[实用新型]一种酸性矿井涌水处理系统

说明书

本实用新型涉及了一种酸性矿井涌水处理系统，本实用新型结合酸性矿井废水的形成机理和污染特点，是通过增加溶解氧，将二价铁离子转化为三价铁离子，通过自然沉淀，来降低污染物的浓度，采用将酸性矿井涌水截留汇集至设置有曝气管道的进水渠道，增加溶解氧的含量，曝气池进行二次曝气；并利用人工表流湿地区的水生植物吸附、分解、转化水中的污染物，进一步增加水中溶解氧的含量；酸性矿井涌水通过滤水筛网后筛分为细流自由下落，加速后分断为水滴状，可以快速充分与空气接触并充分融入氧气，再通过多级跌水坎进行自然跌水曝气，酸性矿井涌水中的二价铁离子转化为三价铁离子絮凝沉淀，絮凝沉淀便于进行分离处理，从而有效大幅度降低污染物浓度。

技术领域

本实用新型涉及废弃矿井的污染防治技术领域，特别是一种酸性矿井涌水处理系统。

背景技术

目前，随着矿产资源开采，矿井改变了原有地下水系统，大部分地下水从矿井内流出，在氧气和细菌的共同作用下形成酸性矿井涌水，其后续过程将 难以控制，治理费用也通常难以承受，酸性矿井涌水造成环境污染给很多国家造成困扰，因此其治理也成为热点课题。多年来，国内外学者对酸性矿井涌水的防控问题进行了大量的研究。对于污染物的治理来说源头阻断、控制迁移和末端治理是无法回避的 解决思路。大量文献总结表明，矿井采用矿井封堵的方式能后从源头解决酸性矿井涌水，但受安全措施、水文地质条件及资金投入的影响，并非所有酸性矿井涌水都适用于矿井封堵的方式治理，迫切需要一种无需矿井封堵的技术措施对酸性矿井涌水进行治理。

实用新型内容

为了克服背景技术中现有的酸性矿井涌水治理技术方法的不足，本实用新型提供一种酸性矿井涌水处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种酸性矿井涌水处理系统，包括依次相连的进水渠道、曝气池、沉淀池、人工表流湿地区、出水池和多级跌水坎；

所述进水渠道内设置有用于增加酸性矿井涌水中溶解氧的含量的曝气管道；所述曝气池内设置有曝气装置，所述沉淀池内有石灰石，所述人工表流湿地区由下至上依次设有砼垫层、石灰石层、砾石填料层、种植土层和水生植物；所述人工表流湿地区用于对酸性矿井涌水中的污染物进行吸附、分解、转化，并通过光合作用释放氧气，进一步增加酸性矿井涌水中溶解氧的含量；

所述出水池的出水口设置有滤水筛网，出水池的出水口的下方设置多级的跌水坎。

进一步优选的，所述人工表流湿地区的砼垫层厚度为10cm、所述石灰石层和砾石填料层厚度均为30cm、所述种植土层厚度为30cm，所述植土层上种植的水生植物为耐酸性植物。

优选的，所述沉淀池的长宽比为5:1，可保持适当的流速与沉降距离，更利于三价铁离子絮凝物的沉淀。

优选的，所述人工表流湿地区的水生植物为鸢尾、风车草、芦苇、睡莲、水葱、美人蕉中的一种或一种以上。

优选的，所述出水池的出水口的滤水筛网设有孔径为3mm的滤水孔，所述滤水孔间距为0.8cm，水平设置滤水筛网距下方的跌水坎距离大于1m。酸性矿井涌水通过滤水筛网后筛分为细流水自由下落，滤水筛网距下方的跌水坎距离大于1m，留有足够的下落的空间距离，细流水自由落体加速后分断为水滴状，可以快速充分与空气接触并充分融入氧气，再通过多级跌水坎进行自然跌水曝气，酸性矿井涌水中的二价铁离子转化为三价铁离子絮凝沉淀，絮凝沉淀便于进行分离处理，从而有效大大降低污染物浓度。

优选的，所述曝气装置内设有膜片式微孔曝气盘和罗茨风机，膜片式微孔曝气盘气泡直径小，气泡扩散均匀，耐腐蚀性强、检修维护方便，罗茨风机容积利用率大，容积效率高，且结构紧凑，安装方式灵活。

具体实施包括以下步骤：

A. 将酸性矿井涌水截留汇集至进水渠道，进水渠道内设置有曝气管道，用于增加酸性矿井涌水中溶解氧的含量；

B. 通过进水渠道后，将酸性矿井涌水汇集至设有曝气装置的曝气池进行二次曝气；