一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，该系统包括处理装置，处理装置包括依次连通的均质调节池、pH调整池、电化学设备池、曝气池、斜管沉淀池、生态过滤床和人工生态氧化渠，所述斜管沉淀池的一侧还设有污泥池；均质调节池设有供渗滤液流入处理装置的进水管，而人工生态氧化渠设有供处理后的渗滤液排出处理装置的出水管。该系统以电化学、曝气、沉淀为前处理工艺，以人工生态过滤床、人工生态氧化渠为后处理工艺的一种重金属尾矿库渗滤液多元组合处理系统，实现了从处理到修复的进步，具有处理和修复效率高，多功能，生态环保，无二次污染的优点。
【专利说明】
-种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于危废渗滤液处理领域，进一步是指一种重金属尾矿库渗滤液多元 组合生态处理系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着环保法规的日趋严格，很多来源于冶金、矿山等重金属尾矿库的渗滤 液需要处理，未经处理的渗滤液具有毒性强、持久性、不可降解等特点，如排放到环境中对 大气、±壤和水环境会造成严重污染。
[0003] 重金属很多都具有显著的生物毒性，特别是隶、儒、铅等。运类物质在水体中不能 被生物降解，在水体中发生各种形态的相互转化和分散W及富集到生物体中。有些重金属 比如隶，在微生物的作用下可W转变成甲基隶，从而使其生物毒性加强。一些重金属可W在 动物体的肝脏和肾脏等器官内积累，造成机体组织损伤。隶、儒、铅、锋等亲硫重金属元素可 W与人体某些组织的一些酶的琉基(-SH)有特别大的亲和力，能抑制酶的活性从而影响机 体的正常生理功能。水体中的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类 体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。水体中金属元素有利或有害不仅取决于金属元 素的种类、理化性质，而且还取决于金属元素的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属 元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。
[0004] 重金属尾矿库一般含有神、铅、锋、铭、儒、儘、儀、铜等主要污染物质，现阶段的处 理方法大致分为化学法和物化法。
[0005] 化学法主要是通过在重金属渗滤液中投加某种或几种化学物质，使其与渗滤液中 重金属发生反应、生产难溶沉淀而去除。传统的化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法 和领盐沉淀法等。中和沉淀法是目前应用最为广泛的一种处理重金属渗滤液的方法。但是 中和沉淀法反应慢、药剂用量大，难W精确控制，处理出水水质难W达到最新的排放要求， 且大量药剂使用导致污泥产量大，对设备构筑物的腐蚀严重。虽然工艺成熟、稳定，但存在 着运行成本高，占地面积大等缺点。
[0006] 物理法一般不改变重金属在废水中存在形态，通过吸附、过滤等机理过程将重金 属从水体中分离出来，主要包括吸附法、离子交换法和膜分离法。离子交换法是离子交换器 中进行，此方法借助离子交换剂来完成，在交换器中按要求装入不同类型的离子交换剂，重 金属离子的渗滤液通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到去 除渗滤液中重金属离子的目的。运种方法受到交换剂种类、产量和成本的影响。
[0007] 膜分离技术利用一种特殊的半透膜，在压力的作用下，在不改变渗滤液中化学形 态的基础上，将渗滤液和溶质进行分离或浓缩的方法，包括电渗析和隔膜电解，膜分离技术 在处理过程中会通过电极极化，结垢和腐蚀等缺点。
[000引物理法处理重金属废水目前使用较多，但是投资成本高，吸附剂及膜材料等价格 昂贵，运行成本高，规模化应用难度大。
