[发明专利]一种北方碱性矿井水生态处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于北方碱性矿井水处理技术领域，尤其涉及一种北方碱性矿井水生态处理系统及方法。

背景技术

煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，矿井水的排放是煤矿工业具有行业特点的污染源之一，量大面广。矿井水流经采煤工作面和巷道时，因受人为活动影响，煤岩粉和一些有机物进入水中，我国矿井水中普遍含有以煤岩粉为主的悬浮物，以及可溶的无机盐类，有机污染物较少，一般不含有毒物质。因此，对矿井水进行净化处理利用，将产生巨大的经济效益和社会效益。

现有的矿井水处理常用的方法是混凝法，药剂用量大且形成的污泥较难处理，如管理不当易形成二次污染；反渗透法，处理和运行成本高；简单的矿井水处理站过滤的方法，采用砂滤或炭滤(活性炭或白炭为滤料)，除对水中的悬浮物有少量的去除外，对大部分盐分几乎无去除，且处理后的矿井水依旧呈碱性，无法满足过滤锅炉冷却水及景观用水的要求。

目前，各种类矿井水处理都存在这样那样的问题，有必要对各种类矿井水进行深入的研究，探讨相应的处理新方法，提高矿井水的资源化利用率，解决制约煤矿企业发展的“瓶颈”问题。

发明内容

针对目前存在的问题，本方案发明了一种北方碱性矿井水生态处理系统及方法，此方法涉及一种北方低温地区生态矿井水净化系统，由初沉池(隔板)-过滤池(改性的煤矸石)—沉淀池-过滤池(泥炭颗粒)-生态池(观赏鱼)串联组成。初沉池设置由下而上相互交错的柔性隔板，过滤池由改性煤矸石组成，该过滤池由若干过滤池、沉淀池交替组成。泥炭过滤池由泥炭颗粒组成，该系统采取地下明渠式，冬季可覆盖薄膜，起到防冻的功能。

该方法充分利用矿山废物和原料，具有集矿井水分级处理-景观于一体的处理方法，过滤池以矿山改性煤矸石和活性炭为主要原料，整个装置沿山体自流。

本发明实施例是这样实现的，一种北方碱性矿井水生态处理系统，该系统包括：

初沉池，用于沉淀矿井水中的悬浮物，设置由由下而上相互交错的柔性隔板，隔板厚度不要太厚，沉淀一定厚度可以自行脱落；

一级过滤池，用改性煤矸石作为水处理吸附剂去除污染物，该过滤池由若干过滤池沉淀池交替组成；

沉淀池，进行泥水分离和污泥浓缩，澄清后的出水溢流外排；

二级过滤池，由泥炭颗粒组成，能够有效地去除含有废机油、乳化油等有机物污染物的矿井水中的污染物，并调节矿井水的PH值；

生态池，用于将矿井水进行生态过滤、水生植物消化等深度处理，里面观赏鱼以鲤鱼为主。

进一步，改性煤矸石是由栗阳土和煤矸石混合而成。

进一步，泥炭颗粒是泥炭+栗钙土钙积层土混合而成。

本发明实施例的另一目的在于提供一种北方碱性矿井水生态处理方法，其特征在于，该处理方法包括：

碱性矿井水经过初级沉淀池对污水中的大颗粒悬浮物进行沉淀，经初级沉淀后的污水进入一级过滤池进行过滤；

经初级过滤后的污水进入沉淀池，利用沉淀池中的水草，进行泥水分离和污泥浓缩，进一步沉淀污水中的污染物，经过沉淀后的污水进入二级过滤池进行过滤，去除含有废机油、乳化油等有机物污染物的矿井水中的污染物，调节水中的盐分平衡和PH值；

最终过滤后的水流入生态池中，用于饲养观赏鱼，达到污水的循环再利用。

进一步，一级过滤池主要有栗阳土和煤矸石混合而成，用于吸附剂去除污水中的污染，为了提高水处理效果，该该过滤池由若干过滤池沉淀池交替组成。

进一步，水草为苡仁或香根草。

本发明以煤矿区本地的矿山产生的废弃物为主要原料，具有原料易获取，且具有变废为宝的效果；该生态组合装置采取地下覆膜方法，可四季运行，同时采取锅炉水部分循环的方法，保持水温；装置处理后的矿井水接近中性且pH小于7，可满足锅炉冷却水及北方景观用水的要求；对矿井水进行分级处理，产生的污泥量少，投资小、效果好，运行成本低，具有显著的经济效益和生态效益。

附图说明

图1是本发明实施例提供的北方碱性矿井水生态处理系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图中：1、初沉池；2、一级过滤池；3、沉淀池；4、二级过滤池；5、生态池。

图1示出了本发明提供的北方碱性矿井水生态处理系统，该系统包括：