管阀门；8-10-第三加药设备；9-再生液配制槽；9-1-再生液投加泵；9-2-再生液投加泵出液管；10-废液槽；11-KDF保安过滤器；11-1-支撑隔板组件；11-2-过渡层；11-3-KDF多金属滤料过滤层；11-4-KDF保安过滤器进水管；11-5-KDF保安过滤器进水管阀门；11-6-KDF保安过滤器出水管；11-7-KDF保安过滤器出水管阀门；11-8-KDF保安过滤器反冲洗水管；11-9-KDF保安过滤器反冲洗水管阀门；11-10-KDF保安过滤器反冲洗排水管；11-11-KDF保安过滤器反冲洗排水管阀门；12-底泥重金属富集池；13-消毒池；13-1-消毒设施；14-回用水池；14-1-回用水泵；14-2-回用水泵出水管；14-3-回用水泵出水管阀门；14-4-过滤器反冲洗水总管；14-5-过滤器反冲洗水总管阀门；15-空气总管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题，使含重金属的渗滤液处理效果好，可操控性强，运行稳定，经处理后的渗滤液可回用于填埋场内冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路，节约了能源。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实施例提供一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理装置，该处理装置包括调节池1、一次絮凝反应池2、一次沉淀池3、二次絮凝反应池4、二次沉淀池5、提升泵6、循环再生高速过滤器7、强化吸附柱8、再生液配制槽9、废液槽10、KDF保安过滤器11、底泥重金属富集池12、消毒池13、回用水池14、空气总管15。所述调节池1前端池壁上设置有进液管1-1。调节池的功能为均和水质，调节水量。所述的一次絮凝反应池2的底部设置有第一空气搅拌管2-1，池旁设置有第一加药设备2-2。所述一次沉淀池3的底部设置有一次沉淀池排泥管3-1。所述一次絮凝反应池2和一次沉淀池3联合使用，运行时，通过设置在一次絮凝反应池旁的第一加药设备2-2，向一次絮凝反应池投加NaOH水溶液；NaOH的配制浓度为8～10％，控制pH值8～9左右。其功能为去除锑及伴生矿渣填埋场渗滤液中的10～150mg/L较高浓度的锑、砷、铅、锌、铬、汞等重金属离子。所述的二次絮凝反应池4的底部设置有第二空气搅拌管4-1，池旁设置有第二加药设备4-2。所述的二次沉淀池5的池型为斜管沉淀池，池中部设置有斜管支架及斜管5-1。斜管支架用∠60×6mm角钢制作，斜管支架上面设置有斜管，斜管材质为乙丙共聚，斜管孔径为80mm，安装倾角为60°，池底设置有二次沉淀池排泥管5-2。所述二次絮凝反应池4和二次沉淀池5联合使用，运行时，通过设置在二次絮凝反应池旁的第二加药设备4-2，向二次絮凝反应池投加NaOH和Na₂S混合水溶液，NaOH和Na₂S的配制浓度为10～13％，控制pH值10～11左右。其功能主要为去除锑及伴生矿渣填埋场渗滤液中的10～150mg/L左右较高浓度的镉等重金属离子。所述提升泵6为不锈钢潜污泵，提升泵设置的提升泵出水管6-1和循环再生高速过滤器进水管6-2连接，循环再生高速过滤器进水管上安装有循环再生高速过滤器进水管阀门6-3。所述的循环再生高速过滤器7内部从下往上依次设置有底板7-1(底板为钢板，厚度为10mm)、支撑短管7-2(支撑短管为钢管，规格为DN100×8mm，长度为200mm)、滤板滤头组合件7-3(滤板为钢板，厚度为8mm，在钢板上开有的孔，安装短柄滤头，间距为100mm)、承托层7-4(承托层选用粒径为2～4mm的粗石英砂，承托层厚度为100mm)、凹凸棒土滤料过滤层7-5(凹凸棒土滤料过滤层选用粒径为1.6～2.5mm的凹凸棒土、滤料厚度为800mm)、合成滤料过滤层7-6(合成滤料过滤层选用粒径为0.8～1.2mm的可发性聚乙烯颗粒加入石油液化气而发泡制成的珠状的白色小球，过滤层厚度为600mm)。所述滤料循环泵7-7为一滤料旁路循环系统，滤料循环泵进口设置有滤料循环泵进水管7-8，滤料循环泵进水管上安装有滤料循环泵进水管阀门7-9；滤料循环泵出口设置有滤料循环泵出水管7-10。循环再生高速过滤器出水管7-11设置在循环再生高速过滤器的底部，循环再生高速过滤器出水管上安装有循环再生高速过滤器出水管阀门7-12；循环再生高速过滤器反冲洗进水管7-13设置在循环再生高速过滤器底部的循环再生高速过滤器出水管的旁边，循环再生高速过滤器反冲洗进水管上安装有循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门7-14；循环再生高速过滤器反冲洗排水管7-15设置在循环再生高速过滤器上部的罐壁上，循环再生高速过滤器反冲洗排水管上安装有循环再生高速过滤器反冲洗排水管阀门7-16。