[0009]在重金属尾矿库渗滤液的治理中，单一的方法往往很难达到日趋严苛的环保要 求，研发各种组合技术代替单一的处理技术。从国内外的发展动态来看，趋向于W化学方法 为主，再辅W其他组合技术，研发多功能组合处理技术和工艺是今后的发展方向。 【实用新型内容】
[0010] 针对现有技术的不足，本实用新型提供W电化学、曝气、沉淀等为前处理工艺；W 人工生态过滤床、人工生态氧化渠为后处理工艺的一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态 处理系统和方法，实现了从处理到修复的进步，该技术具有处理和修复效率高、多功能、生 态环保、无二次污染。
[0011] 本实用新型所采取的方案是：
[0012] 一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，包括处理装置，其特征是，所述 处理装置包括依次连通的均质调节池、抑调整池、电化学设备池、曝气池和斜管沉淀池、人 工生态过滤床和人工生态氧化渠，所述斜管沉淀池的一侧还设有污泥池;所述均质调节池 设有供渗滤液流入处理装置的进水管，而人工生态氧化渠设有供处理后的渗滤液排出处理 装置的出水管；
[0013] 所述人工生态过滤床从床底往上200mm~400mm空间处设置有滤板滤头组合件，床 底空间和滤板滤头组合件组成配水间；滤板滤头组合件上方设有承托层，所述承托层上方 设有人工生态填料层，所述人工生态填料层从下往上依次包括粗石英砂填料层、中碱石填 料层、牡颇壳填料层、中碱石填料层、粉煤灰填料层、细石英砂保护层、天然±壤层;在所述 天然±壤层中种有植挺水植物；
[0014] 所述人工生态氧化渠内部纵向设置有来回推流隔板，人工生态氧化渠底部种植沉 水植物。
[0015] 优选地，处理装置外周填充人工改良±壤，并在人工改良±壤上种植富集重金属 植物。
[0016] 优选地，均质调节池内设置有除渣格栅。
[0017] 优选地，抑调整池底部设置有空气揽拌管，抑调整池内壁边设置有抑计，抑调整池 外边沿设置有第一加药装置。
[0018] 优选地，电化学设备池池外边沿设置抑调节系统。
[0019] 优选地，所述电化学设备池(3)包括安装在池底上方300mm-500mm的极板支架(3- 1)、平行安装在极板支架(3-1)上的2N块极板(3-2)，N>1，其中排在奇数位的极板用阴极导 线与外部电源的负极连接，排在偶数位的极板用阳极导线与外部电源正极连接。
[0020] 优选地，曝气池池内底部设置有旋流曝气器，曝气池内壁设置有液位计，曝气池外 边沿设置有第二加药装置。
[0021] 优选地，斜管沉淀池内中部设置有斜管支架，斜管支架上面设置有斜管，斜管沉淀 池底部设置有将底部污泥排往污泥池的底部排泥管，斜管沉淀池外设置有将水从斜管沉淀 池提升至人工生态过滤床的提升累。
[0022 ]优选地，污泥池内壁设置有泥位计，污泥池外设置有污泥螺杆累和板框压滤机。
[0023]优选地，人工生态填料层中所述粗石英砂填料层选用粒径为4~8mm的石英砂，厚 度为100~200mm;所述中碱石填料层选用粒径为8~16mm的中碱石，厚度为100~200mm;所 述牡颇壳填料层选用16~32mm的牡颇颗粒，厚度为400~500mm;所述中碱石填料层选用8~ 16mm的中碱石，厚度为100~200mm;所述粉煤灰填料层选用粒径为4~8mm的粉煤灰颗粒，厚 度为400~500mm;所述细石英砂保护层选用粒径为1~2mm的石英砂，厚度为100~200mm。
[0024] 在处理工艺流程中设置人工生态过滤床的目的是为了经过上游工艺物化处理后 难W达标的低浓度重金属废水进行微生物-植物联合处理。因为采用物理化学方法对1~ 3mg/L低浓度重金属废水处理效率十分低下，所W利用微生物-植物对低浓度重金属离子的 吸附和转化作用，可W有效的进一步降低废水中重金属的浓度。
[0025] 优选方案，所述挺水植物为东南景天和遏蓝菜，两种植物间种，密度为8~12丛/ m，3~4株/丛。
[0026] 优选方案，沉水植物种植金鱼草、微齿眼子菜、狐尾藻和黑藻间种，密度为8~10 丛/m, 5~7株/丛。
[0027] 优选方案，所述富集重金属植物为娱蚁草、栽种在人工改良±壤9上密度为10~12 丛/m，6~8株/丛。
