[实用新型]一种曝气吸附法处理矿井水中铁锰物质的装置

说明书

技术领域

本发明属于井下废水处理装置领域，具体涉及一种曝气吸附法处理矿井水中铁锰物质的装置。

背景技术

铁、锰都是构成生物体的基本元素,但是铁、锰过量也会给人们的生活和生产带来很多不便和危害。在某些煤矿开采区,铁锰在井下废水中含量较高。在抽取井下废水过程中,呈溶解状态的铁容易被氧化而沉淀,堵塞水管,导致水泵出水量减少甚至不得不废弃。从感官上讲,水中锰的含量在0.5mgPL以上时,水就会产生令人不愉快的颜色和独特的臭味,而且会在衣物、器具上着色,很不美观。从生理学上讲,人体摄入过量的锰,会造成相关器官的病变。日本东京郊区曾发生过居民饮用受锰污染的井水而患病死亡的事件。锰对人体有慢性中毒现象,对锰矿工人的调查资料表明,他们患有类似于精神分裂症的强烈的精神障碍症。对于工业用水,如造纸工业、纺织工业、食品工业、酿造工业等,过多的锰含量会使产品的质量下降,造成很大的经济损失。世界各国生产饮用水标准对于锰含量都有明确规定:铁、锰含量之和为0.3mgPL,锰的允许浓度为0.05mgPL。我国饮用水标准规定:锰的允许浓度为0.1mgPL。

现有治理技术

1．自然氧化法

我国建国初期时，除铁锰的主要方法为从国外引进的自然氧化法，自然氧化技术为：直接向水中曝气，利用空气中含有的氧使铁锰被氧化，生成铁锰沉淀物后，过滤去除，其工艺流程一般情况下包括：曝气、氧化、沉淀及过滤等步骤，由三级处理构筑物组成的这种自然氧化技术除铁工艺具有着系统复杂、设备庞大的缺点，而且由于三价铁絮状物极其容易破碎而穿透滤层，所以这种工艺十分难以控制，导致出水经常无法达标，在除锰过程中都是需要投加碱（如石灰）来提高水中pH，这样的处理方式使得工艺流程变得更加复杂，而且其除铁、锰的效果都不够理想，因此这种方法并不适用于我国在建国初期水处理设施的建设资金十分有限的国情。

2．药剂氧化法

药剂氧化法是指向水中投加氧化剂（如氯气、臭氧、高锰酸钾等）将有毒有害物质氧化转变成为无毒无害或者毒性小的新物质的方法，目前在除铁除锰方面常规使用的氧化剂主要有氯气、臭氧、二氧化氯和高锰酸钾等，但是由于药剂成本较高，不适合工业化处理。

3．生物氧化法

20世纪80年代后期，我国张杰院士率领的中国市政工程东北设计研究院项目组对除锰滤池进行了深入研究，发现滤料表面有大量微生物繁殖，由此提出了生物催化氧化除铁的新思路，并于90年代在我国率先开展了地下水生物除锰新技术的理论及应用研究，并正式确立了生物固锰除锰技术，生物除锰的过程主要包括了扩散、吸附和氧化三个阶段，微生物除锰具有经济高效的优点，但是由于微生物对于生长环境要求比较严格，不适宜在北方等冬季气温过低的区域推广。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种曝气吸附法处理矿井水中铁锰物质的装置，包括包括矿井废水池1，进水装置2，混凝吸附塔3，絮凝剂加料装置4，排泥管6，清水排出管7，清水池8，反冲洗进水装置9，反冲洗水排水管10，支架11，智能控制器12；所述支架11的上部设有混凝吸附塔3，所述支架11的上部还设有智能控制器12，混凝吸附塔3的上部设有絮凝剂加料装置4，混凝吸附塔3的中部设有排泥管6和反冲洗水排水管10，混凝吸附塔3的底部设有清水排出管7，清水排出管7、清水池8和反冲洗进水装置9三者连通，混凝吸附塔3的正下方设有矿井废水池1，混凝吸附塔3与矿井废水池1通过进水装置2连通，矿井废水池1一侧设有清水池8。

进一步的，所述混凝吸附塔3包括：曝气絮凝室3-1，固定缓冲板3-2，吸附饱和传感器3-3，高分子吸附层3-4，承托层3-5，溶氧浓度传感器3-6，水位传感器3-7，曝气系统3-8；曝气絮凝室3-1位于混凝吸附塔3内中心位上部，曝气絮凝室3-1为上部圆柱下部倒圆锥中空结构，曝气絮凝室3-1的内部底侧设有曝气系统3-8，曝气絮凝室3-1的内部底侧与进水装置2相连接，曝气絮凝室3-1的内部上侧设有溶氧浓度传感器3-6，曝气絮凝室3-1的上部设有水位传感器3-7，曝气絮凝室3-1的下部设有固定缓冲板3-2，固定缓冲板3-2的下部设有高分子吸附层3-4，高分子吸附层3-4的中部设有吸附饱和传感器3-3，高分子吸附层3-4的下部设有承托层3-5；所述吸附饱和传感器3-3、溶氧浓度传感器3-6、水位传感器3-7与智能控制器12导线连接。