申请日2014.02.27
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F9/14; C02F1/72; C02F103/10; C02F1/28; C02F1/66; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种处理锑矿酸性废水的装置,该装置是由浅水导流氧化沉淀池、二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池、二级微生物还原池和缓冲池组成;浅水导流氧化沉淀池位于最前端，后面依次连接二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池、二级微生物还原池和缓冲池。利用本发明的装置进行锑矿酸性废水处理后，水体pH显著升高，从2.83±0.06升高至7.80±0.15，水体中Sb含量明显降低，分别从2268±612μg/L降低至26.4±8.2μg/L，Sb的消减量达到98.7%±0.5%，水质得到显著改善，远优于我国工业排水标准中有关Sb的限值(500μg/L)。
权利要求书
1.一种处理锑矿酸性废水的装置,其特征在于:该装置是由浅水导流 氧化沉淀池、二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池、 二级微生物还原池和缓冲池组成;浅水导流氧化沉淀池位于最前端， 后面依次连接二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池、 二级微生物还原池和缓冲池;浅水导流氧化沉淀池与二级氧化沉淀池 的上部连接，二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池、 二级微生物还原池和缓冲池高度依次递减，每个池的围墙上方处都开 有入水口和出水口，入水口高度高于出水口高度;二级氧化沉淀池、 三级氧化沉淀池、一级微生物还原池和二级微生物还原池的两侧各设 有一面悬空墙，悬空墙与池顶面连接，下端悬空;缓冲池的中心设有 一面悬空墙，悬空墙与池顶面连接，下端悬空;二级氧化沉淀池、三 级氧化沉淀池、一级微生物还原池和二级微生物还原池的中心处设有 隔挡墙，隔挡墙下端与池的底面连接，上端低于池子的出水口的高度。
2.一种利用如权利要求1所述的装置处理锑矿酸性废水的方法，其 特征在于：该方法的具体步骤如下：
(1)锑矿酸性废水首先进入浅水导流氧化沉淀池，迅速使水体中相 对较大颗粒物沉淀;
(2)锑矿酸性废水再通过二、三级氧化沉淀池，使水体中相对较小 的颗粒物沉淀，有效使水体中Fe2+氧化成Fe3+，并形成如Fe(OH)3胶体， 可进一步吸附水体中Sb，有效消减水体中的Sb;
(3)在两个微生物还原池中铺设秸秆，上面铺设零星青石，防止秸 秆向上漂浮;通过秸秆分解产生OH-，以及青石本身的部分中和能力， 有效提升水体pH，并通过秸秆自身的吸附作用降低水体中的Sb，同时 通过秸秆分解给微生物提供养分，促进微生物繁殖，通过微生物作用 将使溶解态Sb有效矿化进而沉淀，进一步降低水体中的Sb;
(4)从二级微生物还原池中出来的锑矿酸性废水，再通过缓冲池进 一步沉淀水体颗粒物质，使水体更为清澈，然后流出。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，每个微 生物还原池中铺设秸秆和青石的量按照日处理水量10吨计算,微生物 还原池按长*宽*高为7.5m×4.5m×1.5m容积，其中底层秸秆 层厚度为约15cm，其上覆薄层青石，以防止秸秆向上漂浮。
说明书
一种处理锑矿酸性废水的装置及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种处理锑矿酸性废水的装置及方法。
背景技术
中国是世界上最大的锑储量国和生产国，锑矿开发产生的酸性矿 山废水污染问题尤为突出。目前全世界针对锑矿酸性废水的治理技术 十分稀缺，特别是缺少污染现场的实践处置技术。当前主要是通过施 加石灰来降低废水中锑的含量和提高水体pH。然而，石灰法处置效果 并不十分理想，缺点十分突出，主要有：成本高、需要人力或电力设 备投加石灰以及后续维护管理、产生大量次生污染物、一旦停止投料 则马上没有效果。
石灰法的技术方案可以用人工或电力器械投加石灰来进行处理。
石灰法的缺点：
(1)运行成本高。