[00%]使用上述系统，一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理方法，具体步骤包括：
[0029] 首先，对人工生态过滤床进行调试和挂膜：
[0030] (1)选取某重金属污泥堆场进行样品采集，经实验室分离筛选得到能有效去除低 浓度的优势菌株为氧化硫酸杆菌和氧化亚铁硫杆菌，在实验室进行驯化，并配制成菌液待 用；
[0031] (2)在中试室菌液培养箱内置入沼泽污泥和重金属污泥、加水配制污泥浓度为 9000~lOOOOmg/L的混合污泥30化~35化，并加入营养物质，按污泥量的1/20~1/10导入菌 液，间歇式开启低速揽拌机，开30~40分钟，停30~40分钟，每天揽拌10~12小时，控制溫度 20°C~25°C，pH8~9，溶解氧D0《1.Omg/L，经过7-8天的培养，液体成粉红色状，得优势菌 种；
[0032] (3)在人工生态过滤床内按床容的2/3投加含水率为98% W上的城市污水，污泥浓 度为4000~5000mg/L，按泥量的1/5~1/4将优势菌种导入人工生态过滤床，每2~3天导入 一次，其导入4~5次，控制溫度20~25°C，pH7~11，溶解氧D0《0.5mg/L，经过8-10天时间， 使得人工生态过滤床中所述人工生态填料层的各种填料成褐黑色胶粘状，表明填料上挂膜 成功;此时，丰富的微生物就吸附固定在填料上，形成优势菌群;经过调试后，控制人工生态 过滤床的溫度20~30°C，溶解氧D0《0.5mg/L，抑7~11;人工生态过滤床中的天然±壤层 中种有挺水植物，挺水植物的根系中富含有多种微生物，与填料上的优势菌群联合作用，共 同富集重金属离子；
[0033] 然后，对重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统进行正式运行，包括如下步 骤：
[0034] (1)重金属尾矿库渗滤液进入均质调节池对水质进行均和，对水量进行调节；
[0035] (2)均和后的出水进入P的周整池，调pH至8~9;
[0036] (3)p的周整后的出水进入电化学设备进行电解反应，同时调pH至8~10.5;
[0037] (4)经电化学设备处理后的出水进入曝气池进行曝气揽拌及氧化反应，在此加入 絮凝剂W进行絮凝反应；
[0038] (5)经曝气池处理后的出水再进入斜管沉淀池去除污染物絮凝团；
[0039] (6)斜管沉淀池处理后的上清液累送至人工生态过滤床，经人工生态床处理后由 底部配水间进入人工生态氧化渠，最后经加压后回用或排往附近水体;斜管沉淀池处理后 的底部污泥排入污泥池，污泥池内的污泥经处理后返回尾矿库，滤液返回均质调节池。
[0040] 处理装置外周回填人工改良±壤，在人工改良±壤上种植富集重金属植物，所述 人工改良±壤是按照W下质量配比配置的±壤：当地粘±占60%，石灰占20%，粉煤灰占 5%，腐殖酸占5%，微量元素铜、铁、锋、棚、钢各占2%。
[0041] 人工生态填料层中的优势菌群主要包括下属微生物:氧化硫杆菌、氧化亚铁硫杆 菌、脱硫肠菌层、脱硫叶菌属、脱硫细菌层、脱硫球菌-脱硫线菌脱硫八叠菌属、脱硫弧菌脱 硫微菌属。
[0042] 挺水植物的根系中富含有多种微生物包括:假单胞杆菌、黄杆菌、产碱杆菌、色杆 菌、无色杆菌、芽抱杆菌属、农杆菌属、肠杆菌。
[0043] 挺水植物为东南景天和遏蓝菜，两种植物间种。
[0044] 与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
[0045] ① W电化学、曝气、沉淀等物化为前处理工艺；W人工生态过滤床、人工生态氧化 渠等生态处理修复工艺为后处理工艺的多元组合技术代替单一的处理系统，能真正将成分 复杂的重金属尾矿库渗滤液经处理和修复后达到国家《城市污水再生利用工业用水水质》 (GB/T19923-2005)和《地表水环境质量标准KGB3838-2002)的严格水质标准，出水可直接 排放或回用，处理和修复彻底。
[0046] ②对处理构筑物四周填人工改良±壤并种植富集重金属植物，可消除对当地±壤 的污染。
【附图说明】
