申请日2013.04.22
公开(公告)日2013.08.28
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种酸性矿井废水处理系统及其使用方法，涉及酸性矿井废水治理领域，该系统设有可渗透反应墙，分为物理化学反应和生物反应两个区，物理化学反应区利用细铁屑、粉煤灰和磷灰石调节AMD的pH值，并预处理硫酸根和部分重金属离子;生物反应区后者利用附着在陶粒与玉米芯上以剩余污泥为碳源的硫酸盐还原菌进一步处理AMD中有害成分，处理后AMD的pH明显升高，酸度、硫酸根离子和重金属离子均达到正常污水排放标准。
权利要求书
1.一种酸性矿井废水处理系统，包括两端设有进水口和出水口的处理池， 处理池的进水口与待处理的废水池相连接，其特征是：所述的处理池在进水 口和出水口之间设有与处理池内壁相连接的可渗透反应墙，将处理池分为两 个独立的池体，靠近进水口的池体设有物理化学反应区，靠近出水口的池体 设有生物反应区。
2.根据权利要求1所述的处理酸性矿井废水的混合型PRB系统，其特征 在于：所述的物理化学反应区中添加细铁屑、粉煤灰和磷灰石。
3.根据权利要求1所述的处理酸性矿井废水的混合型PRB系统，其特征 在于：所述生物反应区添加有破碎玉米芯和陶粒、接种硫酸盐还原菌以及污 水处理厂剩余污泥。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的处理酸性矿井废水的混合型PRB 系统，其特征在于：所述的物理化学反应区和生物反应区外部均设有若干取 样口。
5.一种使用权利要求1至4任意一项所述的酸性矿井废水处理系统的方 法，其特征在于包括如下步骤：
步骤A：待处理的污水进入物理化学反应区，污染物与物理化学反应区 中的细铁屑、粉煤灰和磷灰石发生反应;
步骤B：待处理的污水在自身水力梯度作用下通过可渗透反应墙，污染 物与墙体中活性材料发生反应;
步骤C：待处理的污水进入生物反应区，污染物与生物反应区中的破碎 玉米芯和陶粒、接种硫酸盐还原菌以及污水处理厂剩余污泥发生反应。
说明书
一种酸性矿井废水处理系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及酸性矿井废水治理领域，尤其涉及一种酸性矿井废水处理系 统。
背景技术
酸性矿井水的pH通常很低，富含SO42-离子和Fe3+离子，易浸出伴生矿 物中的有毒元素，如铅、砷、镉、铜等，对矿业生产、地下水资源及矿区生 态环境具有严重危害。
目前国内外关于治理酸性矿井废水的主要办法有人工湿地法、连续碱生 产系统(SAPS)、可渗透反应墙法(PRB)等，而已知的PRB大多采用填充反应介 质材料等物理化学法，如填加石灰石、零价铁、沸石等。中国专利号为 CN201020202516.1公开了一种新型高效矿井水污泥处理系统，采用斜板沉淀 池进行污泥沉降，采用带式压滤机进行污泥脱水，同时在沉淀池底部及污泥 输送管路，及排泥池设置搅动装置，防止污泥沉积，并采用PLC集中控制，自 动化程度高，处理效果明显，可广泛用于矿井废水处理中的污泥处理，但是 这种单一因素的可渗透反应墙(PRB)对硫酸根离子的处理效果并不高一般只 有40%～60%，并且大多数PRB对金属离子处理过于单一，有的金属离子去除效 果好，有的去除效果很差，反应后出水仍然达不到处理要求。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是提供一种能够有效处理酸性矿井废水中 的硫酸根离子和各种金属离子，提高废水PH的混合型PRB系统。
为了实现本发明的目的，本发明提供的一种酸性矿井废水处理系统，包 括两端设有进水口和出水口的处理池，处理池的进水口与待处理的废水池相 连接，所述的处理池在进水口和出水口之间设有与处理池内壁相连接的可渗 透反应墙，将处理池分为两个独立的池体，靠近进水口的池体设有物理化学 反应区，靠近出水口的池体设有生物反应区。
优选的，所述的物理化学反应区中添加细铁屑、粉煤灰和磷灰石。
优选的，所述生物反应区添加有破碎玉米芯和陶粒、接种硫酸盐还原菌 以及污水处理厂剩余污泥。
优选的，所述的物理化学反应区和生物反应区外部均设有若干取样口。
一种使用酸性矿井废水处理系统的方法，包括如下步骤：
步骤A：待处理的污水进入物理化学反应区，污染物与物理化学反应区 中的细铁屑、粉煤灰和磷灰石发生反应;
步骤B：待处理的污水在自身水力梯度作用下通过可渗透反应墙，污染 物与墙体中活性材料发生反应;
步骤C：待处理的污水进入生物反应区，污染物与生物反应区中的破碎 玉米芯和陶粒、接种硫酸盐还原菌以及污水处理厂剩余污泥发生反应。
本发明的有益效果在于：本发明结构的处理酸性矿井废水的系统，设有 可渗透反应墙，将处理池分为物理化学反应区和生物反应区，可渗透反应墙 是一种地下水污染原位治理方法，当受污染的地下水流在自身水力梯度作用 下通过活性渗透墙时，污染物与墙体中活性材料发生物理、化学或生物作用， 从而改变或稳定污染物进入环境中的形态，达到治理目的。
物理化学反应区的磷灰石可以有效调节入水PH，使入水达到硫酸盐还原 菌适宜生长的水平，零价铁在反应区的电化学反应和粉煤灰吸附的共同作用 能够大大降低部分硫酸根离子和重金属离子浓度，为生物反应区起到了提前 预处理作用，剩余硫酸根离子和重金属离子在生物反应区内能够被硫酸盐还 原菌几乎完全降解。生物反应区的玉米芯可以作为硫酸盐还原菌的固定化载 体，其疏松的结构为硫酸盐还原菌提供生长场所，同时也可以辅助作为碳源， 剩余污泥作为微生物生长所需主要碳源。
物理化学反应区和生物反应区具有相互促进的作用，物理化学反应区的 预处理为生物反应区的硫酸盐还原菌提供了良好的反应环境，同时生物反应 区可将物理化学反应区未处理完全的污染物作进一步处理，通过本技术方案 可以改善水体酸性环境，提高对酸性矿井废水的处理效率，有效降低硫酸根 离子、重金属离子，而且系统防堵性能好。