(2)需要人力或电力设备投加石灰
(3)大量后续维护管理投入
(4)产生大量次生污染物
(5)不可持续，一旦停止投料马上失效。
发明内容
本发明通过设计氧化沉淀池和微生物还原池，充分利用废弃秸秆 等，通过物理沉淀、化学氧化、微生物还原等机制有效降低锑矿山酸 性废水中的Sb，并提升水体pH，改善水质。整个处理技术一次成本 投入，可以持续运行5-10年，基本无需日常维护和管理，不需要任 何电力设备，产生的淤泥比传统的石灰法消减1/3。野外中试结果表 明：锑矿酸性废水经本发明治理技术处理后，水体pH显著升高，从 2.83±0.06升高至7.80±0.15，水体中Sb含量明显降低，从2268±612 μg/L降低至26.4±8.2μg/L，Sb的消减量达到98.7%±0.5%，水质得 到显著改善，远优于我国工业排水标准中有关Sb的限值(500μg/L)。
本发明采用如下技术方案：
本发明的处理锑矿酸性废水的装置,其特征在于:该装置是由浅 水导流氧化沉淀池、二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物 还原池、二级微生物还原池和缓冲池组成;浅水导流氧化沉淀池位于 最前端，后面依次连接二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生 物还原池、二级微生物还原池和缓冲池;浅水导流氧化沉淀池与二级 氧化沉淀池的上部连接，二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微 生物还原池、二级微生物还原池和缓冲池高度依次递减，每个池的围 墙上方处都开有入水口和出水口，入水口高度高于出水口高度。
二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池和二级 微生物还原池的两侧各设有一面悬空墙，悬空墙与池顶面连接，下端 悬空;缓冲池的中心设有一面悬空墙，悬空墙与池顶面连接，下端悬 空。
二级氧化沉淀池、三级氧化沉淀池、一级微生物还原池和二级 微生物还原池的中心处设有隔挡墙，隔挡墙下端与池的底面连接，上 端低于池子的出水口的高度。
利用本发明的装置处理锑矿酸性废水的方法，具体步骤如下：
(1)锑矿酸性废水首先进入浅水导流氧化沉淀池，迅速使水体中相 对较大颗粒物沉淀;
(2)锑矿酸性废水再通过二、三级氧化沉淀池，使水体中相对较小 的颗粒物沉淀，有效使水体中Fe2+等氧化成Fe3+，并形成如Fe(OH)3等 胶体，可进一步吸附水体中Sb，有效消减水体中的Sb;
(3)在两个微生物还原池中分层铺设秸秆和青石，通过秸秆分解产 生OH-，以及青石本身的中和能力，有效提升水体pH，并通过秸秆自 身的吸附作用降低水体中的Sb，同时通过秸秆分解给微生物提供养 分，促进微生物繁殖，通过微生物作用将使溶解态Sb有效矿化进而沉 淀，进一步降低水体中的Sb;
(4)从二级微生物还原池中出来的锑矿酸性废水，再通过缓冲池进 一步沉淀水体颗粒物质，使水体更为清澈，然后流出。
步骤(3)中，每个微生物还原池中铺设秸秆和青石的量按照日 处理水量10吨计算,微生物还原池按长*宽*高为7.5m×4.5m× 1.5m容积，其中底层秸秆层厚度为约15cm，其上覆薄层青石，以防 止秸秆等向上漂浮。
通过设计氧化沉淀池(一个浅水导流氧化沉淀池、二级和三级 氧化沉淀池)和微生物还原池(2个)以及一个缓冲池，充分利用废 弃的秸秆、青石等，利用物理沉淀、化学氧化、微生物还原等机制， 通过在二、三级氧化沉淀池和两个微生物还原池中合理设置隔挡墙控 制系统中水流方向，保证系统水体置换充分、顺畅，并在两个微生物 还原池中科学分层铺设秸秆、青石等材料，促进水体与反应物有效接 触，同时给与微生物处理池中微生物体生存和成长提供充分的养分， 保证微生物有效繁殖，提升对水体重金属的处理效果，最终保障系统 有效降低锑矿山酸性废水中的Sb，并提升水体pH，改善水质。
本发明的积极效果如下：
本发明的处理锑矿酸性废水的装置通过设计氧化沉淀池和微生 物还原池，充分利用废弃秸秆等，通过物理沉淀、化学氧化、微生物 还原等机制有效降低锑矿山酸性废水中的Sb，并提升水体pH，改善 水质。具有如下优点：
(1)低成本、无需电力设备、日常管理简单，后续维护简易。
(2)以废治废，本技术中添加的材料基本为秸秆等废弃物，既降低 成本，又能以废治废，减少这些废弃物的环境风险。
(3)适应性强，可处理多种毒害物质。
(4)可持续性修复治理。