[0047] 图1是一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统的平面结构示意图；
[004引图2是图1的A-A剖面图；
[0049]图3是一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理方法的工艺流程图；
[(K)加]在图中
[0化1 ] 1-均质调节池，1-1-进水管，1-2-除渣格栅，
[0052] 2-抑调整池，2-1-空气揽拌器，2-2-pH计，2-3-第一加药装置，
[0053] 3-电化学设备池，3-1-极板支架，3-2-极板，3-3-外部电源，3-4-抑调节系统，
[0化4] 4-曝气池，4-1-旋流曝气器，4-2-液位计，4-3-第二加药装置，
[0055] 5-斜管沉淀池，5-1-斜管支架，5-2-斜管，5-3-底部排泥管，5-4-提升累，
[0化6] 6-污泥池，6-1-泥位计，6-2-污泥螺杆累，6-3-板框压滤机，
[0057] 7-人工生态过滤床，7-1-滤板滤头组合件，7-2-配水空间，7-3-承托层，7-4-人工 生态填料层，7-5-挺水植物，
[0化引 8-人工生态氧化渠，8-1-来回推流隔板，8-2-沉水植物，8-3-出水管，
[0059] 9-人工改良±壤，
[0060] 10-富集重金属植物。
【具体实施方式】
[0061] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明
[0062] 实施例1
[0063] 如图I、图2所示，一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，包括处理装 置，处理装置包括依次连通的均质调节池1、抑调整池2、电化学设备池3、曝气池4、斜管沉淀 池5、人工生态过滤床7、人工生态氧化渠8,所述斜管沉淀池5的一侧还设有污泥池6;均质调 节池1设有供渗滤液流入处理装置的进水管1-1，而人工生态氧化渠8设有供处理后的渗滤 液排出处理装置的出水管8-3。处理装置外周填充人工改良±壤9,并在人工改良±壤9上种 植富集重金属植物10。
[0064] 均质调节池1内设置有除渣格栅1-2,去除废水中的废渣，均质调节池的功能是均 和水质、调节水量。
[0065] 抑调整池2底部设置有空气揽拌管2-1，抑调整池2内壁边设置有抑计2-2,抑调整 池2外边沿设置有第一加药装置2-3,第一加药装置2-3投加少量的碱性溶液石灰乳对废水 pH进行微调，控制pH值在8~9的范围内。
[0066] P的周整池的功能是对pH进行微调，W满足后续工艺电化学设备的水质要求。
[0067] 电化学设备池3离池底往上400mm空间处设置有极板支架3-1，极板支架3-1用100 X IOmm的槽钢制作;极板支架3-1上面设置有6块极板3-2，极板3-2规格为长X宽X厚= 900 X 600 X 8mm，用铁板制作极板3-2和外部电源3-3采用单极方式连接，即排在奇数位的极板 用阴极导线与外部电源的负极连接，排在偶数位的极板用阳极导线与外部电源正极连接。 池旁设置的P的周节系统7-4,包括酸、碱罐及配制系统，变频加药累及抑计，对pH进行精调至 8 ~10.5。
[0068] 电化学设备的功能是发生电解絮凝、电解气浮W及电解氧化还原反应，对废水进 行深度处理。
[0069] 曝气池4池内底部设置有旋流曝气器4-1，曝气池4内壁设置有液位计4-2,曝气池4 外边沿设置有第二加药装置4-3，第二加药装置4-3向曝气池4内投加 PAC和PAM，其投加百分 比浓度分别为8%和1%。，W进行和促进絮凝反应。
[0070] 曝气池的功能是进行曝气揽拌及氧化作用，将二价铁离子转化为=价铁离子。
[0071] 所述斜管沉淀池5内中部设置有斜管支架5-1，斜管支架5-1用Z50 X 6mm角钢制 作，斜管支架5-1上面设置有斜管5-2,斜管5-2材质为乙丙共聚，规格为50mm，尺寸为1000 X 500 X 867 (斜长)mm，片厚为0.6mm，池底部设置有底部排泥管5-3，底部污泥排往污泥池6， 池旁设置有提升累5-4，将水从斜管沉淀池5提升至人工生态过滤床7进行处理。
