申請(qǐng)日2014.02.27
公開(kāi)(公告)日2014.05.28
IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F1/72; C02F103/10; C02F1/28; C02F1/66; C02F1/52
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種處理銻礦酸性廢水的裝置,該裝置是由淺水導(dǎo)流氧化沉淀池、二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池、二級(jí)微生物還原池和緩沖池組成;淺水導(dǎo)流氧化沉淀池位于最前端，后面依次連接二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池、二級(jí)微生物還原池和緩沖池。利用本發(fā)明的裝置進(jìn)行銻礦酸性廢水處理后，水體pH顯著升高，從2.83±0.06升高至7.80±0.15，水體中Sb含量明顯降低，分別從2268±612μg/L降低至26.4±8.2μg/L，Sb的消減量達(dá)到98.7%±0.5%，水質(zhì)得到顯著改善，遠(yuǎn)優(yōu)于我國(guó)工業(yè)排水標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)Sb的限值(500μg/L)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種處理銻礦酸性廢水的裝置,其特征在于:該裝置是由淺水導(dǎo)流 氧化沉淀池、二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池、 二級(jí)微生物還原池和緩沖池組成;淺水導(dǎo)流氧化沉淀池位于最前端， 后面依次連接二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池、 二級(jí)微生物還原池和緩沖池;淺水導(dǎo)流氧化沉淀池與二級(jí)氧化沉淀池 的上部連接，二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池、 二級(jí)微生物還原池和緩沖池高度依次遞減，每個(gè)池的圍墻上方處都開(kāi) 有入水口和出水口，入水口高度高于出水口高度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧 化沉淀池、一級(jí)微生物還原池和二級(jí)微生物還原池的兩側(cè)各設(shè)有一面 懸空墻，懸空墻與池頂面連接，下端懸空;緩沖池的中心設(shè)有一面懸 空墻，懸空墻與池頂面連接，下端懸空。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧 化沉淀池、一級(jí)微生物還原池和二級(jí)微生物還原池的中心處設(shè)有隔擋 墻，隔擋墻下端與池的底面連接，上端低于池子的出水口的高度。
4.一種利用如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置處理銻礦酸性廢水的 方法，其特征在于：該方法的具體步驟如下：
(1)銻礦酸性廢水首先進(jìn)入淺水導(dǎo)流氧化沉淀池，迅速使水體中相 對(duì)較大顆粒物沉淀;
(2)銻礦酸性廢水再通過(guò)二、三級(jí)氧化沉淀池，使水體中相對(duì)較小 的顆粒物沉淀，有效使水體中Fe2+氧化成Fe3+，并形成如Fe(OH)3膠體， 可進(jìn)一步吸附水體中Sb，有效消減水體中的Sb;
(3)在兩個(gè)微生物還原池中鋪設(shè)秸稈，上面鋪設(shè)零星青石，防止秸 稈向上漂浮;通過(guò)秸稈分解產(chǎn)生OH-，以及青石本身的部分中和能力， 有效提升水體pH，并通過(guò)秸稈自身的吸附作用降低水體中的Sb，同時(shí) 通過(guò)秸稈分解給微生物提供養(yǎng)分，促進(jìn)微生物繁殖，通過(guò)微生物作用 將使溶解態(tài)Sb有效礦化進(jìn)而沉淀，進(jìn)一步降低水體中的Sb;
(4)從二級(jí)微生物還原池中出來(lái)的銻礦酸性廢水，再通過(guò)緩沖池進(jìn) 一步沉淀水體顆粒物質(zhì)，使水體更為清澈，然后流出。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟(3)中，每個(gè)微生 物還原池中鋪設(shè)秸稈和青石的量按照日處理水量10噸計(jì)算,微生物 還原池按長(zhǎng)*寬*高為7.5m×4.5m×1.5m容積，其中底層秸稈 層厚度為約15cm，其上覆薄層青石，以防止秸稈等向上漂浮。
說(shuō)明書(shū)
一種處理銻礦酸性廢水的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理銻礦酸性廢水 的裝置及方法。
背景技術(shù)
中國(guó)是世界上最大的銻儲(chǔ)量國(guó)和生產(chǎn)國(guó)，銻礦開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的酸性礦 山廢水污染問(wèn)題尤為突出。目前全世界針對(duì)銻礦酸性廢水的治理技術(shù) 十分稀缺，特別是缺少污染現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐處置技術(shù)。當(dāng)前主要是通過(guò)施 加石灰來(lái)降低廢水中銻的含量和提高水體pH。然而，石灰法處置效果 并不十分理想，缺點(diǎn)十分突出，主要有：成本高、需要人力或電力設(shè) 備投加石灰以及后續(xù)維護(hù)管理、產(chǎn)生大量次生污染物、一旦停止投料 則馬上沒(méi)有效果。
石灰法的技術(shù)方案可以用人工或電力器械投加石灰來(lái)進(jìn)行處理。
石灰法的缺點(diǎn)：
(1)運(yùn)行成本高。
(2)需要人力或電力設(shè)備投加石灰