循环再生高速过滤器的优点是采用形状和粒径均一的合成滤料，所以全部滤料厚度都能充分利用，故滤料截污的能力大，过滤周期长，反冲洗效果好，该过滤器用于含多种重金属离子渗滤液处理效果好。

以上所述二次反应和二次沉淀+循环再生高速过滤作为一级粗处理单元，重点处理渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在10～150mg/L范围内的各重金属离子。

所述的强化吸附柱8有三套，每套内部从下往上依次设置有孔板网8-1(孔板网的尺寸为600×600mm，它用支墩铺放在吸附柱底以上0.3～0.4m处。孔板网用钢筋混凝土浇制，板厚100mm，孔眼做成条缝，板上再铺1-2层30-40目的尼龙网)、垫层8-2(垫层选用粒径为3～6mm的石榴石，垫层厚度为150mm)、吸附层8-3(吸附层选用粒径为0.7～2.1mm的风化煤腐植酸颗粒，吸附层厚度为1600mm)。在强化吸附柱顶部一侧设置有强化吸附柱进水管8-4，在强化吸附柱进水管上安装有强化吸附柱进水管阀门8-5，强化吸附柱出水管8-6设置在强化吸附柱的底部，强化吸附柱出水管上安装有强化吸附柱出水管阀门8-7，强化吸附柱再生废液出液管8-8设置在强化吸附柱底部的强化吸附柱出水管的旁边，强化吸附柱再生废液出液管上安装有吸附柱出水管阀门8-9，在强化吸附柱的顶部中间设置有第三加药设备8-10。

所述再生液配制槽9为一塑料容器，容器顶部设置有再生液投加泵9-1，再生液投加泵出口设置有再生液投加泵出液管9-2，再生液投加泵出液管经强化吸附柱8的顶部进入柱内，在再生液投加泵出液管安装有再生液投加泵出液管阀门9-3。

所述废液槽10为一容纳强化吸附柱8再生时所排放废液的塑料容器。

强化吸附柱8的反应机理：吸附层8-3吸附剂(0.7～2.1mm的风化煤腐植酸颗粒)呈弱酸性，其分子结构中的羧基、酚羧基等活性功能用，决定了它的化学性质和优异的吸附性能，它对锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子的吸附，主要有离子交换、络合(或螯合)和表面吸附等反应。

以上所述以吸附柱8作为二级强化处理单元，重点处理渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在1～10mg/L范围内的各重金属离子。

