[实用新型]一种煤矿酸性废水原位处理系统

说明书

本实用新型提出一种煤矿酸性废水原位处理系统，在煤炭矿坑中设置反应池，其两侧分别设置集水池和出水池，反应池分别与集水池和出水池连通，反应池中依次设置第一石英砂渗滤墙、赤泥可渗透反应墙、钢渣可渗透反应墙、锰砂可渗透反应墙、轻质陶粒可渗透反应墙和第二石英砂渗滤墙，煤矿酸性废水在集水池汇集，依次经过上述多道渗透反应墙后流入出水池。本实用新型不仅可以高效的处理煤矿酸性废水，而且建设投资费用低、不占用地面空间、维护方便、处理费用低。

技术领域

本实用新型属于煤矿酸性废水处理的技术领域，尤其涉及一种煤矿酸性废水原位处理系统。

背景技术

煤矿酸性废水(AMD)分布很广,世界上的几个主要产煤国几乎都存在着严重的酸性矿井水问题，煤矿酸性矿井水在我国分布广泛,主要分布在陕、晋、鲁和内蒙等北方省区以及川、桂、贵、浙、闽等南方省区。煤炭资源开采过程中,煤层、围岩中的硫化矿物与氧气和水接触,在微生物的催化作用下,经过一系列复杂的地球化学反应,能够产生酸性矿井水,其作用机理已经比较清楚，当含硫矿与空气及水接触时，发生如下反应：

2FeS₂+7O₂+2H₂O→2Fe²⁺+4SO₄^2-+4H⁺ [1]

4Fe²⁺+O₂+4H⁺→4Fe³⁺+2H₂O [2]

4Fe³⁺+12H₂O→4Fe(OH)₃↓+12H⁺ [3]

FeS₂+14Fe³⁺+8H₂O→15Fe²⁺+2SO₄^2-+16H⁺ [4]

煤矿酸性废水的pH值较低，锰、铁含量高，酸性较强，这会腐蚀一些金属构件及管道。煤矿酸性废水中还含有相当多的重金属离子，会对水生生物和植物的生长产生了不良的影响甚至死亡，Fe²⁺，Mn²⁺还会大量消耗水中的溶解氧，降低了水体的自净能力。未经处理的酸性废水排放到地表后，会造成大面积的地表水污染，严重破坏土壤的结构，阻碍了农作物的生长。

目前煤炭酸性废水的处理技术主要包括主动处理技术和被动处理技术，主动处理技术主要是指中和法，即向酸性废水中投人碱性中和剂。该技术需将酸性水抽出，建设专门的污水处理站，利用酸碱中和反应提高废水pH值。被动处理技术是利用自然产生的化学物质和利用生物的过程处理AMD主要包括：人工湿地、缺氧石灰沟、垂直流动系统(如连续碱生产系统)、转换井、可渗透反应墙(PRB)法、石灰石过滤床(LSB)、矿渣过滤床(SLB)和敞口石灰塘等。相比于AMD主动处理技术，被动处理技术是原地直接处理、无需储存、运输及清理工作、可以节省开支，是一种经济便捷处理方式。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种煤矿酸性废水原位处理系统，在煤炭矿坑中合理选择及布设不同填料制成的可渗透反应墙，可以高效的处理煤矿酸性废水。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种煤矿酸性废水原位处理系统，其特征在于，在煤炭矿坑中设置反应池，所述反应池两侧分别设置集水池和出水池，反应池分别与所述集水池和出水池连通，反应池中依次设置第一石英砂渗滤墙、赤泥可渗透反应墙、钢渣可渗透反应墙、锰砂可渗透反应墙、轻质陶粒可渗透反应墙和第二石英砂渗滤墙。

按上述方案，所述第一、第二石英砂渗滤墙由粒径为5-8mm的石英砂制成。