[实用新型]一种酸性矿山废水的被动式生物处理系统

说明书

本实用新型公开了一种酸性矿山废水的被动式生物处理系统，包括调节池，调节池通过水管连接底部设置有排泥管的氧化沉淀池，氧化沉淀池通过水管连接有垂直流厌氧生物滤池，调节池、氧化沉淀池和垂直流厌氧生物滤池的液面依次降低，垂直流厌氧生物滤池内从上至下依次放置有砾石层、有机底物填料层和岩石层，有机底物填料层的组分是以虾蟹壳、有机堆肥及富含硫酸盐还原菌的河床底泥组成的新型复合有机填料和石英砂，按1:1的质量配比组成，垂直流厌氧生物滤池通过导水管与好氧澄清池相连，好氧澄清池上部设置有出水管，底部设置有排泥管。本实用新型的装置操作简单，处理速度快，系统稳定性能好，而且运行成本低。

技术领域

本实用新型属于废水处理的技术领域，涉及一种酸性矿山废水的被动式生物处理装置。

背景技术

近年来，我国加大了矿产资源的开采，但对开采后的酸性矿山废水的处理却难以达到国家相关标准，如《铁矿采选工业污染物排放标准(GB28661－2012)》的要求，造成的环境问题日益凸显。酸性矿山废水不仅pH值低，且含有大量铁、铝、锌、锰、铜、镉、钴等重金属离子及硫酸盐，将酸性矿山废水排入矿山附近的河流、湖泊等受纳水体后，不仅会破坏水体自净，危害水生生物群落，污染周边水体及土壤环境，还会对下游居民的工农业生产及生活造成极大影响，并具有潜在的健康风险。

目前，对酸性矿山废水的被动式生物处理是一种利用微生物生化代谢和物理化学机理联合作用的原位修复方法，具有成本低、操作简便、剩余污泥量低等优势。该方法主要利用硫酸盐还原菌在厌氧条件下将酸性矿山废水中的硫酸盐还原成硫化物并产生碱度，进而促进硫化物与废水中的重金属离子发生反应，生成难溶的金属硫化物沉淀，从而实现对硫酸盐、重金属的去除和对酸性矿山废水中酸度的中和。在酸性矿山废水的被动式生物处理过程中，为硫酸盐还原菌提供适宜的环境条件是保持其高效率和持续稳定运行的关键环节之一，但是，由于酸性矿山废水中缺乏可溶性有机碳、氮等营养物质，使得硫酸盐还原菌无法进行充分的生命活动，往往需要外加碳氮源来促进对酸性矿山废水的处理。目前人们主要利用传统的生物堆肥作为碳氮源，但其在酸性矿山废水修复过程中存在运行效果不佳、工作寿命不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种酸性矿山废水的被动式生物处理系统，以解决以传统的生物堆肥作为碳氮源的酸性矿山废水的被动式生物处理过程中产生的废渣量大、碳氮源不足且运行不稳定的问题。

本实用新型所采用的技术方案是一种酸性矿山废水的被动式生物处理系统，包括调节池，调节池连接有垂直流厌氧生物滤池，垂直流厌氧生物滤池内从上到下依次设置有砾石层、有机底物填料层和岩石层，垂直流厌氧生物滤池底部连接有排水管道，排水管道连接有泵，垂直流厌氧生物滤池通过导水管连接有好氧澄清池，好氧澄清池上部设置有出水管，出水管连接人工湿地系统。

本实用新型的特点还在于：

有机底物填料层包括以虾蟹壳、有机堆肥及富含硫酸盐还原菌的河床底泥组成的复合有机填料和石英砂，复合有机填料和石英砂按1:1的质量配比。

调节池与垂直流厌氧生物滤池之间通过两端连接有水管的氧化沉淀池相连，氧化沉淀池底部设置排泥管。

导水管一端放置在岩石层内，另一端放置在好氧澄清池上空。

好氧澄清池呈倒锥状结构，好氧澄清池底部设置有排泥管。

本实用新型的有益效果是：

(1)将虾蟹壳残渣作为被动修复系统的碳氮源对酸性矿山废水进行厌氧微生物处理，可使废水中的硫酸盐还原为硫离子，再与重金属生成硫化物沉淀。该方法既降低了酸性矿山废水的硫酸盐含量，也除去了废水中大量的重金属，且无二次污染问题。

(2)虾蟹壳残渣中含有碳酸钙，可以作为天然的中和剂来中和酸性矿山废水的酸度，同时，将虾蟹壳残渣作为新型碳氮源底物，合理利用了资源，既经济又环保。