所述的KDF保安过滤器11内部从下往上依次设置有支撑隔板组件11-1(支撑隔板组件为钢板，厚度为8mm，隔板上钻有孔，孔距为60mm，孔内安装有ABS短柄滤头)、过渡层11-2(过渡层选用粒径为2～4mm磁铁矿，过渡层厚度为150mm)、KDF多金属滤料过滤层11-3(KDF多金属滤料过滤层选用粒径为1～2mmKDF多金属滤料，厚度为1600mm)。KDF保安过滤器顶部设置有KDF保安过滤器进水管11-4，在KDF保安过滤器进水管上安装有保安过滤器进水管阀门11-5，KDF保安过滤器底部分别设置有KDF保安过滤器出水管11-6，在KDF保安过滤器出水管上安装有KDF保安过滤器出水管阀门11-7；KDF保安过滤器反冲洗水管11-8，在KDF保安过滤器反冲洗水管上安装有保安过滤器反冲洗水管阀门11-9。在KDF保安过滤器上部罐壁设置有KDF保安过滤器反冲洗排水管11-10，在KDF保安过滤器反冲洗排水管上安装有KDF保安过滤器反冲洗排水管阀门11-11。

所述KDF保安过滤器11的机理：KDF多金属滤料过滤层11所采用的滤料是一种颗粒状高纯度合金，表面有着极强的抗氧化能力，它通过微电解氧化-还原反应进行处理工作，在与渗滤液接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统。这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，可以清除渗滤液中高达99％的锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子。

以上所述KDF保安过滤器11作为三级经处理单元，确保最终出水除锑≤1.0mg/L，达到《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB30770-2014)标准外，其余的砷≤0.05mg/L，铅≤1.0mg/L，锌≤5.0mg/L，镉≤0.01mg/L，铬(6+)≤0.1mg/L，汞≤0.01mg/L均达到《地下水环境质量标准》(GB/T14848-1993)的标准。

所述底泥重金属富集池12吸纳由一次沉淀池排泥管3-1所排的一次沉淀池底泥、二次沉淀池排泥管5-2所排二次沉淀池底泥、循环再生高速过滤器反冲洗排水管7-15所排循环再生高速过滤器反冲洗时的浊泥。KDF保安过滤器反冲洗排泥管11-10所排循环再生高速过滤器反冲洗时的浊泥。经富集后的重金属底泥由有资质的单位进行危废处理或资源回收。

所述消毒池13中的设置有消毒设施13-1。

所述的回用水池14中设置有回用水泵14-1、回用水泵出水管14-2，在回用水泵出水管上安装有回用水泵出水管阀门14-3，回用水泵通过回用水泵出水管，将处理达标后的渗滤液输送至填埋场内冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路等。另外，在回用水泵出水管上安装有旁路管，即循环再生高速过滤器和KDF保安过滤器两个过滤器反冲洗水总管，在过滤器反冲洗水总管上安装有过滤器反冲洗水总管阀门。

