[发明专利]一种矿山重金属酸性废水的处理装置及其方法

权利要求书

1.一种矿山重金属污染酸性废水的生物化学处理装置，包括：沉淀池、还原装置、脱硫装置、PRB装置与pH调节池，

沉淀池，用于对废水中的固体杂质进行沉淀分离处理，提高后续工艺的工艺效果；

还原装置，用于提供SRB快速繁殖的厌氧环境，提高废水中硫酸盐的还原效率；

脱硫装置，连接所述还原装置的上部，用于有效的对微生物还原过程中产生的废气进行脱硫处理；

PRB装置，用于有效的实现废水中重金属的去除；

pH调节池，用于实现处理后废水的pH调节，使得处理后废水pH稳定在合理范围；

其中，对于沉淀池、还原装置、PRB装置与pH调节池，各个装置间通过依次导水管系统、以及在导水管系统中的泵系统实现液体在不同装置之间的有序流动；

沉淀池的材料选用为混凝土，沉淀池内部要做水平与垂直防渗处理，防渗材料为HDPE防渗膜，防渗膜厚度≥2mm，沉淀池的侧面底端设置PVC入水管，PVC入水管与第一泵连接；

还原装置侧面通过第一导水管与沉淀池连接，顶部设置有菌种添加端口，上端通过第一单向导气管与脱硫装置连接，第一导水管的吸入废水的端部具有第一尼龙纱布包裹层，第一导水管还设置有第二泵；

脱硫装置下部连接第一单向导气管，上侧设置第二单向导气管以排除气体，脱硫装置填充材料选用氧化铁，粒径要求在0.6-2.4mm范围内；

PRB装置侧面通过第二导水管与还原装置连接，下侧通过第三导 水管与pH调节池连接，第二导水管还设置有第三泵，第三导水管的上端包裹有第二尼龙纱布包裹层，PRB装置内填充材料由上到下依次为石英砂层、重金属吸附材料层和石英砂层，厚度比例为1:8:1，重金属吸附材料为体积比1:2充分搅拌混合的活性炭与零价铁。

2.根据权利要求1所述的矿山重金属污染酸性废水的生物化学处理装置，其特征在于：

pH调节池的材料选用为混凝土，pH调节池内部要做水平与垂直防渗处理，防渗材料为HDPE防渗膜，防渗膜厚度≥2mm，pH调节池的侧面底端设置第四导水管，第四导水管还设置导水口阀门。

3.一种根据权利要求1或2所述的矿山重金属污染酸性废水的生物化学处理装置对矿山重金属污染酸性废水进行处置的方法，包括如下步骤：

(1)SRB(硫酸盐还原菌)菌种筛选：通过培养基分离纯化，培养筛选本土的高效硫酸盐还原菌；

(2)废水沉淀：矿山重金属污染酸性废水通过第一泵抽出至沉淀池，经过初步沉淀，去除固体杂质；启动第二泵，将废液泵入还原装置；

(3)菌种接种：通过菌种添加口将菌种接种入重金属污染矿山酸性废水，菌种添加完毕密封菌种添加口；

(4)硫酸盐还原：菌种接种后在密闭空间内利用SRB菌对矿山重金属污染酸性废水中硫酸盐进行还原处理；

(5)废气脱硫：硫酸盐还原过程中产生的废气自行通过单向导气管进入脱硫装置进行脱硫处理；

(6)PRB过滤：硫酸盐还原完成后启动第三泵，将废液泵入PRB装置进行重金属去除处理；

(7)pH调节：采用溶液作为pH调节剂对滤液pH进行调节，使 得处理液的pH在6.8-7.2之间；

(8)监测达标排放：在开启导水口阀门，监测排放口出水水质，主要监测物为硫化物、砷、铅、铜、锌、铬与镉，处理废水达标后进行安全排放；未达标废水重新进入步骤(2)重新处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

在本方法的各个步骤中包括下列中的一个或多个：

步骤(1)中SRB菌种的选用要求为：选用矿山矿区本土菌种，进行富集培养、分离纯化，筛选出高效SRB菌种；并对筛选的菌种进行菌种鉴定；

步骤(2)中废水在沉淀池中的沉淀的时间≥20min；

步骤(3)中菌种的接种用量为3.5-4.0g/L；

步骤(4)中硫酸盐硫酸盐还原过程条件为：菌种接种后废液密闭时间≥24h，温度调控在15-40℃；

步骤(5)中废气脱硫为：采用干式脱硫法，脱硫剂选用氧化铁，脱硫剂的粒径要求在0.6-2.4mm范围内；

步骤(7)中pH调节剂为10％NaHCO₃溶液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

步骤(8)中废液的监测达标排放的参照标准为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水质标准，主要监测物为硫化物、砷、铅、铜、锌、铬与镉，达标后进行安全排放；未达标废水重新进入步骤(2)重新处理。