[发明专利]一种循环流处理酸性矿山废水的方法

说明书

本发明公开了一种循环流处理酸性矿山废水的方法，包括有循环流反应池，所述循环流反应池依次由混合段区域、反应段区域、回流段区域和排泥槽组成，所述混合段区域内设有循环水设备，所述反应段区域由多个V型反应结构组成，每个所述V型反应结构均由填充有碳酸盐岩的箱体组成。本发明直接采用碳酸盐岩矿石作为反应介质，并利用循环水对原废水进行稀释，降低了反应的剧烈程度，可通过设计多级系统，选择不同的停留时间、回流比、曝气量与循环水取水点可实现对不同浓度的酸性矿山废水的有效治理，针对高浓度、低水量的酸性矿山废水更具有效果好、便于维护管理、运行费用较低，抗冲击负荷能力较强的优点。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种循环流处理酸性矿山废水的方法。

背景技术

伴随着煤炭及金属矿山的大量开采，一系列的环境问题随之产生，其中，酸性矿山废水就是一个突出的环境问题，酸性矿山废水具有低pH值、高矿化度和腐蚀性强的特点，并携带有大量重金属元素和有害化学物质，导致当地水、土环境和生态系统受到严重的破坏，如大量废弃的小煤窑(矿)数量多、分布广，而且煤矿排水流量大小不一，低者每天数十立方，高者数千上万立方，pH值显酸性(2～6左右)、AMD污染时间长，处理难度大，对环境和人类影响严重。

目前，处理酸性矿山废水的方法主要有中和法、硫化物沉淀法、人工湿地法等。中和法作为一种简便可靠的方法被广泛应用于酸性废水处理中，主要采用石灰作为中和药剂，中和试剂消耗量大时，产生的大量污泥，易对环境造成二次污染；硫化物沉淀法去除效果好，但是pH值难以控制，硫化物沉淀剂较贵，处理成本高；人工湿地法在一些发达国家被广泛用来处理酸性矿坑排水，该法投资少、运行费用低，管理方便，但占地面积大，受环境因素的影响明显，当酸度较高时，改良湿地法处理酸性废水有一定的局限性。为此人们对酸性矿山废水的处理方法仍在持续改进和探索中，以求获得高效、稳定、费低的治理工艺，中国专利公开号CN1618742A公开了一种“有色金属矿山酸性废水源头治理的方法”，其利用有色金属矿山选矿过程中产生的废物以废治废，但此种方法针对有色金属矿山，有一定的局限性；中国专利公开号CN1508079A公开了一种“防止矿山产生酸性废水的方法”，利用石灰乳对矿山四周进行饱和喷淋，在其表面铺设防水材料，该方法能从源头上治理矿山废水，但实施困难，存在一定的风险性；中国专利公开号CN1418831A公开了“一种处理有色金属酸性废水的方法”，其方法为一段石灰中和加二段聚合硫酸铁沉淀处理有色金属酸性废水，此方法污泥量较大，易产生二次污染；中国专利公开号CN102701545A公开了“一种利用梯级拦截坝辅助处理酸性矿山废水的系统及其工艺”，该工艺涉及多种处理方式，并需有生活污水进入，运行管理复杂；中国专利公开号CN102674559A公开了“利用有机质及碳酸盐岩混合填料处理矿山酸性废水的方法”及CN10270517A公开了“一种利用有机质及碳酸盐岩联合处理矿山酸性废水的方法”。

现有处理技术中，价格最为便宜的中和剂是碳酸盐岩类反应介质，AMD废水中除含有大量Fe^2+/3+外，通常还含有较高的SO₄²⁺，SO₄²⁺可与酸碱中和反应生成的Ca²⁺生成CaSO_4。反应生成的Fe(OH)₃等含铁固体与CaSO₄易在碳酸盐岩颗粒表面生成包含多种固体物质的包裹层，阻碍中和反应的持续进行。研究发现，提高废水pH值、增加碳酸盐岩颗粒表面流速可降低碳酸盐岩颗粒表面的Fe^2+/3+与Ca²⁺浓度，进而降低碳酸盐岩颗粒表面富含CaSO₄与含铁固体的包裹层的生成速度，有利于反应的持续进行。

因此，急需发明一种循环流处理酸性矿山废水的方法来解决上述问题。

发明内容