所述一次絮凝反应池2底设置的第一空气搅拌管2-1，二次絮凝反应池4池底设置的第二空气搅拌管4-1均从空气总管15接入。

实施例2

如图6所示，本实施例提供了一种锑及伴生矿渣填埋场渗滤液的处理方法，该方法的工艺流程简述如下：

含锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子的锑及伴生矿渣填埋场渗滤液经收集，由进液管1-1进入调节池1进行调节均和后，进入一次絮凝反应池2，通过设置在一次絮凝反应池旁的第一加药设备2-2，向一次絮凝反应池投加NaOH水溶液；NaOH的配制浓度为8～10％，控制pH值8～9左右，开启设置在池底的第一空气搅拌管2-1，用以搅拌混合反应，混合反应后的渗滤液进入一次沉淀池3进行沉淀。一次絮凝反应池和一次沉淀池主要是为了去除锑及伴生矿渣填埋场渗滤液中的10～150mg/L左右较高浓度的锑、砷、铅、锌、铬、汞等重金属离子；一次沉淀池上清液进入二次絮凝反应池4。通过设置在二次絮凝反应池旁的第二加药设备4-2，向二次絮凝反应池投加NaOH和Na₂S混合水溶液，NaOH和Na₂S的配制浓度为10～13％，控制pH值10～11左右，开启第二空气搅拌管4-1，用以搅拌混合反应，混合反应后的渗滤液进入二次沉淀池5进行沉淀，二次絮凝反应池和二次沉淀池主要是为了去除锑及伴生矿渣填埋场渗滤液中的10～150mg/L左右较高浓度的镉离子。二沉池的上清液由提升泵6提升，经提升泵出水管6-1至循环再生高速过滤器进水管6-2进入循环再生高速过滤器7顶层进行过滤，过滤时关闭滤料循环泵7-7、滤料循环泵进水管阀门7-9、循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门7-14、循环再生高速过滤器反冲洗排水管阀门7-16；开启循环再生高速过滤器进水管阀门6-3、循环再生高速过滤器出水管阀门7-12。过滤液循合成滤料过滤层7-6、凹凸棒土滤料过滤层7-5、承托层7-4、滤板滤头组合件7-3、底板7-1进行正向过滤。过滤一个周期(24h)后进行反冲洗，反冲洗时开启滤料循环泵7-7、滤料循环泵进水管阀门7-9、循环再生高速过滤器反冲洗进水管阀门7-14、循环再生高速过滤器反冲洗阀门7-16；关闭循环再生高速过滤器进水管阀门6-3、循环再生高速过滤器出水管阀门7-12。反冲洗水经底板7-1、滤板滤头组合件7-3、承托层7-4、凹凸棒土滤料过滤层7-5、合成滤料过滤层7-6进行反向反冲洗。反冲洗的浊泥排往底泥重金属富集池12。

所述循环再生高速过滤器7的工作过程：

①过滤。过滤时由提升泵6从二次沉淀池5抽水送入循环再生高速过滤器7，水向下通过合成滤料过滤层7-6，凹凸棒土滤料过滤层7-5、承托层7-4、滤板滤头组合件7-3、底板7-1流出过滤器。因为采用形状和粒径均一的合成滤料，所以合成滤料的全部厚度都可以起到截污物的作用。

②滤料循环。过滤结束时，控制过滤器进行反冲洗。反冲洗先用滤料循环泵，使过滤器中的水在过滤器和滤料循环泵之间循环。此时，过滤器中的水向上流，比重小的合成滤料和水一起循环时，截留的污物从合成滤料上剥离，泥球也被粉碎，成为细微粒状。循环时间采用3分钟。

③水冲洗。由反冲洗进水管在过滤器的底部向上通水，因为在滤料的循环过程中，滤料截留的污物已从合成滤料上完全剥离，故用少量的水反冲洗就可以把滤料完全洗净，水反冲洗时间采用5分钟。

循环再生高速过滤器的优点是采用形状和粒径均一的合成滤料，所以全部滤料厚度都能充分利用，故滤料截污的能力大，过滤周期长，反冲洗效果好，该过滤器用于含多种重金属离子渗滤液处理效果好。

以上所述二次反应和二次沉淀+循环再生高速过滤器作为一级粗处理单元，重点处理净化渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在10～150mg/L范围内的各重金属离子。

循环再生高速过滤器出水经循环再生高速过滤器出水管7-11、强化吸附柱进水管8-4经强化吸附柱8顶层进入吸附柱内进行吸附。吸附时关闭强化吸附柱再生废液出液管阀门8-9、再生液投加泵9-1、再生液投加泵出液管9-3；开启强化吸附柱进行管阀门8-5、强化吸附柱出水管阀门8-7、第三加药设备8-10。吸附液循吸附层8-3、垫层8-2、孔板网8-1进行正向吸附。当强化吸附柱出水超过设计标准时，立即串接第三柱，第一柱停止吸附，进行再生操作。再生操作时开启强化吸附柱再生废液出液管阀门8-9、再生液投加泵9-1、再生液投加泵出液管9-3；关闭强化吸附柱进液管阀门8-5、强化吸附柱出水管阀门8-7、第三加药设备8-10。再生顺序也是正向再生。经过再生后的再生废液排往废液槽10。

