申請日2017.11.03
公開(公告)日2018.03.06
IPC分類號C02F9/04; C02F103/10
摘要
本發(fā)明涉及一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：針對高濃度礦山酸性廢水，進行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計，由4個模塊組成：一級預(yù)處理模塊、二級物化模塊、三級化學(xué)模塊和四級深度處理模塊，其中一級預(yù)處理模塊設(shè)置格柵篩和調(diào)節(jié)水池，去除懸浮物和調(diào)節(jié)水量;二級物化模塊設(shè)置擴散滲析器和PZX反應(yīng)器，回收廢酸和去除重金屬離子;三級化學(xué)模塊設(shè)置混合反應(yīng)池、一次沉淀池、混凝反應(yīng)池和二次反應(yīng)池，去除剩余重金屬離子;四級深度處理模塊設(shè)置活性砂濾池和活性炭吸附罐，去除SS和色度。根據(jù)進水水質(zhì)條件，選擇運行不同單元。本發(fā)明工藝具有靈活、高效、便捷、智能等特點，能夠保證廢水處理設(shè)施經(jīng)濟、有效、穩(wěn)定的運行。
權(quán)利要求書
1.一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：集成工藝由一級預(yù)處理模塊、二級物化模塊、三級化學(xué)模塊和四級深度處理模塊組成，其中一級預(yù)處理模塊主要設(shè)置格柵篩和調(diào)節(jié)水池，兩者串聯(lián)布置;二級物化模塊主要設(shè)置擴散滲析器和PZX反應(yīng)器，兩者串聯(lián)布置;三級化學(xué)模塊主要設(shè)置混合反應(yīng)池、一次沉淀池、混凝反應(yīng)池和二次反應(yīng)池，四個單元串聯(lián)布置;四級深度處理模塊主要設(shè)置活性砂濾池和活性炭吸附罐，兩者串聯(lián)布置;上述模塊根據(jù)運行水質(zhì)條件，自動選擇運行不同單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：
所述一級預(yù)處理模塊包括格柵篩和調(diào)節(jié)水池，所述格柵篩進口連接礦山酸性廢水入口，出口連接所述調(diào)節(jié)水池進口;所述調(diào)節(jié)水池出口連接所述二級物化模塊進口;
所述二級物化模塊包括擴散滲析器和PZX反應(yīng)器，所述擴散滲析器進口連接所述一級預(yù)處理模塊出口，出口連接所述PZX反應(yīng)器;所述PZX反應(yīng)器出口連接所述三級化學(xué)模塊進口;
進一步地，所述擴散滲析器進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述一級預(yù)處理模塊出口;出口連接所述PZX反應(yīng)器入口;
所述三級化學(xué)模塊包括混合反應(yīng)池、一次沉淀池、混凝反應(yīng)池、二次沉淀池，所述混合反應(yīng)池進口連接所述二級物化模塊出口，出口連接所述一次沉淀池;所述一次沉淀池出口連接所述混凝反應(yīng)池;所述混凝反應(yīng)池出口連接所述二次沉淀池;所述二次沉淀池出口連接所述四級深度處理模塊;
進一步地，所述混凝反應(yīng)池進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述一次沉淀池出口;出口連接所述四級深度處理模塊入口;
所述四級深度處理單元包括活性砂濾池和活性炭吸附罐，所述活性砂濾池入口連接所述三級化學(xué)模塊出口，出口連接至所述活性炭吸附罐;所述活性炭吸附罐連接至水處理系統(tǒng)總出口;
進一步地，所述活性砂濾池進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述活性砂濾池入口;出口連接所述活性砂濾池出口;