[0072] 斜管沉淀池的功能:对曝气池出水进行固液分离。
[0073] 污泥池 6内壁设置有泥位计6-1，池旁设置有污泥螺杆累6-2和板框压滤机6-3，污 泥经处理后返回尾矿库，滤液返回均质调节池1。
[0074] 人工生态过滤床7从床底往上300mm空间处设置有滤板滤头组合件7-1，滤板材质 为钢板，尺寸为长X宽X厚= 980X480X 10mm，钢板上开有D20孔，孔间距为80mm，滤头为双 滤头，尺寸为XH=SOX 180mm，床底空间和滤板滤头组合件7-1组成配水间7-2;滤板滤头组 合件7-1上面设置有承托层7-3,承托层7-3选用粒径为16~32mm的碟卵石，W支撑上面的人 工生态填料层7-4;承托层上面设置人工生态填料层7-4，人工生态填料层7-4共7层，从下往 上依次设置:①粗石英砂填料层，选用粒径为4~8mm的石英砂，厚度为IOOmm;②中碱石填料 层，选用粒径为8~16mm的中碱石，厚度为IOOmm;③牡颇壳填料层，选用16~32mm的牡颇颗 粒，厚度为400mm;④中碱石填料层，选用8~16mm的中碱石，厚度为IOOmm;⑤粉煤灰填料层， 选用粒径为4~8mm的粉煤灰颗粒，厚度为400mm;⑥细石英砂保护层，选用粒径为1~2mm的 石英砂，厚度为IOOmm;⑦天然±壤层，厚度为400mm;在天然±壤层种植挺水植物7-5，挺水 植物7-5为东南景天，遏蓝菜间种，密度为8~12丛/nf，3~4株/丛。
[0075] 在处理工艺流程中设置人工生态过滤床的目的是为了经过上游工艺物化处理后 难W达标的低浓度重金属废水进行微生物-植物联合处理。因为采用物理化学方法对1~ 3mg/L低浓度重金属废水处理效率十分低下，所W利用微生物-植物对低浓度重金属离子的 吸附和转化作用，可W有效的进一步降低废水中重金属的浓度。
[0076] 所述人工生态过滤床7的调试及运行方法：
[0077] (1)选取某重金属污泥堆场进行样品采集，经实验室分离筛选得到能有效去除低 浓度的优势菌株为氧化硫硫杆菌（Thiobaci Ilus thiooxidans)和氧化亚铁硫杆菌 (Thiobacillus ferrooxidans)，在实验室进行驯化，并配制成菌液待用。
[0078] (2)在中试室菌液培养箱内置入沼泽污泥、重金属污泥、加水配制污泥浓度为9000 ~lOOOOmg/L的混合污泥30化，并加入少许麦教、酒糟等营养物质，按污泥量的1/15导入配 制好的菌液，间歇式开启低速揽拌机(开30分钟，停30分钟），每天揽拌10~12小时，控制溫 度20~25°C，P册~9，溶解氧D0《1. Omg/L，经过7天的培养，液体成粉红色状，去除低浓度重 金属优势菌种配制成功。
[0079] (3)在人工生态过滤床内按床容的2/3投加含水率为99%的城市污水，污泥浓度为 4000~5000mg/L，按泥量的1/5将优势菌种导入人工生态床，每2天导入一次，其导入4次，控 制溫度20~25 °C，pH7~11，溶解氧D0《0.5mg/L，经过8天时间，人工生态填料层的各种填料 成褐黑色胶黏状，表明填料上挂膜成功。此时，丰富的微生物就吸附固定在填料上。由于是 采用优势菌种挂膜，即引入的优势菌种和在调试过程中各种填料上生长的经过载体环境 筛选和富集的优势菌种混合，形成优势菌群。运些优势菌群和东南景天、遏蓝菜根系的微生 物联合作用，对重金属离子具有很强的富集能力，尤其适用于一般物化方法不易去除的低 浓度重金属离子。
[0080] 经过调试后，控制溫度20~30°C，溶解氧00《0.5111旨/1，9^~11，即可转入正常运 行。
[0081] 所述人工填料生态床经培养成功后的填料系列优势菌群主要包括下属微生物:氧 化硫硫杆菌 Thiobacillus thiooxidans)、氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidams)、脱硫肠菌层（Desulfotomaculum)、脱硫叶菌属（Desufobacteria)、脱硫细 菌层（Desulfobacter)、脱硫球菌-脱硫线菌脱硫八叠菌属（DesuIfococcus-Desulfonem Desulfosarcina)、脱硫弧菌脱硫微菌属（Desulfovibrio-Desulfomicrobium)等；根系系列 优势菌群主要包括下属微生物:假单胞杆菌(Pseudomonas )、黄杆菌(Flavobactreium)、产 碱杆菌（Alaligenes )、色杆菌（化romobacter)、无色杆菌（Actromobacter)、芽抱杆菌属 (Bacillus)、农杆菌属（Agrobacterim)、肠杆菌化nterobacteriaceae)等。
