[發明專利]一種酸性農田灌溉水處理裝置及處理方法

在審

• 申請號: 201910223305.1
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110002627A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 黃建洪;高一強;田森林;胡學偉;李英杰;伏江麗
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20
• 代理公司: 昆明潤勤同創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53205
• 代理人: 王遠同

本發明公開了一種酸性農田灌溉水處理裝置及處理方法，所述酸性農田灌溉水處理裝置包括濾池、濾池進水槽、虹吸管、進水布水管、溢流堰、支撐層、堿性反應層、有機質層和過水層。本發明結構簡單、設備投資和運行成本低、安全可靠，對環境友好；本發明適用各種地形區域，能夠滿足對地形有苛刻要求的工程，不用新增工序，對表層地貌改變較小，特別適用于農田等環境條件使用。所述酸性農田灌溉水處理裝置的處理方法包括虹吸導流以及分層過濾步驟；本發明特別適用于處理西南山區農村被酸性礦山廢水污染的農田灌溉水，對保護農田耕地，解除周邊環境的潛在威脅以及水土保持和生態恢復都具有顯著意義。

技術領域

本發明屬于污染水處理技術領域，具體涉及一種酸性農田灌溉水處理裝置及處理方法。

背景技術

我國的南方高硫煤區位于我國南方含煤帶上，其區域內的煤礦或潛在煤礦含硫量較高，一般大于3％。而南方高硫煤區又主要分布在我國西南地區。隨著煤礦的不斷被開采，煤的品味越來越低，大量的劣質煤被開挖，同時在施工過程中中，大部分的煤矸石被當成普通石塊進行處理，部分被作為主體工程的填土利用，部分被當做棄渣直接堆放在棄渣場，被當做填土利用的煤矸石、煤礦石在表層土薄、下層孔隙大的條件下，一旦排水不利，將快速風化；而被當做棄渣直接堆放的煤矸石直接暴露在空氣中，更加容易風化。同時高硫煤區煤矸石里包含有很多硫化物礦物，如黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦等，這些硫化物暴露在潮濕的氧化環境下，就會釋放出酸性廢水(Acid-Mine Drainage，AMD)。除此之外，有些硫化物礦石，如黃鉀鐵礬也會溶解，形成酸溶液。同時酸性廢水的浸取能力極強，能使煤矸石里其他的有害元素(主要為重金屬)活化進入環境，大量的Fe3+存在于水體和土壤中容易氧化其它有害物質，對環境產生更大的危害。

當大量的酸性礦山廢水進入到農田灌溉水，會使灌溉水酸性增強，這不僅會使水中的有害元素增加，而且在徑流過程中還會使原本穩定存在的有害元素重新進入水體環境。經相關檢測西南地區大部分農田灌溉水處于被污染的狀態，這些未被處理過的灌溉水進入耕地將使土壤板結，植物枯萎，糧食減產，還會有大量的有害元素從水體環境進入植物體，累積在莖葉及果實中，最終危害人體健康。

西南山區地形復雜，居住人口較少，對設備裝置維護能力低，為此，研發一種酸性農田灌溉水處理裝置及處理方法是非常必要的。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種酸性農田灌溉水處理裝置。

本發明的第二目的在于提供一種酸性農田灌溉水處理裝置的處理方法。

本發明的第一目的是這樣實現的，包括濾池，所述濾池內側上部設有濾池進水槽，濾池進水槽內中部設有進水堰，將濾池進水槽劃分成兩個進水區，所述濾池進水槽內設有虹吸管，且虹吸管的管口分別位于不同的進水區內，其中一個進水區底部設有進水布水管，所述濾池內設有溢流堰，將濾池分隔成左右兩個區域，左區域為死水區，右區域為過濾區，死水區與進水布水管的出水端相對應，所述過濾區內從下到上依次設有支撐層、堿性反應層、有機質層和過水層，過濾區底部設有出水布水管。

本發明的第二目的是這樣實現的，包括以下步驟：

S1、酸性農田灌溉水由濾池進水槽其中一個進水區經虹吸管引流至另一個進水區，再由進水布水管進入死水區；

S2、當死水區的水位超過死水線時，酸性農田灌溉水經溢流堰，流入過濾區，先通過過水層，然后通過有機質層，去除水中的氧化性Fe³⁺，通過堿性反應層，中和和吸附沉淀水中酸性物質及有害元素，再通過支撐層，從出水布水管排入清水池；

或處于旱季且當死水區的水位低于死水線時，抽水泵將死水區內的酸性農田灌溉水抽至過濾區，酸性農田灌溉水先通過過水層，然后依次通過有機質層、堿性反應層、支撐層，從出水布水管排入清水池；