進一步地，所述活性炭吸附罐進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述活性炭吸附罐入口;出口連接所述活性炭吸附罐出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：
本發(fā)明為一種適用于礦山酸性廢水集成工藝方法，是采用上述系統(tǒng)，包括以下步驟：
步驟一，啟動運行一級預(yù)處理模塊，將礦山酸性廢水引入格柵篩中去除懸浮物，除去懸浮物的廢水進入調(diào)節(jié)水池中調(diào)節(jié)水量;
步驟二，在線監(jiān)測分析調(diào)節(jié)水池中的礦山酸性廢水pH值，當(dāng)pH值<4.0時，進入步驟三，否則進入步驟四;
步驟三，啟動運行擴散滲析器，回收廢水中的酸;
步驟四，啟動PZX反應(yīng)器，對廢水進行處理;
步驟五，啟動混合反應(yīng)池，投加石灰、聚4-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酸鈉和聚乙烯亞胺，攪拌，在線監(jiān)測混合反應(yīng)池廢水pH值;當(dāng)pH值為8.5時，停止加藥;啟動一次沉淀池，對廢水進行沉淀排泥;
步驟六，在線監(jiān)測一次沉淀池中金屬離子濃度，當(dāng)金屬離子濃度達到出水標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)Cr<0.5 mg/L、Cu<1.0mg/L、Pb<1.0mg/L、Zn<4.0mg/L、Cd<0.1 mg/L、As<0.5 mg/L時，進入步驟八，否則進入步驟七;
步驟七，啟動混凝反應(yīng)池、投加聚合氯化鋁，攪拌，在線監(jiān)測混合反應(yīng)池廢水金屬離子濃度;達標(biāo)時，停止加藥;啟動二次沉淀池，對廢水進行沉淀排泥;
步驟八，在線監(jiān)測活性砂濾池入口SS值，當(dāng)SS值>100時，進入步驟九，否則進入步驟十;
步驟九，啟動活性砂濾池，對廢水進行過濾處理;
步驟十，在線監(jiān)測活性炭吸附罐入口色度值，當(dāng)色度值>50時，進入步驟十一，否則直接出水排放;
步驟十一，啟動活性炭吸附罐，對廢水進行吸附處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：格柵篩單元設(shè)計篩孔目數(shù)采用10目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于： PZX反應(yīng)器單元設(shè)計上向流流速為15—20m/h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：活性炭吸附罐單元設(shè)計下向流流速為5-7m/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：采用的PZX反應(yīng)器，全稱為膨脹蛭石離子交換吸附反應(yīng)器，由設(shè)備主罐體、成品PZX填料、進水配水系統(tǒng)、進水管、出水管、溢流管等部分組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：采用的PZX反應(yīng)器，其中的成品PZX填料由外框、填料和加固劑等組成，具體做法如下：外框采用成品聚醚聚酯外殼，外框形狀為矩形，長度和寬度與設(shè)備的長寬一致，高度根據(jù)設(shè)計值采用1.0—1.5m，矩形表面為網(wǎng)狀，是將聚醚聚酯通過擠壓噴絲加工為纖維絲，在模具內(nèi)纖維絲重疊、堆積、交結(jié)，冷卻形成，網(wǎng)孔尺寸為5mm;向成品聚醚聚酯外殼內(nèi)部填充膨脹蛭石，膨脹蛭石的直徑為7±1mm;填充后將整體浸泡在加固劑中，加固劑采用碳粉和10%的聚四氟乙烯混合液，在加固劑中浸泡30分鐘取出，自然風(fēng)干3小時后，再次浸泡15分鐘，自然風(fēng)干3小時后，再次浸泡5分鐘，自然風(fēng)干24小時待用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：混合反應(yīng)池單元投加的藥劑包括石灰、聚4-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酸鈉和聚乙烯亞胺等，其質(zhì)量比例為1：0.01:0.005:0.02:0.05，其中，石灰投加量根據(jù)池中pH值確定，即當(dāng)pH<8.5時，連續(xù)投加，投加質(zhì)量濃度為30—35mg/L，當(dāng)pH值≥8.5時，停止投加。
