[发明专利]一种含硫废矿溶淋废水预处理系统及方法

说明书

本发明涉及一种含硫废矿溶淋废水预处理系统及方法，涉及废水处理技术领域，本发明采用下向流均匀进水和价格低廉的化学中和剂等，利用曝气装置，驱走反应产生的CO₂，防止产生的硫酸钙在石灰石表面包裹。反应后泥水经斜板沉淀池沉淀后，实现泥水分离。与现有技术相比，本发明的装置和方法能够在酸碱中和的同时，对废水中铁、铜有较好的去除性能，对锰也有一定的去除性能，为后续处理提供较优的pH条件、降低铁铜锰的污染负荷和后续处理设备的腐蚀和损坏；同时，采用曝气促进水流扰动，减少石灰石进一步与废水反应钝化。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含硫废矿溶淋废水预处理系统及方法。

背景技术

目前许多含硫金属矿山主体已经停产，由于开采方式多样，矿山废弃地露天零星分布，且有少量民采现象。虽然矿山主体已经停产，但露天尾矿及矿坑在阳光、雨水等自然作用下容易发生风化，含硫尾矿因含有硫，更容易在自然力作用下发生风化。当围岩地下水、小股溪流(山泉)、降水流经溶淋时，在物理、化学、生物等作用下产生了金属离子超标的酸性废水。

含硫废矿溶淋废水最重要特点就是pH较低，通常只有1-3；另一特点是含有Fe、Cu、Mn、As、Hg、Cr、Cd、Ni、Pb等重金属。低pH、含重金属的废水如不经处理通过地表径流直接排放到周围环境污染地表水、土壤、地下水并对生态及环境造成严重影响，会导致矿区周边地区土壤退化、水体酸度下降和水生动植物的死亡，重金属离子被植物吸通过食物链在植物、动物和人体内富集，严重危害生态环境和人体健康。

含硫废矿溶淋废水具有低pH、金属离子种类多且浓度高、水量大等特点，在进入后续处理工艺之前根据对进出水质的要求需要设置预处理设施。溶淋废水预处理方法有吸附法、人工湿地法、离子交换法和中和沉淀法等。吸附法吸附重金属离子后吸附剂需要妥善处理，否则会引起二次污染，吸附剂重复利用率直接影响处理成本。人工湿地处理存在占地面积大、受环境影响大等不足。离子交换法存在处理金属离子浓度受限、树脂更换频繁及中毒和老化、控制和运行成本高等缺点。投加碱性物质(烧碱、石灰、石灰石和白云石等)的中和沉淀法存在反应不彻底、沉降泥浆分离困难和结垢，出水不稳定等不足。基于上述废水处理方法均存在部分不足，开发一种处理效率高、操作便捷可控和低成本预处理装置很有必要。

发明内容

本发明的目的就在于，基于上述废水处理方法均存在部分不足，提供一种含硫废矿溶淋废水预处理系统及方法，以提供一种处理效率高、操作便捷可控和低成本的预处理装置和方法，达到预处理后能降低后续废水处理工艺中污染负荷，实现低能耗、高效率运行目的，进而大大降低运行成本。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供了一种含硫废矿溶淋废水预处理装置，包括上下连通的筒体，所述筒体的上端开口为装置的进水口，所述筒体内由上至下依次分为过滤层和承托层；所述筒体的下端开口设有集泥斗，所述筒体套设在集泥斗内，且筒体的下端开口与集泥斗的内侧之间设有集泥斗的出水口；在集泥斗的出水口上方设有出水系统，所述出水系统由下至上依次包括斜板沉淀池和溢流堰。

作为本发明进一步的优化方案，所述预处理装置还包括曝气系统，所述曝气系统包括曝气头和空气孔管，所述曝气头设于集泥斗内，所述空气孔管连通集泥斗和过滤层。

作为本发明进一步的优化方案，所述装置的进水口的水平高度高于溢流堰的水平高度，预处理时，水是采用下向流方式进入装置中，并通过溢流堰排出，整个处理过程不需要提供输水动力。

作为本发明进一步的优化方案，所述装置的进水口处设有旋转布水器，待处理溶淋废水通过旋转布水器均匀进水，可提高过滤层的处理效率。

作为本发明进一步的优化方案，所述过滤层由石灰石和消石灰构成，所述承托层由火山浮石构成，火山浮石具有质量轻、稳定性好的优点，具有过滤作用。