[0082] 上述微生物-植物联合处理和修复的优势菌群共生体很好的吸附和富集重金属废 水中低浓度的儒、铭、铅、锋、儀、铜和类金属神等，其机理是:依据培养的高效优势菌群共生 体对重金属离子有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝和共沉作用，对pH的 缓冲作用，使得低浓度重金属离子被吸附富集、沉集而得W去除。
[0083] 人工生态过滤床的功能：用植物-微生物联合技术，处理用物化方法难W去除的低 浓度重金属废水。
[0084] 人工生态氧化渠8内部纵向设置有来回推流隔板8-1，渠底部种植沉水植物8-2,沉 水植物8-2种植金鱼草、微齿眼子菜、狐尾藻和黑藻间种，密度为8~10丛/m2,5~7株/丛。
[0085] 人工改良±壤9是在处理装置外周回填的客±，人工改良±壤9的配方是：当地粘 ±占60%，石灰占20%，粉煤灰占 5%，腐殖酸占 5%，微量元素铜、铁、锋、棚、钢各占2%。处 理装置外周所填的人工改良±壤9宽度为30m。
[00化]富集重金属植物10为娱蚁草、栽种在人工改良±壤9上，密度为10~12丛/nf, 6~8 株/丛。娱蚁草一个季度收割一次。
[0087] 用实施例1所述的一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统对某铅锋尾矿 库重金属渗滤液进行处理和生态修复，如图3所示，具体步骤包括：
[0088] 首先，对人工生态过滤床进行调试和挂膜：
[0089] (1)选取某重金属污泥堆场进行样品采集，经实验室分离筛选得到能有效去除低 浓度的优势菌株为氧化硫酸杆菌和氧化亚铁硫杆菌，在实验室进行驯化，并配制成菌液待 用；
[0090] (2)在中试室菌液培养箱内置入沼泽污泥和重金属污泥、加水配制污泥浓度为 9000~lOOOOmg/L的混合污泥30化~35化，并加入营养物质，按污泥量的1/20~1/10导入菌 液，间歇式开启低速揽拌机，开30~40分钟，停30~40分钟，每天揽拌10~12小时，控制溫度 20°C~25°C，P册~9，溶解氧D0《1.Omg/L，经过7-8天的培养，液体成粉红色状，得优势菌 种；
[0091] (3)在人工生态过滤床内按床容的2/3投加含水率为98% W上的城市污水，污泥浓 度为4000~5000mg/L，按泥量的1/5~1/4将优势菌种导入人工生态过滤床，每2~3天导入 一次，其导入4~5次，控制溫度20~25°C，pH7~11，溶解氧D0《0.5mg/L，经过8-10天时间， 使得人工生态过滤床中所述人工生态填料层的各种填料成褐黑色胶粘状，表明填料上挂膜 成功;此时，丰富的微生物就吸附固定在填料上，形成优势菌群;经过调试后，控制人工生态 过滤床的溫度20~30°C，溶解氧D0《0.5mg/L，抑7~11;人工生态过滤床中的天然±壤层 中种有挺水植物，挺水植物的根系中富含有多种微生物，与填料上的优势菌群联合作用，共 同富集重金属离子；
[0092] 然后，对重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统进行正式运行，包括如下步 骤：
[0093] (1)重金属尾矿库渗滤液进入均质调节池对水质进行均和，对水量进行调节；
[0094] (2)均和后的出水进入抑调整池，调抑至8~9;
[0095] (3)抑调整后的出水进入电化学设备进行电解反应，同时调抑至8~10.5;
[0096] (4)经电化学设备处理后的出水进入曝气池进行曝气揽拌及氧化反应，在此加入 絮凝剂W进行絮凝反应；
[0097] (5)经曝气池处理后的出水再进入斜管沉淀池去除污染物絮凝团；