說明書
一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種高濃度有機廢水集成化處理技術(shù)，特別涉及一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝，針對礦山企業(yè)在開采過程中產(chǎn)生的高濃度廢水處理的問題，進行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計，實現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。
背景技術(shù)
在國民經(jīng)濟不斷增長、社會不斷向前發(fā)展及人民生活水平不斷提高的過程中，礦產(chǎn)資源起到了非常重要的作用。然而，由于長期對礦產(chǎn)資源無序的不合理開發(fā)，誘發(fā)的一系列嚴(yán)重的礦山環(huán)境問題也不容小覷。礦山酸性廢水就是其中之一。礦山酸性廢水因其酸度大，同時還含有銅、鉛、鋅、鎘等重金屬離子，所以對環(huán)境的影響非常大。一旦廢水直接流入自然水系進而匯入?yún)^(qū)域水系，會給下游居民生活、生產(chǎn)及其賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成極大的影響和危害。礦山酸性廢水已經(jīng)稱為當(dāng)今采礦工業(yè)所面對的最首要環(huán)境問題之一。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2007年我國有色金屬企業(yè)共生產(chǎn)10種有色金屬共計2360.52萬噸。在有色金屬工業(yè)從采礦、選礦到冶煉，以至成品加工的整個生產(chǎn)過程中，幾乎所有工序都要用水，都有廢水排放。根據(jù)廢水來源、產(chǎn)品和加工對象不同，可分為采礦廢水、選礦廢水、冶煉廢水、加工廢水。冶煉廢水又可分為重有色金屬冶煉廢水、輕有色金屬冶煉廢水、稀有色金屬冶煉廢水。按廢水中所含污染物主要成分，有色金屬冶煉廢水也可分為酸性廢水、堿性廢水、重金屬廢水、含氰廢水、含氟廢水、含油類廢水和含放射性廢水等。有色金屬工業(yè)廢水造成的污染主要有無機固體懸浮物污染、有機耗氧物質(zhì)污染、重金屬污染、石油類污染、醇污染、堿污染、熱污染等。
在礦山開采過程中，會產(chǎn)生大量的礦山廢水，其中包括礦坑水、廢石場淋濾水、選礦廢水以及尾礦池廢水等。其中，最主要和影響最大的液體廢物來源于礦山酸性廢水。礦山酸性廢水主要產(chǎn)生于廢石堆場和礦坑。廢石堆場的酸性廢水水質(zhì)受廢石成分、廢石堆的幾何形狀、降雨強度和歷時長短、氣溫、微生物等因素的影響;礦坑酸性廢水的水質(zhì)、水量因坑道地理位置、標(biāo)高、圍巖結(jié)構(gòu)、開采作業(yè)方法、降水量等不同而不同。礦山酸性廢水具有如下特點：①含多種金屬離子，pH值多在2.5—4.5;②廢水量大，水流時間長;③排水點分散，水質(zhì)和水量波動大。
未經(jīng)處理的礦山酸性廢水直接排出，會造成水體污染。首先，廢水具有極高的酸度，會腐蝕管道及設(shè)備，降低其使用壽命，增加維修成本，使生產(chǎn)費用提高。水中的重金屬離子會使魚類、浮游生物、藻類等中毒而大量死亡。水中Fe2+經(jīng)過氧化作用生成Fe3+，F(xiàn)e3+結(jié)合OH-產(chǎn)生Fe( OH)3紅褐色沉淀，使得水體底部以及兩岸呈現(xiàn)紅色，影響美觀。此外，人體長期接觸酸性礦山水，會腐蝕皮膚，造成手腳開裂等，影響人體身體健康。未經(jīng)處理的酸性礦山廢水排出后，進入地表水體，當(dāng)這部分水用來灌溉用農(nóng)田，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，使得土壤板結(jié)，抑制農(nóng)作物的生長，嚴(yán)重時會造成農(nóng)作物大面積的死亡，造成糧食減產(chǎn)。
