[发明专利]一种生物炭基滤床装置及处理酸性重金属废水的方法

权利要求书

1.一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于，该装置包括生物滤床处理池（4）；所述的生物滤床处理池（4）设置为一筒体，在生物滤床处理池（4）内设置有重金属反应沉淀区（7）、带孔耐酸有机板（8）、填料层；重金属反应沉淀区（7）设置在生物滤床处理池（4）的底部；带孔耐酸有机板（8）设置在重金属反应沉淀区（7）和填料层之间；填料层由下至上依次设置为砾石填料层（9）、生物炭填料层（10）、有机物料填料层（11）。

2.根据权利要求1所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：该装置还包括滤床排泥管（6）；所述的滤床排泥管（6）插设在重金属反应沉淀区（7）内与之连接；滤床排泥管（6）上设置有污泥泵（13）。

3.根据权利要求1所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：该装置还包括调节池（2），在所述的调节池（2）底部设置有第一出水口，设置有滤床进水管（3）的一端与第一出水口密封连接；生物滤床处理池（4）底部的重金属反应沉淀区（7）侧壁设置有第一进水口，滤床进水管（3）的另一端与第一进水口密封连接；在滤床进水管（3）上连接设置有流量计（14）和流量控制阀（12）。

4.根据权利要求3所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：所述的调节池（2）底部位置高于生物滤床处理池（4）顶部。

5.根据权利要求3或4所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：在所述的调节池（2）上部设置有第二进水口，设置有调节池进水管（1）与第二进水口连接。

6.根据权利要求1所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：在所述的生物滤床处理池（4）上部设置有第二出水口，该第二出水口设置在有机物料填料层（11）的上方，设置有滤床出水管（5）与第二出水口连接。

7.根据权利要求3所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：在所述的调节池（2）内壁或生物滤床处理池（4）内壁设置有防渗层；该防渗层为防渗涂料层或防渗膜。

8.根据权利要求1所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：所述的砾石填料层（9）、生物炭填料层（10）、有机物料填料层（11）体积比为1-4：2-6：2-6。

9.根据权利要求8所述的一种处理酸性重金属废水的生物炭基滤床装置，其特征在于：所述的砾石填料层（9）、生物炭填料层（10）、有机物料填料层（11）高度分别为10-40cm、20-60 cm、20-60 cm；砾石填料层（9）中砾石颗粒粒径为10-20 mm；生物炭填料层（10）中的生物炭粒径为3-12 mm。

10.使用权利要求5所述的生物炭基滤床装置处理酸性重金属废水的方法，其特征在于，该方法包含以下内容：

1）废水进入调节池后以一定流速依靠重力从生物滤床处理池（4）底部进入，通过流量控制阀调节进水流速，而后废水依次通过重金属反应沉淀区（7）、砾石填料层（9）、生物炭填料层（10）、有机物料填料层（11），最后由位于滤床处理池上部的出水口排出系统；

2）滤床装置采用连续进水和连续出水的方式运行，使滤床装置长期处于水饱和状态，溶解氧被消耗，生物滤床处理池（4）整体呈现出厌氧状态，有机物料释放的碳源作为硫酸盐还原菌生长的能源和电子供体，硫酸盐还原菌将废水中的SO4^2-还原为S^2-，重金属与S^2- 反应生成金属硫化物沉淀，从而使废水中的重金属离子和硫酸盐得以去除；

3）废水停留时间为24-72小时；滤床处理池底部污泥定期通过排泥管排至装置外，排泥频率为每月2-4次，污泥泵运行时间为5-10分钟；

4）生物滤床处理池（4）中重金属反应沉淀区（7）的污泥定期通过位于处理池底部的滤床排泥管（6）和污泥泵（13）排出系统；

5）排出的污泥干燥后用于重金属的回收利用。