一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统

1.本实用新型涉及一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统，属于工业废水处理技术领域。


背景技术：

2.酸性矿山废水(amd)来源于矿产资源开采、废弃矿井、矿渣堆场等地区，其ph值较低，含有大量铁离子和锰离子，并含有伴生的重金属，污染程度大，如果直接排入环境，会导致生态系统破坏。我国每年的酸性矿山废水(amd)排放量为36亿吨，其比例占全国工业废水总排放量的10％左右，而酸性矿山废水的处理率却仅为4.28％，因此，酸性矿山废水的处理已经成为亟需解决的问题。但目前对于酸性矿山废水的处理主要针对集中式的矿井，忽略了矿山分散式渗漏点排放的酸性废水，缺少相应的收集处理设施，导致大量渗滤液未经处理直接排放到环境中，造成环境污染。
3.目前，用于处理酸性矿山废水较为常用的方法有中和法、混凝沉淀法、人工湿地法和生物法等。中和法存在投加中和剂量大、结垢严重、运行管理费用高、易造成二次污染等。混凝沉淀法存在混凝剂投加量大、污泥量大等问题。人工湿地法存在占地面积大、易受季节气候影响、植物生长困难等问题。生物法存在微生物驯化难、启动周期长、重金属离子对微生物有毒害作用、作用机理不明等问题。而对于矿区分散式渗漏点，缺少合适的处理技术，亟需针对矿区分散式渗漏点的酸性矿山废水收集及处理技术，实现渗漏点废水的有效净化，保护矿区生态环境。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统，该系统可以对渗漏点废水进行收集和净化，保护矿区生态系统，具有占地面积小、投资省、无需外加电源、不易堵塞、运行维护简单等优势。
5.本实用新型的技术方案：一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统，包括集水管道、渗透墙以及防水池，在防水池的侧部安装有渗透墙，在渗透墙上连接有一组集水管道，所述防水池分为中和反应区、曝气反应区以及沉淀区，在中和反应区内填充多孔碳酸岩颗粒填料，在曝气反应区内安装有曝气管，并填充有催化氧化填料，所述曝气管与太阳能曝气机连接，在沉淀区的中上部设置有出水孔。
6.进一步，该系统还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与太阳能曝气机电性连接。
7.进一步，所述集水管道上均布有透水孔。
8.进一步，所述渗透墙为大孔隙透水混凝土墙。
9.由于采用上述技术方案，本实用新型的优点在于：
10.(1)本实用新型针对矿区分散式渗漏点的酸性废水，能有效解决分散式酸性矿山废水处理问题；
11.(2)处理系统工艺简单、占地面积小、投资省、无需外加电源，应用范围广；
12.(3)采用多孔性碱性填料，系统不易堵塞、运行维护简单；
13.(4)通过物化催化氧化和生物氧化双重作用实现铁离子和锰离子的有效去除，处理效率高。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.附图标记说明：1
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集水管道、2
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渗透墙、3
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防水池、4
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中和反应区、5
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曝气反应区、6
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曝气管、7
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太阳能电池板、8
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太阳能曝气机、9
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沉淀区、10
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出水孔。
具体实施方式
16.为了使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
17.本实用新型的实施例：分散式酸性矿山废水收集及处理系统的结构示意图如图1所示，包括集水管道1、渗透墙2以及防水池3，在防水池3的口部安装有渗透墙2，在渗透墙2上连接有一组集水管道1，所述防水池3分为中和反应区4、曝气反应区5以及沉淀区9，在中和反应区4内填充多孔碳酸岩颗粒填料，在曝气反应区5内安装有曝气管6，并填充有催化氧化填料，所述曝气管6与太阳能曝气机8连接，所述太阳能曝气机8与太阳能电池板7电性连接，在沉淀区9的中上部设置有出水孔10。所述集水管道1上均布有透水孔。所述渗透墙2为大孔隙透水混凝土墙。
18.本实用新型的实施过程如下：
19.(1)矿区分散式渗漏点区域安装集水管道1，管道长度为2～15m，数量为3～8根，集水管道上的孔洞直径为5～20mm，间距50～200mm，在曝气反应区(5)接种铁氧化细菌；
20.(2)通过集水管道1和渗透墙2收集矿区渗漏点的酸性矿山废水，通过防水池3隔断处理设施与周边生态环境；渗透墙2优选大孔隙透水混凝土，孔隙率为25％～50％，渗透墙2厚度为150～300mm，防水池3墙厚为150～300mm；
21.(3)中和反应区4内填充多孔碳酸岩颗粒填料，填料孔隙率为40～60％，含碱性物质20％～40％，废水先进入中和反应区4后，停留时间为2～6h，废水与多孔碳酸岩颗粒填料进行充分反应，调节废水的ph值为6～9；
22.(4)曝气反应区5的停留时间3～8h，填充催化氧化填料，填料填充率为45％～80％，接种铁氧化细菌，细菌接种浓度为0.3～2.0mg干质量/m3；曝气反应区5底部设置曝气管6，曝气管6优选穿孔曝气管，采用太阳能曝气机8进行曝气，由太阳能电池板7供电，曝气反应区的溶解氧控制为2～8mg/l；废水进入曝气反应区5与催化氧化填料进行接触，采用太阳能曝气机8进行充氧，通过物化催化氧化和生物氧化的作用，将废水中的二价铁离子转化为三价铁离子，并同时去除废水中的锰离子；
23.(5)沉淀区9用于固液分离，停留时间为0.5～3h，沉淀区的进水口设置在下部，出水口10设置在中上部，定期进行沉淀物清理，经过催化氧化反应后的废水进入沉淀区9进行固液分离，上清液在重力作用下通过排放口10排放至周边水体，并定期清理沉淀区底部的沉淀物。