目前國內(nèi)外對礦山酸性水處理方法主要有化學(xué)處理、物理處理及生物處理等，其中最常用的工藝方法主要包括中和法、微生物法、人工濕地法及膜法等。
中和法是最常用的處理方法，該方法是向廢水中投入中和劑，使廢水中重金屬離子生成氫氧化物沉淀與水分離，使廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn)。一般采用石灰石或石灰作為中和劑進行中和處理。但中和法存在問題的是，中和法需要投加大量的中和劑，不但運行成本高，最重要的是會產(chǎn)生大量的有毒性廢渣，廢渣的處理難度大，成本高，易產(chǎn)生二次污染，并且還使管道及設(shè)備易結(jié)垢，縮短運行壽命。
微生物法是生活污水最常用的水處理方法，但由于微生物對 pH值、溫度等條件要求較高，因此，利用微生物處理礦山酸性廢水尚處于實驗室研究階段，未得到廣泛應(yīng)用。
人工濕地系統(tǒng)具有建造成本和運行成本低、能耗低、操作簡單、適應(yīng)能力強等優(yōu)點。如果選擇合適的植物品種還有美化環(huán)境的作用。然而，由于礦山酸性廢水含有大量重金屬元素，并且pH值較低，因此對植物生長有較大影響，并且人工濕地系統(tǒng)存在著占地面積較大、受環(huán)境影響大、濕地維護費用較高等問題，因此在礦山酸性廢水處理中應(yīng)用受限。
膜分離技術(shù)作為一種高新技術(shù)在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域已有廣泛的研究和探索，由于其分離效率高、無相變、節(jié)能環(huán)保、設(shè)備簡單、操作簡便等特點，使其在水處理領(lǐng)域具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢，已成為水處理領(lǐng)域中不可或缺的技術(shù)之一。但是未經(jīng)預(yù)處理的礦山酸性廢水中含有的重金屬離子加快膜的消耗，縮短了膜的使用壽命，極大地增加了水處理費用。
綜上所述，礦山酸性廢水由于其特殊的水質(zhì)特點，含有大量的重金屬離子和硫酸根離子，可生化性較差，不易于降解，國內(nèi)尚無特別有效的處理方法能同時實現(xiàn)高效、廉價、安全及操作簡便。并且，礦山酸性廢水中含有可回收的酸類，目前的處理方法中都不能將此部分酸性資源化回收。
為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種對礦山酸性廢水的有效處理方法。本發(fā)明擬采用物理化學(xué)方法對廢水進行處理，因單一的物理工藝、化學(xué)工藝均不能實現(xiàn)生產(chǎn)廢水中高濃度有機質(zhì)的高效去除，因此，本發(fā)明提出的工藝是將物理與化學(xué)工藝有機地結(jié)合，共同運行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明特別涉及一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，針對礦山在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度廢水處理的問題，進行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計，實現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。
根據(jù)生產(chǎn)廢水的特點，以及廢水處理工藝的要求，秉持技術(shù)成熟可靠、運行穩(wěn)定、維護管理方便及經(jīng)濟適用的原則，對礦山酸性廢水處理工藝進行優(yōu)化集成，并開發(fā)出一套適用差別水質(zhì)的運行方法。