[0098] (6)斜管沉淀池处理后的上清液累送至人工生态过滤床，经人工生态床处理后由 底部配水间进入人工生态氧化渠，最后经加压后回用或排往附近水体;斜管沉淀池处理后 的底部污泥排入污泥池，污泥池内的污泥经处理后返回尾矿库，滤液返回均质调节池。
[0099] 处理装置外周回填人工改良±壤，在人工改良±壤上种植富集重金属植物，所述 人工改良±壤是按照W下质量配比配置的±壤：当地粘±占60%，石灰占20%，粉煤灰占 5%，腐殖酸占5%，微量元素铜、铁、锋、棚、钢各占2%。
[0100] 人工生态填料层中的优势菌群主要包括下属微生物:氧化硫杆菌、氧化亚铁硫杆 菌、脱硫肠菌层、脱硫叶菌属、脱硫细菌层、脱硫球菌-脱硫线菌脱硫八叠菌属、脱硫弧菌脱 硫微菌属。
[0101] 挺水植物的根系中富含有多种微生物包括:假单胞杆菌、黄杆菌、产碱杆菌、色杆 菌、无色杆菌、芽抱杆菌属、农杆菌属、肠杆菌。
[0102] 挺水植物为东南景天和遏蓝菜，两种植物间种。
[0103] 其主要设计参数为：
[0104] 1.水量:6000m3/d
[0105] 2.设计进出水水质 单位:mg/L 「rn n么 1 LUIU/」 王巧化J巩'物《议肯
[010引 （1)均质调节池
[0109] 设计停留时间：8h
[0110] 设计尺寸:LXWXH=25X20X4(m)
[0111] 内设置粗、细格栅各一台
[0112] (2)抑调整池
[0113] 设计停留时间：20min
[0114] 设计尺寸:LXWXH=6X6X4(m)
[011引配备:揽拌管1套袖计1台，加药装置1套
[0116] (3)电化学设备池
[0117] 设计尺寸:L*W 地=10*10*3(m)
[011引配备:单梁起重机怡，抑调节系统1套
[0119] 电化学设备供电电源相5线制，380V
[0120] 配置功率:60kw
[0121] 极板模块:1. Ot
[0122] 停留时间：IOmin
[0123] 换向周期：15min
[0124] 极板消耗:30-120g/m3
[0125] (4)曝气池
[0126] 设计停留时间：30min
[0127] 设计尺寸：LXWXH=10X5X4(m)
[0128] 配置:罗茨风机2台，20m^h，升压120k化，功率45W，一用一备;旋流曝气器138套， 液位计1台，加药装置2套
[0129] (5)斜管沉淀池
[0130] 设计停留时间：2h
[0131] 斜管水力负荷:1. Om^/nf . h
[0132] 设计尺寸:LXWXH=20X10X4(m)
[0133] 配备:巧车式刮泥机1台，斜管填料200m3
[0134] (6)污泥池
[0135] 停留时间:4h
[0136] 设计尺寸:LXWXH=12.5X10X4(m)
[0137] 配备:污泥螺杆累始，一用一备，流量20m3A，扬程120m;板框压滤机怡
[0138] (7)人工生态过滤床
[0139] 停留时间：1化
[0140] 设计尺寸:LXWXH=40X30X2.5(m)
[0141 ]配备:7种生态填料，栽种4种挺水植物
[0142] (8)人工生态氧化渠
[0143] 停留时间：24h
[0144] 设计尺寸:LXWXH=400X30X2.5(m)
[0145] 配备:4道来回隔板，渠底栽种4种沉水植物
[0146] (9)在处理装置外周30m范围内回填人工改良±壤并种植娱蚁草。
[0147] 经过处理后的水质：铅《O.lmg/L，锋《3.0mg/L，儒《O.Olmg/L，神《0.005mg/L， 达到或优于国家《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923-2005和《地表水环境质 量》GB3838-2002虹类水质标准。
【主权项】
