[发明专利]一种用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统及工艺

权利要求书

1.一种用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：包括调节池，所述调节池的上部外接酸性矿山废水管渠，所述调节池与离子反应单元连通，所述离子反应单元与泥水分离器连通，所述泥水分离器与一级深床离子交换器连通，所述一级深床离子交换器与二级深床离子交换器连通，所述二级深床离子交换器外接出水管渠；

所述调节池的底部、所述离子反应单元的底部和所述泥水分离器的底部均与污泥暂存池连通，所述污泥暂存池的上部通过输送泵与所述调节池的上部连通。

2.根据权利要求1所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述离子反应单元包括一级离子反应器，所述一级离子反应器的下部与所述调节池的上部连通，所述一级离子反应器的上部与二级离子反应器的下部连通，所述二级离子反应器的上部与三级离子反应器的下部连通，所述三级离子反应器的上部与四级离子反应器的下部连通，所述四级离子反应器的上部与所述泥水分离器的下部连通，所述一级离子反应器的底部、所述二级离子反应器的底部、所述三级离子反应器的底部以及所述四级离子反应器的底部均与所述污泥暂存池连通。

3.根据权利要求2所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述一级离子反应器、所述二级离子反应器、所述三级离子反应器以及所述四级离子反应器结构相同，均包括反应器壳体，所述反应器壳体内安装有反应组件，所述反应组件包括组件连接装置，所述组件连接装置可拆卸地安装于所述反应器壳体的中部，所述组件连接装置中设有组件支架，所述组件支架之间填充有吸附结晶填料。

4.根据权利要求3所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述吸附结晶填料采用由释碱基团和吸附结晶基团构成的功能性半柔性材料，主要材质为PP，规格为直径150mm。

5.根据权利要求1所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述泥水分离器包括池体，所述池体的下部与所述离子反应单元连通，所述池体的上部与所述一级深床离子交换器连通，所述池体内安装有分离模块，所述分离模块包括模块连接装置，所述模块连接装置可拆卸地安装于所述池体的中部，所述模块连接装置中设有模块支架，所述模块支架之间填充有特种滤布。

6.根据权利要求5所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述特种滤布经过二次加工制得，其孔径为5000-8000目。

7.根据权利要求1所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述一级深床离子交换器的下部与所述泥水分离器的上部连通，所述二级深床离子交换器的下部与所述一级深床离子交换器的上部连通；所述一级深床离子交换器和所述二级深床离子交换器结构相同，均包括交换器壳体，所述交换器壳体内安装有工艺反应填料模块。

8.根据权利要求7所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述工艺反应填料模块采用Ca、Mn、Si、Fe、S、Mg、O元素构成的反应填料模块；Fe、Mn、Si、Al、O、H元素构成的反应填料模块；Si、Fe、Al、Ca、O元素构成的反应填料模块中的一种或多种。

9.根据权利要求1-8任一所述的用于硫铁矿废水的深床离子反应处理系统，其特征在于：所述一级深床离子交换器的进水端、所述一级深床离子交换器的出水端、所述二级深床离子交换器的进水端以及二级深床离子交换器的出水端均设有配水槽，所述配水槽采用穿孔花墙或穿管花墙结构，穿孔的大小为50mm×50mm或直径50mm。

10.一种用于硫铁矿废水的深床离子反应处理工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

(1)将需要处理的酸性矿山废水通过管渠引至调节池，对原水的水质、水量进行调节；

(2)调节池的出水通过重力自流或泵提升至离子反应单元，离子反应单元内安装的反应组件中的吸附结晶填料吸附诱导结晶反应发生，使Fe³⁺形成氢氧化铁结晶，离子反应时间为3～4h，分2格；

(3)离子反应单元的出水通过重力自流进入泥水分离器，泥水分离器内安装的分离模块中的特种滤布的过滤去除重金属沉淀颗粒物，沉淀分离时间为2～3h，分2格；

(4)泥水分离器的出水通过重力自流进入一级深床离子交换器，一级深床离子交换器内安装的工艺反应填料模块与废水接触后发生中和、离子交换作用，去除废水中金属离子，反应时间不低于3h，分2格；

(5)一级深床离子交换器的出水通过重力自流进入二级深床离子交换器，二级深床离子交换器内安装的工艺反应填料模块与废水接触后发生催化氧化、过滤、吸附作用，进一步去除废水中金属离子，反应时间不低于4h，分2格；

(6)二级深床离子交换器的出水通过出水管渠排入受纳水体；

(7)污泥暂存池贮存调节池、离子反应单元和泥水分离器定期排放的底泥，上清液回流至调节池，污泥定期外运处置。