一种酸性矿山废水的处理装置的制作方法

本实用新型涉及酸性煤矿废水处理技术领域，特别涉及一种酸性矿山废水的处理装置。

背景技术：

煤炭是我国最重要的能源，伴随着煤的大量开采，产生了一系列的环境问题。其中，酸性煤矿废水（AMD）就是一个突出的环境问题，AMD具有低pH值、高矿化度和腐蚀性强的特点，并携带有大量重金属元素和有害化学物质，导致当地水、土壤环境和生态系统受到严重的破坏。大量废弃的小煤窑（矿）数量多、分布广，而且矿山排水通常流量较小、pH值较低（2～3左右）、AMD污染时间长，处理难度大，对环境和人类影响严重。目前，处理AMD的方法存在主要有中和法和硫化物沉淀法等。中和法作为一种简便可靠的方法被广泛应用于AMD处理中，常以石灰作为中和剂，但消耗的药剂量大，会产生大量难于处理的污泥，易对环境造成二次污染；硫化物沉淀法去除效果好，但是pH值难以控制，硫化物沉淀剂较贵，处理成本高；综上，目前处理AMD的方法存在处理成本高、处理效果不理想和pH难以控制缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种酸性矿山废水的处理装置。本实用新型具有处理成本低、处理效果好和pH易于控制特点。

本实用新型的技术方案：一种酸性矿山废水的处理装置，包括碳酸盐岩透水墙，碳酸盐岩透水墙的一侧设有配水区，另一侧设有复氧沉淀区；所述的碳酸盐岩透水墙包括支撑框，支撑框的侧壁上设有透水孔，支撑框内还填充有碳酸盐岩；所述的透水孔的直径小于碳酸盐岩的直径。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，所述的碳酸盐岩的直径为4~15cm。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，所述的碳酸盐岩的直径为6~12cm。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，所述的碳酸盐岩透水墙的厚度h为30~40cm。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，所述的碳酸盐岩为石灰岩或白云岩。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，：所述的复氧沉淀区内还设有一片以上碳酸盐岩透水墙。

前述的酸性矿山废水的处理装置中，所述的碳酸盐岩透水墙高度H大于废水水面高度H1。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型在支撑框内填充碳酸盐岩构成碳酸盐岩透水墙，并在碳酸盐岩透水墙的两侧分别设置配水区和复氧沉淀区；在处理时，废水进入配水区，之后穿过碳酸盐岩透水墙进入复氧沉淀区，在此过程中，废水中的H⁺与碳酸盐岩反应从而降低废水中的H⁺含量进而使pH升高，同时废水中的Fe²⁺与OH^-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2再随废水进入到复氧沉淀区，在复氧沉淀区内，利用水面自然复氧，促进Fe2+向Fe3+转化，生成Fe(OH)3絮状悬浮物，并形成沉淀；通过上述结构提高了pH值和降低废水中金属离子含量，达到了废水处理的目的；由上述可知，本实用新型对废水的处理工艺简单、易于实现。且碳酸盐岩的原料主要为石灰岩或白云岩，其原料成本低；因此本实用新型能够降低了整个废水的处理成本。

本实用新型设置配水区，能够对废水整流，使其均匀穿过碳酸盐岩渗透墙，提高处理效果。

本实用新型的配水区和复氧沉淀区的池体结构，可以是人工修建的水工建筑或天然形成溪沟简单改造而成。因此本实用新型对施工场地要求低、不需专门建设大型处理构筑物，管理简单，维护方便、处理成本低。

本实用新型能够根据酸性煤矿废水的pH值、Fe浓度及废水处理要求在复氧沉淀区内设置多块碳酸盐岩透水墙，形成多级废水处理系统内设置一块碳酸盐岩透水墙即能形成二级废水处理系统，其他级数依此类推），通过废水层层穿过碳酸盐岩透水墙，逐渐升高pH值并不断促使废水中Fe的去除，最终使废水得以净化；通过该结构，使得废水处理更加灵活处理效果更好，且实现了pH值可控的目的。

除此外，本实用新型的碳酸盐岩透水墙为厚度h=30~40cm的薄墙结构，在反应沉淀物初步堵塞碳酸盐岩透水墙时，配水区水位升高，其对碳酸盐岩透水墙的压强增大，该压力能够将反应沉淀物压入复氧沉淀区，有效避免了反应沉淀物的堵塞，进而使得碳酸盐岩透水墙能够持续长时间工作；除此外，薄墙结构也有利于清理，降低了管理和维护难度。

本实用新型的碳酸盐岩透水墙高度H始终大于废水水面高度H1；通过该结构，保证水量增大时或碳酸盐岩消耗一定量后，废水和碳酸盐岩仍然充分接触，以此确保了处理效果。

综上所述，本实用新型具有处理成本低、处理效果好和pH易于控制特点。

为了证明本实用新型有益效果，申请人做了下述实验，将废水通入三级和六级的废水处理系统中进行实验，实验结果如下表所示：

从表1中展示的六个实验例的结果可以看到，经过本实用新型的技术方案处理后，能够有效提高出水的pH值，且铁含量得到显著降低；因此本实用新型的废水处理效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是碳酸盐岩透水墙的的结构示意图；

图3是图2的A方向的的结构示意。

附图中的标记为：1-碳酸盐岩透水墙，11-支撑框,12-透水孔,13-碳酸盐岩,2-配水区，3-复氧沉淀区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种酸性矿山废水的处理装置，构成如图1-3所示，包括碳酸盐岩透水墙1，碳酸盐岩透水墙1的一侧设有配水区2，另一侧设有复氧沉淀区3；所述的碳酸盐岩透水墙1包括支撑框11，支撑框11的侧壁上设有透水孔12，支撑框11内还填充有碳酸盐岩13；所述的透水孔12的直径小于碳酸盐岩13的直径。

前述的碳酸盐岩13的直径为4~15cm。

前述的碳酸盐岩13的直径还可为6~12cm，最优为10cm。

前述的碳酸盐岩透水墙1的厚度h为30~40cm。

前述的碳酸盐岩13为石灰岩或白云岩。

前述的复氧沉淀区3内还设有一片以上碳酸盐岩透水墙1。

前述的碳酸盐岩透水墙1高度H大于废水水面高度H1。

废水处理时，废水进入配水区2，之后穿过碳酸盐岩透水墙1进入复氧沉淀区3，在此过程中，废水中的H⁺与碳酸盐岩反应从而降低废水中的H⁺含量进而使pH升高，同时废水中的Fe²⁺与OH^-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2再随废水进入到复氧沉淀区3，在复氧沉淀区3内，利用水面自然复氧，促进Fe2+向Fe3+转化，生成Fe(OH)3絮状悬浮物，并形成沉淀，以此废水处理的目的。当碳酸盐岩13反应消耗到一定量后，直接向支撑框11填充碳酸盐岩13即可，操作简单、方便。