[实用新型]一种煤矿酸性矿井水的处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种煤矿酸性矿井水的处理系统。

背景技术

煤矿酸性矿井水（酸性水，AMD）是由于煤层或者顶、底板中含硫化合物氧化形成H₂SO₄而使矿井水呈酸性。酸性水的pH一般为2-5，SO₄^2-浓度可达1000-4000mg.L-1，并含有Fe、Mn、Cd、Cr、Cu和As等多种有害污染物。

酸性水是地表水和地下水中重金属和硫酸盐污染的主要来源。据不完全统计，在采煤过程中，全国煤矿年排矿井水约22亿m³，平均吨煤涌水量约为4m³，其中大部分成为酸性水。大量的酸性水如未经处理而直接排入环境，不仅会对井下的金属设备产生很强的腐蚀作用，也会对环境中的动植物及其微生物造成严重破坏，给生态环境带来巨大隐患。

因此，煤矿酸性矿井水的治理刻不容缓。但目前常用的煤矿酸性矿井水处理方法，普遍存在工艺条件要求严格、处理成本高，且常受高浓度金属的限制（如As、Cd等），以及药剂投加量不易掌握，需要时间长，易堵塞，占地面积大等问题。因此，煤矿酸性矿井水处理新材料和新工艺的探索研究，对于煤矿酸性矿井水治理具有重要的理论和现实意义。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种煤矿酸性矿井水的处理系统，以达到保护矿区的水资源和生态环境，实现煤矿井安全绿色生产的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种煤矿酸性矿井水的处理系统，包括掺粉煤灰多孔混凝土反应池和人工湿地，所述掺粉煤灰多孔混凝土反应池包括相连通的酸碱中和区和沉淀区，所述掺粉煤灰多孔混凝土反应池上设有与酸碱中和区相通的进水管，所述沉淀区的上部与人工湿地的上部之间通过连通管相连通，所述人工湿地的底部设有出水管。

进一步的，所述掺粉煤灰多孔混凝土反应池中的掺粉煤灰多孔混凝土成分为粉煤灰、水泥和砾石。

所述人工湿地为垂直流人工湿地，所述垂直流人工湿地的基质从上到下依次为沙子、砾石及鹅卵石。

所述酸碱中和区和沉淀区的底部均设有沉淀物排管。

所述掺粉煤灰多孔混凝土的孔隙率为13.0-26.7%，抗压强度为3.4-5.6Mpa。

所述沙子、砾石及鹅卵石的粒径依次分别为2.0-6mm、5-25mm及30-60mm；所述沙子、砾石及鹅卵石在垂直流人工湿地中的填充厚度依次分别为13-17cm、35-45cm及15-25cm。

本实用新型具有如下有益效果：

通过掺粉煤灰多孔混凝土和人工湿地结合对煤矿酸性矿井水进行处理，运用物理、化学、生物方法实现对煤矿酸性矿井水的高效处理，实现污水净化；如：pH2.62-3.41，COD195.5-245.3mg/L，TN21.21-22.33mg/L，TP5.60-6.19mg/L，Cu2.67-2.91mg/L，Zn13.15-15.45mg/L，Cd3.95-4.87mg/L，Pb6.32-6.97mg/L的煤矿酸性矿井水，经所述掺粉煤灰多孔混凝土反应池和人工湿地处理后，出水可达到如下标准：掺粉煤灰多孔混凝土反应池出水pH6.5-8.8，COD38.57-63.90mg/L，TN21.39-23.81mg/L，TP1.04-1.81mg/L，Cu0.53-0.62mg/L，Zn7.44-7.85mg/L，Cd2.75-3.97mg/L，Pb0.11-0.23mg/L；人工湿地出水pH7.1-7.2，COD14.46-20.68mg/L，TN15.31-20.10mg/L，TP0.23-0.59mg/L，Cu0mg/L，Zn0mg/L，Cd0.006-0.09mg/L，Pb0mg/L。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型煤矿酸性矿井水的处理系统框图。

图中：1.掺粉煤灰多孔混凝土反应池、11.酸碱中和区、12.沉淀区、2.沉淀物排管、3.人工湿地。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。