技术特征：
1.一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统，包括集水管道(1)、渗透墙(2)以及防水池(3)，其特征在于：在防水池(3)的侧部安装有渗透墙(2)，在渗透墙(2)上连接有一组集水管道(1)，所述防水池(3)分为中和反应区(4)、曝气反应区(5)以及沉淀区(9)，在中和反应区(4)内填充多孔碳酸岩颗粒填料，在曝气反应区(5)内安装有曝气管(6)，并填充有催化氧化填料，所述曝气管(6)与太阳能曝气机(8)连接，在沉淀区(9)的中上部设置有出水孔(10)。2.根据权利要求1所述的分散式酸性矿山废水收集及处理系统，其特征在于：还包括太阳能电池板(7)，所述太阳能电池板(7)与太阳能曝气机(8)电性连接。3.根据权利要求1所述的分散式酸性矿山废水收集及处理系统，其特征在于：所述集水管道(1)上均布有透水孔。4.根据权利要求1所述的分散式酸性矿山废水收集及处理系统，其特征在于：所述渗透墙(2)为大孔隙透水混凝土墙。

技术总结
本实用新型提供一种分散式酸性矿山废水收集及处理系统，包括集水管道、渗透墙以及防水池，在防水池的口部安装有渗透墙，在渗透墙上连接有一组集水管道，所述防水池分为中和反应区、曝气反应区以及沉淀区，在中和反应区内填充多孔碳酸岩颗粒填料，在曝气反应区内安装有曝气管，并填充有催化氧化填料，所述曝气管与太阳能曝气机连接，在沉淀区的中上部设置有出水孔。本实用新型针对矿区分散式渗漏点的酸性废水，能有效解决分散式酸性矿山废水处理问题，而且处理系统工艺简单、占地面积小、投资省、无需外加电源，应用范围广。应用范围广。应用范围广。


技术研发人员：李彦澄 白林花 张方 李江 杨爱江 尚光兴 吴浪飞
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2021/12/10