本發(fā)明所涉及的礦山酸性廢水集成技術(shù)方法由4個模塊組成，分別命名為一級預(yù)處理模塊、二級物化模塊、三級化學(xué)模塊、四級深度處理模塊。
所述一級預(yù)處理模塊包括格柵篩、調(diào)節(jié)水池。設(shè)置格柵篩，為去除水中的懸浮物，以保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行，格柵篩目數(shù)采用10目;設(shè)置調(diào)節(jié)水池，為調(diào)節(jié)水量，保證后續(xù)處理設(shè)施的進水量穩(wěn)定，水力停留時間為12.0~24.0h。
所述二級物化模塊包括擴散滲析器和PZX反應(yīng)器(膨脹蛭石離子交換吸附反應(yīng)器)。擴散滲析器，根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)間歇運行，以監(jiān)測進水pH值作為控制指標(biāo)：當(dāng)pH<4.0時，運行擴散滲析器，實現(xiàn)廢酸的回收，并且為后續(xù)處理設(shè)施減輕酸負(fù)荷;當(dāng)pH≥4.0時，廢水超越擴散滲析器，直接進入PZX反應(yīng)器，PZX反應(yīng)器為連續(xù)運行。
所述擴散滲析器是以濃差做推動力的，整個裝置由擴散滲析膜、配液板、加強板、液流板框等組合而成，由一定數(shù)量的膜組成不同數(shù)量的結(jié)構(gòu)單元;其中每個單元由一張陰離子均相膜隔開成滲析室(A)和擴散室(B)，陰離子均相膜的兩側(cè)分別通入廢酸液及接受液(純水或自來水)時，廢酸液側(cè)的游離酸及其鹽的濃度遠高于水的一側(cè)。由于濃度梯度的存在，廢酸中的游離酸及其鹽類有向B室滲透的趨勢，但膜是有選擇透過性的，它不會讓每種離子以均等的機會通過。首先陰離子膜骨架本身帶正電荷，在溶液中具有吸引帶負(fù)電水化離子而排斥帶正電荷水化離子的特性，故在濃度差的作用下，廢酸側(cè)的陰離子被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側(cè)。同時根據(jù)電中性要求，也會夾帶帶正電荷的離子，由于H+的水化半徑比較小，電荷較少;而金屬鹽的水化離子半徑較大，又是高價的，因此H+會優(yōu)先通過膜，這樣廢水中的酸就會被分離出來。
所述PZX反應(yīng)器，全名為膨脹蛭石離子交換吸附反應(yīng)器，是一種內(nèi)部裝填有膨脹蛭石的離子交換吸附反應(yīng)器，采用成品PZX填料作為主反應(yīng)單元。成品PZX填料由外框、填料和加固劑等組成，具體做法如下：外框采用成品聚醚聚酯外殼，外框形狀為矩形，長度和寬度與設(shè)備的長寬一致，高度根據(jù)設(shè)計值采用1.0—1.5m，矩形表面為網(wǎng)狀，是將聚醚聚酯通過擠壓噴絲加工為纖維絲，在模具內(nèi)纖維絲重疊、堆積、交結(jié)，冷卻形成，網(wǎng)孔尺寸為5mm。向成品聚醚聚酯外殼內(nèi)部填充膨脹蛭石，膨脹蛭石的直徑為7±1mm。填充后將整體浸泡在加固劑中，加固劑采用碳粉和10%的聚四氟乙烯混合液，在加固劑中浸泡30分鐘取出，自然風(fēng)干3小時后，再次浸泡15分鐘，自然風(fēng)干3小時后，再次浸泡5分鐘，自然風(fēng)干24小時待用。將成型的成品PZX填料直接放置在PZX反應(yīng)器中，填料層的厚度為1.0—1.5m，設(shè)備設(shè)計上向流流速為15—20m/h。除填料之外，PZX反應(yīng)器還包括底部設(shè)置的配水系統(tǒng)、進水管、出水管和溢流管。
所述三級化學(xué)模塊包括混合反應(yīng)池、一次沉淀池、混凝反應(yīng)池、二次沉淀池。
