专利名称：矿山废水处理器及其处理方法
技术领域：
本发明属于废水处理设备及其处理工艺技术领域，涉及一种对矿山酸性废水进行 处理的矿山废水处理器及其处理方法。
背景技术：
矿山酸性废水是一种在矿山开采和利用过程中产生的特殊酸性废水，金属矿山废 水主要来自采矿生产中排出的矿坑水、废石场的雨淋污水和选矿厂排出的洗矿、尾矿废水。 由于金属矿体往往伴生着多种金属和硫化矿物，在开采过程中，这些矿物在空气、水和细菌 的共同作用下，形成硫酸-硫酸高铁溶液，并溶出矿石中的多种离子，因而产生含铜、锰、 锌、铁、铅、镉等重金属的酸性废水。矿山酸性废水中重金属的含量随水量、季节的变化而变化。矿山废水直接腐蚀管 道、水泵、钢轨等矿山设备和混凝土结构，典型如硫化物矿床；含有重金属的酸性废水流经 的区域可导致植被的枯蒌、死亡，土壤酸化板结，植物果实的根、茎、叶重金属超标；一旦排 入水体，鱼虾类会死亡，重金属类可吸附富集于污泥中，形成长效污染源。更严重的是金属离子通过食物链的富集而最终危害人类，如镉，使人的骨骼变 形，对人类和温血动物损害大；铅，造成贫血、肌肉麻痹，影响儿童智力发育等。重金属污染对于生态的影响已被广泛确认，尤其是镉、铜、铅、锌等无法在自然界 中自行分解，必须由物理、化学等方法处理，令其成为单一元素或金属化合物。目前，通常的矿山酸性废水处理工艺复杂，占地面积大，设备设施多，效率低，工程 投资大，操作维护成本高，矿山企业往往难以承受或工程完工后没有得到有效地投入使用。 由于没有专用设备对矿山酸性废水中的重金属离子进行处理，废水中的重金属物质以溶解 的离子形态存在于废水中，如果不经处理直接排放，就会造成重金属污染，严重地影响了环
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发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种处理工艺简单、设备结构紧凑、占 地面积少、运行管理方便、处理效果好和运行效率高的矿山废水处理器及其处理方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种矿山废水处理器，包括反应器， 反应器的底部与进水管相连通，在进水管内装有用材质为UPVC制作而成的第一级管道混 合器和第二级管道混合器，在反应器的反应室中部内装有搅拌器，在反应器的四周分别连 通斜管沉淀区，在斜管沉淀区的中部装有直径为40mm的斜管填料，斜管沉淀区内的斜管填 料上方为清水区，清水经出水槽外排，斜管沉淀区内的斜管填料下方的锥形腔为污泥区。在所述反应器的侧壁上部设有上过水孔，在斜管沉淀区的侧壁下部设有下过水 孔，反应器的反应室通过上过水孔和下过水孔与斜管沉淀区相连通。反应器的表面负荷为3 m3/h. m2-4m3/h. m2。在锥形腔的底部出口管上装有手动蝶阀。
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采用矿山废水处理器进行废水处理的方法，其工艺步骤是
先将矿山酸性废水通过提升泵进入矿山废水处理器的第一级管道混合器，并通过投注 口向第一级管道混合器投加PH值调节剂，将废水的pH值调节至10. 0士0. 3 ；当废水进入第 二级管道混合器时，通过投注口向第二级管道混合器投加重金属离子捕捉剂；当废水进入 到反应室内时，向反应室内投加絮凝剂；
