[發(fā)明專利]一種礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811601184.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN111362419A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷啟源;劉興宇;崔興蘭;張明江;溫建康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 有研工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34;C02F3/30;C02F103/10;C02F101/20;C02F101/10
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 張晶;程鳳儒

一種礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)，包括微生物氧化除鐵反應(yīng)器、微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器和培養(yǎng)基投加單元。本發(fā)明的目的是為了解決目前礦山酸性廢水處理過程中，堿性化學(xué)藥劑用量大、產(chǎn)生沉淀渣多、運(yùn)行費(fèi)用高的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方法主要利用微生物的氧化和還原作用，實(shí)現(xiàn)礦山酸性廢水pH的抬升和重金屬的去除，其優(yōu)點(diǎn)為：(1)不使用石灰等堿性化學(xué)藥劑，相應(yīng)大幅減少沉淀渣的產(chǎn)生量，顯著降低運(yùn)行費(fèi)用，處理過程更加綠色；(2)運(yùn)行過程中勞動(dòng)量顯著降低，操作更加方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，涉及一種礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在有色金屬礦山開采過程中，都會(huì)排放出酸性廢水，其中含有銅、鋅、鐵等重金屬離子，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響。

國(guó)內(nèi)外治理礦山酸性廢水的方法都需要依靠投加堿性藥劑來實(shí)現(xiàn)礦山酸性廢水pH的抬升，并實(shí)現(xiàn)重金屬的脫除，最常見的工藝是石灰中和法和石灰-硫化沉淀法。但在投加石灰的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量含有重金屬的石膏渣，該石膏渣屬于危險(xiǎn)廢棄物，不僅處置廢水高昂，而且會(huì)帶來二次污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)，該生化處理系統(tǒng)可解決目前礦山酸性廢水中存在的石膏渣渣量大的技術(shù)問題，在處理工程中避免了堿性化學(xué)藥劑的使用，全程依靠微生物的氧化和還原作用實(shí)現(xiàn)pH的抬升和重金屬的去除，并可以實(shí)現(xiàn)礦山酸性廢水中有價(jià)金屬的資源化回收。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)，包括：微生物氧化除鐵反應(yīng)器、微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器、培養(yǎng)基投加單元；其中，該微生物氧化除鐵反應(yīng)器內(nèi)部填充有陶粒填料，并在該微生物氧化除鐵反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣裝置；該微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器連通過第一連接管道接該微生物氧化除鐵反應(yīng)器，并且在該第一連接管道上設(shè)有提升泵；該微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器內(nèi)部填充陶粒填料，在該微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器的底部入水口和頂部第一出水口之間設(shè)有循環(huán)管道，在該循環(huán)管道上設(shè)有內(nèi)循環(huán)泵；該培養(yǎng)基投加單元為一攪拌水箱，該培養(yǎng)基投加單元通過第二連接管道連接于該微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器，在該第二連接管道上設(shè)有機(jī)械隔膜計(jì)量泵。

優(yōu)選地，所述曝氣裝置的曝氣強(qiáng)度為3～6m³/m²·h。

優(yōu)選地，所述微生物氧化除鐵反應(yīng)器中填充的陶粒顆粒的粒徑為2～8mm，陶粒顆粒的填充深度微生物氧化除鐵反應(yīng)器深度的1/4-1/2。

優(yōu)選地，所述微生物氧化除鐵反應(yīng)器的總鐵容積負(fù)荷為0.9～1.8kg/m³·d，運(yùn)行溫度為25～30℃。

本發(fā)明中所述總鐵容積負(fù)荷計(jì)算方式是指進(jìn)水中總鐵含量乘以日處理水量再除以反應(yīng)器的容積計(jì)算得到，屬于工藝設(shè)計(jì)重要參數(shù)，依據(jù)進(jìn)水中的總鐵離子濃度和設(shè)計(jì)處理量，可以計(jì)算出反應(yīng)器的體積。

優(yōu)選地，所述微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器對(duì)重金屬離子處理的容積負(fù)荷為0.36～0.72kg/m³·d，運(yùn)行溫度為25～30℃。

優(yōu)選地，所述微生物硫酸鹽還原反應(yīng)器中填充的陶粒顆粒的粒徑為2～8mm，陶粒顆粒的填充深度微生物氧化除鐵反應(yīng)器深度的1/4-1/2。

本發(fā)明還提供一種使用上述的礦山酸性廢水的生化處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理的方法，包括如下步驟：

1)將礦山酸性廢水從上部注入到所述微生物氧化除鐵反應(yīng)器中，開啟曝氣裝置，觀察反應(yīng)器內(nèi)氧化還原電位高于700mV時(shí)，開始連續(xù)通入礦山酸性廢水，開始通入的礦山酸性廢水的水量為設(shè)計(jì)值的25％，逐步提升至50％、75％和100％；礦山酸性廢水自上而下流經(jīng)所述微生物氧化除鐵反應(yīng)器，所述微生物氧化除鐵反應(yīng)器出水為第一過程廢水；