1. 一种重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，包括处理装置，其特征是，所述处 理装置包括依次连通的均质调节池（1)、ρΗ调整池（2)、电化学设备池（3)、曝气池(4)、斜管 沉淀池(5)、人工生态过滤床(7)和人工生态氧化渠(8)，所述斜管沉淀池(5)的一侧还设有 污泥池(6);所述均质调节池（1)设有供渗滤液流入处理装置的进水管（1-1)，而人工生态氧 化渠(8)设有供处理后的渗滤液排出处理装置的出水管(8-3); 所述人工生态过滤床(7)从床底往上200mm~400mm空间处设置有滤板滤头组合件（7-1)，床底空间和滤板滤头组合件(7-1)组成配水间（7-2);滤板滤头组合件(7-1)上方设有承 托层(7-3)，所述承托层(7-3)上方设有人工生态填料层(7-4)，所述人工生态填料层(7-4) 从下往上依次包括粗石英砂填料层、中砾石填料层、牡蛎壳填料层、中砾石填料层、粉煤灰 填料层、细石英砂保护层、天然土壤层;在所述天然土壤层中种植有挺水植物(7-5); 所述人工生态氧化渠(8)内部纵向设置有来回推流隔板(8-1)，人工生态氧化渠(8)底 部种植沉水植物(8-2)。2. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述处 理装置外周填充人工改良土壤(9)，并在人工改良土壤(9)上种植富集重金属植物（10)。3. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述均 质调节池(1)内设置有除渣格栅(1-2)。4. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述pH 调整池（2)底部设置有空气搅拌管（2-1)，pH调整池（2)内壁边设置有pH计（2-2)，pH调整池 (2)外边沿设置有第一加药装置(2-3)。5. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述电 化学设备池(3)池外边沿设置pH调节系统(3-4)。6. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述曝 气池(4)池内底部设置有旋流曝气器(4-1)，曝气池(4)内壁设置有液位计(4-2)，曝气池(4) 外边沿设置有第二加药装置(4-3)。7. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述斜 管沉淀池(5)内中部设置有斜管支架(5-1)，斜管支架(5-1)上面设置有斜管(5-2)，斜管沉 淀池(5)底部设置有将底部污泥排往污泥池(6)的底部排泥管(5-3)，斜管沉淀池(5)外设置 有将水从斜管沉淀池(5)提升至人工生态过滤床的提升栗(5-4)。8. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述污 泥池(6)内壁设置有泥位计(6-1)，污泥池(6)外设置有污泥螺杆栗(6-2)和板框压滤机(6-3) 〇9. 根据权利要求1所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征是，所述电 化学设备池(3)包括安装在池底上方300mm-500mm的极板支架(3-1)、平行安装在极板支架 (3-1)上的2N块极板(3-2)，N多1，其中排在奇数位的极板用阴极导线与外部电源的负极连 接，排在偶数位的极板用阳极导线与外部电源正极连接。10. 根据权利要求1-9之一所述重金属尾矿库渗滤液多元组合生态处理系统，其特征 是，所述人工生态填料层(7-4)中所述粗石英砂填料层选用粒径为4~8_的石英砂，厚度为 100~200mm;所述中烁石填料层选用粒径为8~16mm的中烁石，厚度为100~200mm;所述牡 壳填料层选用16~32mm的牡颗粒，厚度为400~500mm;所述中烁石填料层选用8~16mm 的中烁石，厚度为100~200mm;所述粉煤灰填料层选用粒径为4~8mm的粉煤灰颗粒，厚度为 400~500mm;所述细石英砂保护层选用粒径为1~2mm的石英砂，厚度为100~200mm。
【文档编号】C02F9/14GK205556398SQ201620268652
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】钟儒波, 游建军, 胡志鑫, 唐传祥
【申请人】湖南艾布鲁环保科技有限公司