[發明專利]間歇式處理酸性礦山廢水的系統及方法

在審

• 申請號: 202110422687.8
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112978895A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 蒲迅赤;劉兵;趙高磊;郭佳雯;梁瑞峰;楊永安;王遠銘;李克鋒;李然
• 申請（專利權）人: 四川大學;遂寧市生態環境安全應急中心;西華師范大學
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66;C02F1/52;C02F103/10
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

本發明公開了間歇式處理酸性礦山廢水的系統及方法，它包括實驗水箱，所述實驗水箱的側壁底端設置閥門，所述閥門與所述實驗水箱連通；所述實驗水箱內設有帶孔底板，所述帶孔底板靠近所述實驗水箱的底面，所述帶孔底板與所述實驗水箱的底面平行設置；所述實驗水箱的側壁的水平方向均勻設有多個注水孔，所述注水孔設置于所述帶孔底板上方，所述注水孔分別與分流裝置連通；所述分流裝置與所述實驗水箱固定的側壁固定連接，所述分流裝置與所述帶孔底板平行設置；所述分流裝置的兩側分別設置相同高度的石灰石層，所述石灰石層設置于所述帶孔底板頂面；本發明通所述過系統間歇式處理定量廢水，有效提高酸性礦山廢水的處理效率及石灰石利用率。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，具體涉及間歇式處理酸性礦山廢水的系統及方法。

背景技術

酸性礦山廢水(Acid mine drainage，AMD)由尾礦中含硫礦石的氧化產生，具有重金屬離子濃度高、pH值低等特點，是環境危害最大的一類礦山廢水。酸性礦山廢水的處理方法可以分為主動處理(active treatment)和被動處理(passive treatment)兩種方法。主動處理主要是直接加藥中和，存在消耗大量藥劑且沉積物過多的問題；生物生態處理主要利用植物和微生物處理，存在著植物和微生物抵抗AMD的能力差處理時間長的問題。所以，眾多研究者采用被動(間接)處理，即使用碳酸鹽型巖石(CaCO₃含量高于90％)作為中和AMD的經濟優選方案；在被動處理方法中，最常用的堿性礦物是石灰石。目前，在處理過程中，石灰石的溶解效率低，使得酸性礦山廢水的駐留時間較長，導致酸性礦山廢水的處理效率較低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供間歇式處理酸性礦山廢水的系統及方法，顯著縮短酸性礦山廢水在系統中的駐留時間，提高酸性礦山廢水的處理效率。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：間歇式處理酸性礦山廢水的系統，包括實驗水箱，所述實驗水箱的側壁底端設置閥門，所述閥門與所述實驗水箱連通；所述閥門通過電信號與控制器連接，所述控制器設置于所述閥門的上方，所述控制器與所述實驗水箱的側壁固定連接；所述控制器通過電信號與液位傳感器連接，所述液位傳感器設置于所述閥門所在的所述水箱的內壁；所述實驗水箱內設有帶孔底板，所述帶孔底板靠近所述實驗水箱的底面，所述帶孔底板與所述實驗水箱的底面平行設置；所述實驗水箱的側壁的水平方向均勻設有多個注水孔，所述注水孔設置于所述帶孔底板上方，所述注水孔分別與分流裝置連通；所述分流裝置與所述實驗水箱的側壁固定連接，所述分流裝置與所述帶孔底板平行設置；所述分流裝置的兩側分別設置相同高度的石灰石層，所述石灰石層設置于所述帶孔底板頂面。

所述實驗水箱用于盛放通過所述分流裝置輸入的酸性礦山廢水，所述石灰石層對通入的酸性礦山廢水進行處理，當酸性礦山廢水到達一定的深度時，所述液位傳感器將信號傳遞給所述控制器，所述控制器控制所述閥門打開，排放處理后的酸性礦山廢水，并當水排盡后，所述液位傳感器將信號傳輸給所述控制器，所述控制器控制所述閥門關閉，重復上述操作，形成間歇式處理廢水的模式；顯著地提高石灰石對酸性礦山廢水的處理效率、石灰石的利用效率，使得酸性礦山廢水的PH均呈現出上升趨勢，最大增幅為42.22％；Al³⁺均呈現出下降趨勢，由離子態變為了顆粒態，最大降幅為100％，且系統結構簡單，所用一起設備少，沒有特殊的要求，操作方便。

所述帶孔底板包括底板和多個孔洞，所述孔洞呈圓形，所述孔洞的直徑小于28cm，所述孔洞均勻設置于所述面板上，控制酸性礦山廢水在所述系統中的駐留時間，保證酸性礦山廢水與所述石灰石層充分反應。

所述分流裝置包括進水管和多個支管，所述進水管穿設于所述實驗水箱的側壁；所述支管分別與所述進水管連通，所述支管與所述注水孔連通，使酸性礦山廢水均勻的快速分布于所述石灰石層內進行處理。

間歇式處理酸性礦山廢水的方法，包括以下步驟：

S1：關閉閥門，開始計時，同時向進水管中通入酸性礦山廢水，酸性礦山廢水通過支管均勻分散至石灰石層中；