CN105254023A - 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法 - Google Patents

一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105254023A
CN105254023A CN201510847276.8A CN201510847276A CN105254023A CN 105254023 A CN105254023 A CN 105254023A CN 201510847276 A CN201510847276 A CN 201510847276A CN 105254023 A CN105254023 A CN 105254023A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid wastewater
mine
reaction
acid
wastewater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510847276.8A
Other languages
English (en)
Inventor
宋立岩
李斗
唐薇
王洋清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS
Original Assignee
Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS filed Critical Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS
Priority to CN201510847276.8A priority Critical patent/CN105254023A/zh
Publication of CN105254023A publication Critical patent/CN105254023A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

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。

Description

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。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为处理矿山酸性废水的一体化装置结构示意图；
图2为本发明的一体化装置原位处理煤矿原水的pH效果图；
图3为本发明的一体化装置原位处理煤矿原水中Fe的效果图；
图4为本发明的一体化装置原位处理煤矿原水中Pb的效果图；
图5为本发明的一体化装置原位处理煤矿原水中Mn的效果图；
图6为本发明的一体化装置原位处理煤矿原水中Zn的效果图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为处理矿山酸性废水的一体化装置结构示意图，所述装置包括底部有网孔的圆柱形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可活动的挡板隔开，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。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。以下简称SRB装置反应器。
实施例
某锰矿矿山酸性废水，主要理化指标：pH:5.25-6.36，Fe:31.58-48.51mg/L，Pb:0.25-0.35mg/L，Mn:6.68-9.78mg/L，Zn:0.89-1.02mg/L。
反应器采用1m3塑料桶，0.5m3方箱，400-500w鼓风机，GM系列机械隔膜计量泵，电子定时开关，微孔曝气管。填充材料：卵石滤料铺底后，用水产养殖网装上发酵牛粪和玉米秸秆分小袋置于滤料之上，采用均匀布水，设计处理量500升每天，实际进水量为0.5升每小时。每月采样分析1次。监测时间从2014年11月至2015年9月。
分析方法按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)和《环境水质监测质量保证手册》第二版(增补版)。
pH值的测试：进水的pH值为5.25-6.36，经过SRB装置反应器处理后的出水pH值都略有升高变为6.15-6.98，接近中性，结果如图2所示；
Fe浓度的测试：进水的Fe浓度维持在31.58-48.51mg/L，经过SRB装置反应器处理后，出水的Fe浓度随着时间逐渐减少，由20.23mg/L减少至8.09mg/L，Fe的去除率也由47.63％升高至78.92％，结果如图3所示；
Pb浓度的测试：进水的Pb浓度处于0.25-0.35mg/L，经过SRB装置反应器处理后，出水Pb浓度降至0.12-0.23mg/L，去除率在17.86-53.85％范围，结果如图4所示；
Mn浓度的测试：进水的Mn浓度处于6.68-9.78mg/L，经过SRB装置反应器处理后，出水Mn浓度降至3.24-8.08mg/L，去除率在16.36-51.50％范围，结果如图5所示；
Zn浓度的测试：进水的Zn浓度处于0.89-1.02mg/L范围，经过SRB装置反应器处理后，出水Zn浓度降至0.68-0.78mg/L范围，去除率在15.72-28.42％范围，结果如图6所示。
从图2-6表明矿山酸性废水经过处理矿山酸性废水的一体化装置处理后，Fe，Pb，Mn，Zn均有较为明显的降低，pH值更接近中性，同时该装置可以维持对重金属较长时间的处理效果。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

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:6.68-9.78mg/L，Zn:0.89-1.02mg/L。
CN201510847276.8A 2015-11-26 2015-11-26 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法 Pending CN105254023A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847276.8A CN105254023A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847276.8A CN105254023A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105254023A true CN105254023A (zh) 2016-01-20