经过反应器充分反应后的废水分别进入反应器的斜管沉淀区，在斜管沉淀区的中部装 有直径为40mm的斜管填料，通过斜管填料的分离，使悬浮物沉淀到废水处理器下部的污泥 区，清水进入废水处理器上部的清水区，然后流入出水槽，再用硫酸调节PH值为6-9，处理 合格的清水达标排放。所述废水的处理时间为25 -35分钟。所述矿山废水处理器的安装方法是处理能力为600立方/小时的矿山废水处理 器的外形尺寸为长16. 4米，宽16. 4米，高6. 5米，单台设备运行重量为1280吨，矿山废 水处理器的安装基础采用浇注混凝土，基础平均负荷为M吨，所有设备基础均需保证在同 一水平面上，基础高度高出室内地面900mm。处理能力为600立方/小时的矿山废水处理器的搅拌器配套功率为llkw。本发明的有益效果是采用本发明处理后的外排水能够达到的标准是pH值6-9 ； 悬浮物彡20mg/L ；总铅彡0. 0001 mg/L ；总镉彡0. 0001 mg/L ；总砷彡0. 0001 mg/L ；锌彡0. 2 mg/L ；锰彡 0. 2 mg/L ；总汞彡 0. 0001 mg/L ；六价铬彡 0. 0001 mg/L ；CODcr ( 20 mg/L ；铜 ^ 0. 0001 mg/L;经处理后的废水指标远优于《中华人民共和国国家标准污水综合排放标 准GB 8978—1996》，具有处理工艺简单、设备结构紧凑、占地面积少、运行管理方便、处理效 果好和运行效率高的优点。
图1是本发明所述矿山废水处理器的结构示意图。图2是本发明所述矿山废水处理器的安装基础图。图3是本发明所述矿山废水处理器的处理工艺方框图。图中1-反应器、2-反应室、3-搅拌减速器、4-进水管、5-第一级管道混合器、 6-第二级管道混合器、7-斜管沉淀区、8-斜管填料、9-清水区、10-出水槽、11-锥形腔、 12-手动蝶阀、13-上过水孔、14-下过水孔、15-矿山废水处理器、16-投注口。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图1至图3，一种矿山废水处理器，包括反应器1，反应器1的底部与进水管4 相连通，在进水管4内装有用材质为UPVC制作而成的第一级管道混合器5和第二级管道混 合器6，第一级管道混合器5和第二级管道混合器6间隔距离为2-5米，通过投注口 16向第 一级管道混合器内投加PH值调节剂，通过投注口 16向第二级管道混合器内投加重金属离 子捕捉剂；在反应器1的反应室2中部内装有搅拌器3，如处理能力为600立方/小时的矿 山废水处理器的搅拌器3的配套功率为llkw，在反应器1的四周分别连通斜管沉淀区7，在 所述反应器1的侧壁上部设有上过水孔13，在斜管沉淀区7的侧壁下部设有下过水孔14，经过反应器1处理后的处理水通过上过水孔13和下过水孔14与斜管沉淀区7相连通，在 斜管沉淀区7的中部装有直径为40mm的斜管填料8，经反应器1处理后的处理水再经过斜 管填料8沉淀处理后，进入斜管填料8上方的清水区9，在斜管沉淀区7的侧壁设有与清水 区9连通的出水槽10，处理合格的清水经出水槽10外排或收集，斜管沉淀区7内的斜管填 料8下方的锥形腔11为污泥区，经处理后的污泥沉入锥形腔11内，在锥形腔11的底部出 口管上装有手动蝶阀12，打开手动蝶阀12后经出口管排出收集进行压滤处理。反应器1的 表面负荷设计为3 m7h.m2-4m7h.m2，如果表面负荷设计太大则运行效果不佳，太小则设备 造价太高；废水的处理时间为25 -35分钟。如图2所示，安装时，如处理能力为600立方/小时的矿山废水处理器外形尺寸为 长16. 4米，宽16. 4米，高6. 5米，单台设备运行重量为1280吨，矿山废水处理器15的安 装基础采用浇注混凝土，基础平均负荷为M吨，所有设备基础均需保证在同一水平面上， 基础高度高出室内地面900mm。如需设计不同处理能力的矿山废水处理器，可根据600立方/小时的矿山废水处 理器的设计尺寸相应放大或缩小，均能达到相同的处理效果。采用本发明处理后的外排水能够达到的标准是pH值6-9 ；悬浮物彡20mg/L ；总 铅彡 0. 0001 mg/L ；总镉彡 0. 0001 mg/L ；总砷彡 0. 0001 mg/L ；锌彡 0. 2 mg/L ；锰彡 0. 2 mg/ L ；总汞< 0. 0001 mg/L ；六价铬彡 0. 0001 mg/L ；CODcr ^ 20 mg/L ；铜彡 0. 0001 mg/L。经 处理后的废水指标远优于《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准GB 8978—1996)), 具有处理工艺简单、设备结构紧凑、占地面积少、运行管理方便、处理效果好和运行效率高 的优点。