所述强化吸附柱8的工作过程：

①准备。将吸附层8-3(0.7～2.1mm的风化煤腐植酸颗粒)先用自来水浸泡一周，使颗粒充分膨胀。装柱时，吸附柱内预先灌满水，使装入的吸附层自然沉降，均匀堆积。

②吸附。从循环再生高速过滤器出水管7-11经强化吸附柱进水管8-4进入强化吸附柱8；并由设置在强化吸附柱顶部中间的第三加药设备8-10投加稀盐酸溶液，使pH回调至6～6.5之间，以利更好的满足吸附条件。

③再生。强化吸附柱8共设置有三柱，当第二柱出水浓度超过标准时，立即串接第三柱，第一柱停止吸附，进行再生操作，即由设置在强化吸附柱旁的再生液配制槽9内配制浓度为10～15％的稀盐酸再生液，然后由再生液投加泵9-1抽升再生液经再生液投加泵出液管9-2进入强化吸附柱内，对吸附层8-3进行再生，再生液排入废液槽10。

所述的吸附层8-3吸附剂(0.7～2.1mm的风化煤腐植酸颗粒)的制造方法：在(100重量份)风化煤粉(80～100目烘干)中，加入热溶于(80重量份)蒸馏水的(11重量份)聚乙烯醇的水溶液。混合均匀后挤压成型(0.7～2.1mm颗粒状)，放入鼓风干燥箱中(100℃)烘干即成。

吸附剂在使用前用HCl浸泡16h后，再用蒸馏水洗至无Cl-离子，放入干燥箱100℃下烘干。将烘干酸化后的吸附剂用10％甲醛水溶液浸泡20min，用蒸馏水淋洗干净、烘干待用。

以上所述以吸附柱作为二级强化处理单元，重点处理渗滤液中锑、砷、铅、锌、镉、铬、汞等重金属离子浓度在1～10mg/L范围内的各重金属离子。

强化吸附柱出水经强化吸附柱出水管8-6、KDF保安过滤器进水管11-4经KDF保安过滤器11的上部进入过滤器内进行过滤。过滤时关闭KDF保安过滤器反冲洗水管阀门11-9、KDF保安过滤器反冲洗排水阀门11-11。过滤液循KDF多金属滤料过滤层11-3、过渡层11-2、支撑隔板组件11-1进行正向过滤。过滤一个周期(16h)后进行反冲洗，反冲洗时开启KDF保安过滤器反冲洗水管阀门11-9、过滤器反冲洗水总管14-4、KDF保安过滤器反冲洗排水管阀门11-11。反冲洗水循支撑隔板组件11-1、过渡层11-2、KDF多金属滤料过滤层11-3、进行反向反冲洗，反冲洗的浊泥排往底泥重金属富集池12。

以上所述KDF保安过滤器11作为三级精处理单元，确保最终出水除锑≤1.0mg/L，达到《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB30770-2014)标准外，其余的砷≤0.05mg/L，铅≤1.0mg/L，锌≤5.0mg/L，镉≤0.01mg/L，铬(6+)≤0.1mg/L，汞≤0.01mg/L均达到《地下水环境质量标准》(GB/t14848-1993)的标准。

KDF保安过滤器11出水经KDF保安过滤器出水管进入消毒池13，经消毒设施13-1消毒后进入回用水池14，由设置在池中的回用水泵14-1，将处理达标后的渗滤液(处理后的最终出水)经回用水泵出水管14-2输送至填埋场内冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路等。

底泥重金属富集池12吸纳由一次沉淀池排泥管3-1所排的一次沉淀池底泥、二次沉淀池排泥管5-2所排二次沉淀池底泥、循环再生高速过滤器反冲洗排水管7-15所排循环再生高速过滤器反冲洗时的浊泥。KDF保安过滤器反冲洗排泥管11-10所排循环再生高速过滤器反冲洗时的浊泥。经富集后的重金属底泥由有资质的单位进行危废处理或资源回收。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。