混合反應(yīng)池，連續(xù)運行，向池內(nèi)投加石灰、聚4-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酸鈉和聚乙烯亞胺等，中和沉淀廢水中多余金屬陽離子。其中，石灰用于去除所有的金屬陽離子和硫酸根離子，聚4-乙烯基吡啶用于促進廢水中的Cr和Cd離子加速沉淀，聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯用于促進廢水中的As離子加速沉淀，聚丙烯酸鈉用于促進廢水中的Pb和Zn離子加速沉淀，聚乙烯亞胺用于加速調(diào)節(jié)pH為堿性。反應(yīng)池設(shè)計停留時間30min，采用玻璃鋼防腐材質(zhì)，內(nèi)部設(shè)置耐酸攪拌器。投加石灰、聚4-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酸鈉和聚乙烯亞胺的質(zhì)量比例為1：0.01:0.005:0.02:0.05，其中，石灰投加量根據(jù)混合反應(yīng)池中pH值確定，即當(dāng)pH<8.5時，連續(xù)投加，投加質(zhì)量濃度為30—35mg/L，當(dāng)pH值≥8.5時，停止投加。
一次沉淀池，連續(xù)運行，采用平流沉淀池，將混合反應(yīng)池產(chǎn)生的沉渣進行固液分離。反應(yīng)池設(shè)計停留時間為3h，內(nèi)部設(shè)置電動刮吸泥機。
混凝反應(yīng)池，間歇運行，監(jiān)測進水金屬離子水質(zhì)數(shù)值，當(dāng)重金屬離子濃度超標(biāo)時，即當(dāng)Cr>0.5 mg/L或Cu>1.0mg/L或Pb>1.0mg/L或Zn>4.0mg/L或Cd>0.1 mg/L或As>0.5 mg/L時，運行混凝反應(yīng)池，投加聚合氯化鋁，反應(yīng)池設(shè)計停留時間30min，內(nèi)部設(shè)置耐酸攪拌器。
二次沉淀池，間歇運行，與混凝反應(yīng)池同步，將混凝反應(yīng)池產(chǎn)生的沉渣進行固液分離。反應(yīng)池設(shè)計停留時間為2.5h，內(nèi)部設(shè)置電動刮吸泥機。
所述四級深度處理模塊包括活性砂濾池和活性炭吸附罐，兩者串聯(lián)。
所述活性砂濾池，將沉淀后污水進一步實現(xiàn)泥水分離，保證出水SS達標(biāo)。根據(jù)進水SS值是否達標(biāo)，確定運行狀態(tài)，即當(dāng)SS>100mg/L時啟動運行。設(shè)計平均濾速為6m/h。
所述活性炭吸附罐是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除水中污染物的水處理方法，是目前去除色度的主要方法之一。由于礦山廢水中含有大量的Fe3+離子，因此排放廢水中可能有顏色，引起感官不適，因此，設(shè)置活性炭吸附單元，當(dāng)進水水質(zhì)中色度指標(biāo)>50時，啟動活性炭吸附罐，設(shè)計下向流流速為5-7m/h。
本發(fā)明所涉及的礦山酸性廢水集成技術(shù)方法由4個模塊組成，分別命名為一級預(yù)處理模塊、二級物化模塊、三級化學(xué)模塊、四級深度處理模塊。實際運行時，在進水端設(shè)置在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過對來原水的水質(zhì)信息收集、分析，將結(jié)果輸出至自動控制系統(tǒng)，由自動控制系統(tǒng)向子模塊單元發(fā)出信號，以控制整體工藝的自動化運行。
所述一級預(yù)處理模塊包括格柵篩和調(diào)節(jié)水池，所述格柵篩進口連接礦山酸性廢水入口，出口連接所述調(diào)節(jié)水池進口;所述調(diào)節(jié)水池出口連接所述二級物化模塊進口;
所述二級物化模塊包括擴散滲析器和PZX反應(yīng)器，所述擴散滲析器進口連接所述一級預(yù)處理模塊出口，出口連接所述PZX反應(yīng)器;所述PZX反應(yīng)器出口連接所述三級化學(xué)模塊進口;
進一步地，所述擴散滲析器進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述一級預(yù)處理模塊出口;出口連接所述PZX反應(yīng)器入口;
所述三級化學(xué)模塊包括混合反應(yīng)池、一次沉淀池、混凝反應(yīng)池、二次沉淀池，所述混合反應(yīng)池進口連接所述二級物化模塊出口，出口連接所述一次沉淀池;所述一次沉淀池出口連接所述混凝反應(yīng)池;所述混凝反應(yīng)池出口連接所述二次沉淀池;所述二次沉淀池出口連接所述四級深度處理模塊;