权利要求
1.一种矿山废水处理器，包括反应器，其特征是反应器的底部与进水管相连通，在进 水管内装有用材质为UPVC制作而成的第一级管道混合器和第二级管道混合器，在反应器 的反应室中部内装有搅拌器，在反应器的四周分别连通斜管沉淀区，在斜管沉淀区的中部 装有直径为40mm的斜管填料，斜管沉淀区内的斜管填料上方为清水区，清水经出水槽外 排，斜管沉淀区内的斜管填料下方的锥形腔为污泥区。
2.如权利要求1所述的矿山废水处理器，其特征是在所述反应器的侧壁上部设有上 过水孔，在斜管沉淀区的侧壁下部设有下过水孔，反应器的反应室通过上过水孔和下过水 孔与斜管沉淀区相连通。
3.如权利要求1或2所述的矿山废水处理器，其特征是反应器的表面负荷为3m3/ h. m2-4m3/h. m2。
4.如权利要求1所述的矿山废水处理器，其特征是在锥形腔的底部出口管上装有手 动蝶阀。
5.采用如权利要求1所述的矿山废水处理器进行废水处理的方法，其特征在于工艺步 骤是先将矿山酸性废水通过提升泵进入矿山废水处理器的第一级管道混合器，并通过投注 口向第一级管道混合器投加PH值调节剂，将废水的pH值调节至10. 0士0. 3 ；当废水进入第 二级管道混合器时，通过投注口向第二级管道混合器投加重金属离子捕捉剂；当废水进入 到反应室内时，向反应室内投加絮凝剂；经过反应器充分反应后的废水分别进入反应器的斜管沉淀区，在斜管沉淀区的中部装 有直径为40mm的斜管填料，通过斜管填料的分离，使悬浮物沉淀到废水处理器下部的污泥 区，清水进入废水处理器上部的清水区，然后流入出水槽，再用硫酸调节PH值为6-9，处理 合格的清水达标排放。
6.如权利要求5所述的废水处理方法，其特征是所述废水的处理时间为25-35分钟。
7.安装如权利要求1所述的矿山废水处理器的方法，其特征是处理能力为600立方/ 小时的矿山废水处理器的外形尺寸为长16. 4米，宽16. 4米，高6. 5米，单台设备运行重 量为1280吨，矿山废水处理器的安装基础采用浇注混凝土，基础平均负荷为M吨，所有设 备基础均需保证在同一水平面上，基础高度高出室内地面900mm。
8.安装如权利要求7所述的矿山废水处理器的安装方法，其特征是处理能力为600 立方/小时的矿山废水处理器的搅拌器配套功率为llkw。
全文摘要
本发明涉及一种矿山废水处理器及其处理方法，反应器的底部与进水管相连通，在进水管内装有用材质为UPVC制作而成的第一级管道混合器和第二级管道混合器，在反应器的反应室中部内装有搅拌器，在反应器的四周分别连通斜管沉淀区，在斜管沉淀区的中部装有直径为40mm的斜管填料，斜管沉淀区内的斜管填料上方为清水区，清水经出水槽外排，斜管沉淀区内的斜管填料下方的锥形腔为污泥区。采用本发明处理后的外排水能够达到的标准是pH值6-9；悬浮物≤20mg/L；总铅≤0.0001mg/L；总镉≤0.0001mg/L；总砷≤0.0001mg/L；锌≤0.2mg/L；锰≤0.2mg/L；总汞≤0.0001mg/L；六价铬≤0.0001mg/L；CODcr≤20mg/L；铜≤0.0001mg/L。
文档编号C02F9/04GK102101731SQ201110007520
公开日2011年6月22日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者孙普, 杨松青, 潘丽梅, 肖波, 蔡喜春, 邓伟斌, 邱地恒 申请人:韶关市雅鲁环保实业有限公司