(3)大量后續(xù)維護(hù)管理投入
(4)產(chǎn)生大量次生污染物
(5)不可持續(xù)，一旦停止投料馬上失效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)氧化沉淀池和微生物還原池，充分利用廢棄秸稈 等，通過(guò)物理沉淀、化學(xué)氧化、微生物還原等機(jī)制有效降低銻礦山酸 性廢水中的Sb，并提升水體pH，改善水質(zhì)。整個(gè)處理技術(shù)一次成本 投入，可以持續(xù)運(yùn)行5-10年，基本無(wú)需日常維護(hù)和管理，不需要任 何電力設(shè)備，產(chǎn)生的淤泥比傳統(tǒng)的石灰法消減1/3。野外中試結(jié)果表 明：銻礦酸性廢水經(jīng)本發(fā)明治理技術(shù)處理后，水體pH顯著升高，從 2.83±0.06升高至7.80±0.15，水體中Sb含量明顯降低，從2268±612 μg/L降低至26.4±8.2μg/L，Sb的消減量達(dá)到98.7%±0.5%，水質(zhì)得 到顯著改善，遠(yuǎn)優(yōu)于我國(guó)工業(yè)排水標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)Sb的限值(500μg/L)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明的處理銻礦酸性廢水的裝置,其特征在于:該裝置是由淺 水導(dǎo)流氧化沉淀池、二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物 還原池、二級(jí)微生物還原池和緩沖池組成;淺水導(dǎo)流氧化沉淀池位于 最前端，后面依次連接二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生 物還原池、二級(jí)微生物還原池和緩沖池;淺水導(dǎo)流氧化沉淀池與二級(jí) 氧化沉淀池的上部連接，二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微 生物還原池、二級(jí)微生物還原池和緩沖池高度依次遞減，每個(gè)池的圍 墻上方處都開(kāi)有入水口和出水口，入水口高度高于出水口高度。
二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池和二級(jí) 微生物還原池的兩側(cè)各設(shè)有一面懸空墻，懸空墻與池頂面連接，下端 懸空;緩沖池的中心設(shè)有一面懸空墻，懸空墻與池頂面連接，下端懸 空。
二級(jí)氧化沉淀池、三級(jí)氧化沉淀池、一級(jí)微生物還原池和二級(jí) 微生物還原池的中心處設(shè)有隔擋墻，隔擋墻下端與池的底面連接，上 端低于池子的出水口的高度。
利用本發(fā)明的裝置處理銻礦酸性廢水的方法，具體步驟如下：
(1)銻礦酸性廢水首先進(jìn)入淺水導(dǎo)流氧化沉淀池，迅速使水體中相 對(duì)較大顆粒物沉淀;
(2)銻礦酸性廢水再通過(guò)二、三級(jí)氧化沉淀池，使水體中相對(duì)較小 的顆粒物沉淀，有效使水體中Fe2+等氧化成Fe3+，并形成如Fe(OH)3等 膠體，可進(jìn)一步吸附水體中Sb，有效消減水體中的Sb;
(3)在兩個(gè)微生物還原池中分層鋪設(shè)秸稈和青石，通過(guò)秸稈分解產(chǎn) 生OH-，以及青石本身的中和能力，有效提升水體pH，并通過(guò)秸稈自 身的吸附作用降低水體中的Sb，同時(shí)通過(guò)秸稈分解給微生物提供養(yǎng) 分，促進(jìn)微生物繁殖，通過(guò)微生物作用將使溶解態(tài)Sb有效礦化進(jìn)而沉 淀，進(jìn)一步降低水體中的Sb;
(4)從二級(jí)微生物還原池中出來(lái)的銻礦酸性廢水，再通過(guò)緩沖池進(jìn) 一步沉淀水體顆粒物質(zhì)，使水體更為清澈，然后流出。
步驟(3)中，每個(gè)微生物還原池中鋪設(shè)秸稈和青石的量按照日 處理水量10噸計(jì)算,微生物還原池按長(zhǎng)*寬*高為7.5m×4.5m× 1.5m容積，其中底層秸稈層厚度為約15cm，其上覆薄層青石，以防 止秸稈等向上漂浮。
通過(guò)設(shè)計(jì)氧化沉淀池(一個(gè)淺水導(dǎo)流氧化沉淀池、二級(jí)和三級(jí) 氧化沉淀池)和微生物還原池(2個(gè))以及一個(gè)緩沖池，充分利用廢 棄的秸稈、青石等，利用物理沉淀、化學(xué)氧化、微生物還原等機(jī)制， 通過(guò)在二、三級(jí)氧化沉淀池和兩個(gè)微生物還原池中合理設(shè)置隔擋墻控 制系統(tǒng)中水流方向，保證系統(tǒng)水體置換充分、順暢，并在兩個(gè)微生物 還原池中科學(xué)分層鋪設(shè)秸稈、青石等材料，促進(jìn)水體與反應(yīng)物有效接 觸，同時(shí)給與微生物處理池中微生物體生存和成長(zhǎng)提供充分的養(yǎng)分， 保證微生物有效繁殖，提升對(duì)水體重金屬的處理效果，最終保障系統(tǒng) 有效降低銻礦山酸性廢水中的Sb，并提升水體pH，改善水質(zhì)。
本發(fā)明的積極效果如下：
本發(fā)明的處理銻礦酸性廢水的裝置通過(guò)設(shè)計(jì)氧化沉淀池和微生 物還原池，充分利用廢棄秸稈等，通過(guò)物理沉淀、化學(xué)氧化、微生物 還原等機(jī)制有效降低銻礦山酸性廢水中的Sb，并提升水體pH，改善 水質(zhì)。具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)低成本、無(wú)需電力設(shè)備、日常管理簡(jiǎn)單，后續(xù)維護(hù)簡(jiǎn)易。
(2)以廢治廢，本技術(shù)中添加的材料基本為秸稈等廢棄物，既降低 成本，又能以廢治廢，減少這些廢棄物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
(3)適應(yīng)性強(qiáng)，可處理多種毒害物質(zhì)。
(4)可持續(xù)性修復(fù)治理。
