申请日2015.11.26
公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号C02F3/32; C02F101/20; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种处理矿山酸性废水的一体化装置，所述装置包括底部有网孔的敞口容器以及容器内自上而下设置的反应腔和滤水腔，所述反应腔与滤水腔之间通过具有网孔的挡板隔开，所述反应腔内填充硫酸还原菌，所述滤水腔填充鹅卵石。本发明还公开了一种利用所述装置处理将矿山酸性废水的工艺方法，矿山酸性废水从敞口进入装置的反应腔内与硫酸还原菌接触发生多级氧化还原反应以去除酸性废水中重金属，本发明将硫酸还原菌的富集技术与生物接触氧化还原技术组合，有效去除酸性废水中重金属。同时以该工艺为基础，经过优化，形成一体化装置，满足实际应用需求。本发明具有酸性废水处置效果好和运行管理简单等特点。
权利要求书
1.处理矿山酸性废水的一体化装置，其特征在于，所述装置包括底部有网孔的敞口容器以及容器内自上而下设置的反应腔和滤水腔，所述反应腔与滤水腔之间通过具有网孔的挡板隔开，所述反应腔内填充硫酸还原菌，所述滤水腔填充鹅卵石。
2.根据权利要求1所述处理矿山酸性废水的一体化装置，其特征在于，所述硫酸还原菌由牛粪与秸秆按照2:1比例混合并发酵而制得生物滤料提供。
3.根据权利要求2所述处理矿山酸性废水的一体化装置，其特征在于，所述生物滤料用水产养殖网装载形成直径为50±5mm的球形生物反应单元，再将球形生物反应单元填充在反应腔内构成多级反应单元。
4.根据权利要求1所述处理矿山酸性废水的一体化装置，其特征在于，所述挡板是可活动的。
5.根据权利要求1所述处理矿山酸性废水的一体化装置，其特征在于，所述敞口容器呈圆柱状或矩形状。
6.利用权利要求1～5所述装置处理矿山酸性废水的工艺方法，其特征在于，将矿山酸性废水从敞口进入装置的反应腔内与硫酸还原菌接触发生多级氧化还原反应以去除酸性废水中重金属，经去除重金属的废水进入滤水腔后再从容器底部排出。
7.根据权利要求6所述处理矿山酸性废水的工艺方法，其特征在于，所述矿山酸性废水pH 值为5.25-6.36，所含重金属为Fe:31.58-48.51mg/L，Pb:0.25-0.35mg/L，Mn:6.68-9.78 mg/L，Zn:0.89-1.02mg/L。
说明书
一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法
技术领域
本发明涉及一种处理矿山废水的方法，具体涉及一种处理矿山酸性废水的工艺方法及一体化装置。
背景技术
西南地区的煤矿大多与黄铁矿伴生，其出产的煤炭不仅含硫高，且开采产生的废石废渣在风化和雨水浸淋的作用下将产生酸性(pH<5)和含有大量重金属离子(Pb、Zn、Cd、As、 Hg等)的废水，该种废水排入水体和土壤后，不仅使得生态环境酸化，且其中的重金属元素可在食物链中富集，对生物和人群健康造成极大威胁，此类型的废水已成为矿业领域所面临的难题。
酸性矿山废水处置的方法主要包括物理化学和生物技术，但是物理化学方法面临处置成本高，而且产生大量的有毒的沉淀物质还需要二次处置。而生物处置利用硫酸还原菌等微生物的协同作用可以有效的转化硫酸根为二价硫，同时二价硫与金属离子形成硫化物沉淀，从而达到处置效果。
我国矿山酸性废水的产生地多为偏远山区经济较为落后，且产生废水的矿多为无主的废弃矿山，势必要选择投资运行较小且易操作维护的技术，利用硫酸还原菌等微生物的协同作用处置矿山酸性重金属废水的技术具有物理化学技术不具备的优势：基建与处置成本低、运行管理简单，长期高效去除重金属等。因此适用于偏远山区矿山酸性废水处置的生物处置一体化设备研发具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
处理矿山酸性废水的一体化装置，所述装置包括底部有网孔的敞口容器以及容器内自上而下设置的反应腔和滤水腔，所述反应腔与滤水腔之间通过具有网孔的挡板隔开，所述反应腔内填充硫酸还原菌，所述滤水腔填充鹅卵石。所述硫酸还原菌由牛粪与秸秆按照2:1比例混合并发酵而制得生物滤料提供。
进一步，所述硫酸还原菌由牛粪与秸秆按照2:1比例混合并发酵而制得生物滤料提供。
进一步，所述生物滤料用水产养殖网装载形成直径为50±5mm的球形生物反应单元，再将球形生物反应单元填充在反应腔内构成多级反应单元。
进一步，所述挡板是可活动的。
进一步，所述敞口容器呈圆柱状或矩形状。
利用所述装置处理矿山酸性废水的工艺方法，将矿山酸性废水从敞口进入装置的反应腔内与硫酸还原菌接触发生多级氧化还原反应以去除酸性废水中重金属，经去除重金属的废水进入滤水腔后再从容器底部排出。
进一步，所述矿山酸性废水平pH值为5.25-6.36，所含重金属为Fe:31.58-48.51mg/L， Pb:0.25-0.35mg/L，Mn:6.68-9.78mg/L，Zn:0.89-1.02mg/L。
本发明的有益效果在于：1)硫酸还原菌的富集技术与生物接触氧化还原技术单元相结合，可有效对矿山酸性废水进行处置;2)牛粪与秸秆按照2:1比例混合并发酵可以提供硫酸还原菌种;3)发酵的生物滤料用水产养殖网装载可以避免生物滤料堵塞;4)发酵的生物滤料用水产养殖网装载形成多级生物反应单元，极大提高生物处置能力;5)一体化的矿山酸性废水生物处置技术与设备的应用，极大降低了设备运行费用及管理难度。
