[发明专利]一种离子型矿山废水处理装置及其运行方法

说明书

本发明涉及一种离子型矿山废水处理装置及其运行方法，包括四个矩形的絮凝池体单元与四个矩形的气浮池组成的组合式气浮系统，所述组合式气浮系统包括沿水流方向依次设置的进水区、絮凝区、接触区、气浮区、出水区、溶气罐及回流管道区。本发明的处理装置及其运行方法通过合理控制不同阶段酸性废水中硫化物含量、pH值及气浮除渣过程，实现全系统中和沉淀及有价金属分级回收；该系统具有工艺简单，维护方便，处理费用低，占地面积小，经处理后的废水达到地表水3类水体排放标准。本发明的离子型矿山废水处理装置即使在进水情况不稳定及较高污染负荷条件下，仍能良好运行，保证污水得到有效净化，出水水质良好。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种离子型矿山废水处理装置及其运行方法，具体涉及一种较低pH、较高硫酸盐含量条件下仍能够有效去除废水中重金属污染物的废水处理装置及其运行方法。

背景技术

未经妥善处理而失控排放的矿山废水，对地下水生态环境功能及公共健康安全构成了严重威胁，地下水无机污染已成为中国现阶段水源水质安全的主要问题之一。铁、锰元素是地下水无机污染的常见元素，通常是由于岩石和矿物其难溶化合物中铁锰质经微生物介导氧化反应的溶解而致，主要以二价铁离子和二价锰离子形式存在于矿山废水中，此类矿山废水一般具有低pH,高铁、高锰、高硫酸盐的特点。

目前对于矿山废水处理，主流的中和沉淀工艺仍存在因硫酸钙泥渣的形成导致产泥量大、系统失效快、选择性差以及二次污染的问题，而硫化物沉淀法具有分离有价金属效果好、pH适用范围广、产泥量少等优点，成为一个可行的探索方向。生物硫化物沉淀工艺是一种基于硫还原、低污泥产出的矿山废水处理新工艺。在该工艺中，矿山废水中的硫酸盐首先在硫酸盐还原菌的作用下被还原为硫化物，然后硫化物与重金属反应并形成难溶金属硫化络合物，实现净化水体的目的。该工艺不仅可实现去除重金属、削减有机物、提高水体可生化性等水处理要求，还从源头上解决了矿山废水常规处理产生大量硫酸钙泥渣的问题。

然而，在生物硫化物沉淀法应用中，常规处理装置难以在达到硫酸盐还原菌所需的严格厌氧环境的同时抑制硫化氢气体的产生，装置气密性要求高；并且与矿山废水直接接触的微生物受重金属离子胁迫会影响还原硫酸盐的效率，二价硫离子产生不稳定，无法根据不同难溶化合物溶度积的差异进行分级沉淀。再者，生物硫化物沉淀法形成的络合物粒径较小，难以澄清分离；单级生物反应器不好清理，重金属回收困难，处理不当会造成二次污染。

因此，如何构建一个基于生物硫化物沉淀法的弥补各技术缺陷的反应装置及处理流程是解决生物硫化物沉淀工艺在矿山废水处理应用亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种离子型矿山废水物理、化学组合处理装置及运行方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种离子型矿山废水处理装置，包括四个矩形的絮凝池体单元与四个矩形的气浮池组成的组合式气浮系统，所述组合式气浮系统包括沿水流方向依次设置的进水区、絮凝区、接触区、气浮区、出水区、溶气罐及回流管道区，所述进水区包括进水管、溶液池、进水孔，所述絮凝区包括絮凝池、机械混凝单元、过水孔、溢流墙、放空槽、放空管，所述机械混凝单元包括混凝转刷及控速机组，所述接触区包括接触室、溶气释放单元及过水板，所述气浮区包括分离室、刮沫机、排渣槽、冲洗水管、排渣管、管式集水器及排泥结构，所述出水区包括出水闸、集水沟及出水管，所述溶气罐及回流管道区包括溶气回流管、压力溶气罐及贮气罐。