進一步地，所述混凝反應(yīng)池進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述一次沉淀池出口;出口連接所述四級深度處理模塊入口;
所述四級深度處理單元包括活性砂濾池和活性炭吸附罐，所述活性砂濾池入口連接所述三級化學(xué)模塊出口，出口連接至所述活性炭吸附罐;所述活性炭吸附罐連接至水處理系統(tǒng)總出口;
進一步地，所述活性砂濾池進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述活性砂濾池入口;出口連接所述活性砂濾池出口;
進一步地，所述活性炭吸附罐進口前設(shè)置電動閥門，根據(jù)工藝控制操作進行啟閉;所述電動閥門入口連接所述活性炭吸附罐入口;出口連接所述活性炭吸附罐出口。
本發(fā)明為一種適用于礦山酸性廢水集成工藝方法，是采用上述系統(tǒng)，包括以下步驟：
步驟一，啟動運行一級預(yù)處理模塊，將礦山酸性廢水引入格柵篩中去除懸浮物，除去懸浮物的廢水進入調(diào)節(jié)水池中調(diào)節(jié)水量;
步驟二，在線監(jiān)測分析調(diào)節(jié)水池中的礦山酸性廢水pH值，當(dāng)pH值<4.0時，進入步驟三，否則進入步驟四;
步驟三，啟動運行擴散滲析器，回收廢水中的酸;
步驟四，啟動PZX反應(yīng)器，對廢水進行處理;
步驟五，啟動混合反應(yīng)池，投加石灰、聚4-乙烯基吡啶、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酸鈉和聚乙烯亞胺，攪拌，在線監(jiān)測混合反應(yīng)池廢水pH值;當(dāng)pH值為8.5時，停止加藥;啟動一次沉淀池，對廢水進行沉淀排泥;
步驟六，在線監(jiān)測一次沉淀池中金屬離子濃度，當(dāng)金屬離子濃度達到出水標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)Cr<0.5 mg/L、Cu<1.0mg/L、Pb<1.0mg/L、Zn<4.0mg/L、Cd<0.1 mg/L、As<0.5 mg/L時，進入步驟八，否則進入步驟七;
步驟七，啟動混凝反應(yīng)池、投加聚合氯化鋁，攪拌，在線監(jiān)測混合反應(yīng)池廢水金屬離子濃度;達標(biāo)時，停止加藥;啟動二次沉淀池，對廢水進行沉淀排泥;
步驟八，在線監(jiān)測活性砂濾池入口SS值，當(dāng)SS值>100時，進入步驟九，否則進入步驟十;
步驟九，啟動活性砂濾池，對廢水進行過濾處理;
步驟十，在線監(jiān)測活性炭吸附罐入口色度值，當(dāng)色度值>50時，進入步驟十一，否則直接出水排放;
步驟十一，啟動活性炭吸附罐，對廢水進行吸附處理。
本發(fā)明涉及一種適用于礦山酸性廢水處理的模塊化集成工藝方法，具有以下技術(shù)特點：
1、適用于酸性強、重金屬離子含量高、成分復(fù)雜且波動大的小型、零散礦山酸性場廢水處理;
2、工藝采用多個單元串聯(lián)形式，通過改變設(shè)備運行參數(shù)自動控制轉(zhuǎn)換工藝，節(jié)省了占地面積的同時節(jié)省造價;
3、主處理工藝采用PZX反應(yīng)器，其具有良好的陽離子交換性和吸附性，除可將廢水中的重金屬陽離子置換出來，降低廢水毒性外，還能提高廢水的pH值。并且不產(chǎn)生污泥，減少高濃度工業(yè)污泥的產(chǎn)生，降低處理污泥費用，減少污染;
4、主處理工藝前采用擴散滲析單元，根據(jù)廢水水質(zhì)進行間歇運行，可回收廢酸，提高廢水處理資源化利用率，補償廢水處理費用，產(chǎn)生收益;
5、工藝組合模塊化程度高，有利于技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成設(shè)備，節(jié)省空間;工藝組合技術(shù)先進，穩(wěn)定達標(biāo)。