Family

ID=55094027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510847276.8A Pending CN105254023A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105254023A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106007166A (zh) * 2016-03-03 2016-10-12 国家地质实验测试中心 用于去除酸性矿山废水中重金属的装置
CN110563252A (zh) * 2019-09-05 2019-12-13 安徽省地质矿产勘查局321地质队 一种酸性矿业废水和畜禽废水的混合处理***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2276021Y (zh) * 1996-12-23 1998-03-11 宜兴市鹏鹞环保有限公司 一种改进的生物接触填料
CN2432208Y (zh) * 2000-07-11 2001-05-30 曾明华 一种新型的水处理用的流离球填料
JP2007289941A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Toray Ind Inc 有機性廃水の処理方法及び処理装置
CN201292284Y (zh) * 2008-11-12 2009-08-19 赵文勇 一种用于污水处理的填料装置
CN103193316A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 北京工业大学 一种生物处理含镉废水的方法
CN103406007A (zh) * 2013-05-16 2013-11-27 福建省双旗山矿业有限责任公司 金精矿焙烧烟气中的硫回收工艺
CN104071945A (zh) * 2014-06-13 2014-10-01 路域生态工程有限公司 一种矿山重金属酸性废水的处理装置及其方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2276021Y (zh) * 1996-12-23 1998-03-11 宜兴市鹏鹞环保有限公司 一种改进的生物接触填料
CN2432208Y (zh) * 2000-07-11 2001-05-30 曾明华 一种新型的水处理用的流离球填料
JP2007289941A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Toray Ind Inc 有機性廃水の処理方法及び処理装置
CN201292284Y (zh) * 2008-11-12 2009-08-19 赵文勇 一种用于污水处理的填料装置
CN103193316A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 北京工业大学 一种生物处理含镉废水的方法
CN103406007A (zh) * 2013-05-16 2013-11-27 福建省双旗山矿业有限责任公司 金精矿焙烧烟气中的硫回收工艺
CN104071945A (zh) * 2014-06-13 2014-10-01 路域生态工程有限公司 一种矿山重金属酸性废水的处理装置及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
焦迎春: ""沼气产生菌的低温筛选及其复配研究"", 《环境科学与技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106007166A (zh) * 2016-03-03 2016-10-12 国家地质实验测试中心 用于去除酸性矿山废水中重金属的装置
CN106007166B (zh) * 2016-03-03 2019-04-16 国家地质实验测试中心 用于去除酸性矿山废水中重金属的装置
CN110563252A (zh) * 2019-09-05 2019-12-13 安徽省地质矿产勘查局321地质队 一种酸性矿业废水和畜禽废水的混合处理***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Nanostructured pyrrhotite supports autotrophic denitrification for simultaneous nitrogen and phosphorus removal from secondary effluents
CN202594924U (zh) 一种污泥脱水装置
CN103265141B (zh) 一种酸性矿井废水处理***及其使用方法
CN104071945A (zh) 一种矿山重金属酸性废水的处理装置及其方法
CN102276110B (zh) 一种修复微污染水体的方法及潜流人工湿地***
CN203639291U (zh) 一种污废水高效处理设备
CN102614839B (zh) 复合型磁性生物吸附剂及其制备方法
CN103601262B (zh) 一种利用给水厂污泥去除废水中硫化氢的吸附柱方法
CN104801164A (zh) 一种餐厨垃圾处理的除臭设备及其方法
CN102468495A (zh) 微生物燃料电池处理含硫废水
CN103332831A (zh) 一种硫氰酸红霉素菌渣废水的综合处理***及方法
Al Ahmed Dairy wastewater treatment using microalgae in Karbala city–Iraq
CN105254023A (zh) 一种处理矿山酸性废水的一体化装置及工艺方法
CN102603133A (zh) 污水厂污泥再生利用装置及其方法
KR102126447B1 (ko) 황화수소 제어 및 황 회수 장치
CN104118940A (zh) 一种针对矿山废水重金属污染修复的红壤基人工湿地装置
CN202671234U (zh) 一种矿山酸性废水过滤装置
Zhu et al. Photic biofilms mediated distant nitrate reduction at the soil–water interface of paddy fields
CN102659262A (zh) 一种提高垃圾填埋场渗滤液超滤出水可生化性的方法
CN110563158B (zh) 一种基于零价铁的卷簧式同步脱氮除磷的微生物燃料电池及其工作方法
CN102745818A (zh) 一种利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法
CN104556545A (zh) 一种微藻固定co2及处理油田污水的方法
CN103043860A (zh) 一种生物质填埋过程中渗滤液利用设备及方法
CN110093275A (zh) 一种耐镉硫酸盐还原活性污泥的驯化方法
CN104944575A (zh) 一种酸性含Fe3+和Cu2+的硫酸盐废水的生物处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160120