[发明专利]一种处理矿渣酸性废水的还原屏障及其应用

说明书

本发明涉及矿渣酸性废水污染防渗处理技术领域，尤其涉及一种处理矿渣酸性废水的还原屏障及应用。本发明提供的处理矿渣酸性废水的还原屏障，包括调节层和层叠设置在所述调节层底部的还原层；所述调节层的材料包括碱性吸附材料；所述还原层的材料包括活性污泥。本发明通过调节层的碱性吸附材料和还原层的活性污泥的协同作用，调节矿渣酸性废水的pH值和固定重金属，从而更加长期有效地固定和限制重金属污染物的扩散迁移，最终可使矿渣酸性废水各重金属含量及pH值达到《地下水质量标准》(GB/T14848‑2017)中要求的Ⅱ类水质。

技术领域

本发明涉及矿渣酸性废水污染防渗处理技术领域，尤其涉及一种处理矿渣酸性废水的还原屏障及其应用。

背景技术

随着我国资源开发规模日益扩大，采矿、选矿工业以及金属加工业形成的尾矿堆、尾矿库、金属加工废料堆的数量不断增加，采矿废弃物形成的尾矿堆暴露在自然条件下，其中的硫化矿物不断氧化，产生酸性极强且含有大量重金属的渗滤液，即矿渣酸性废水。矿渣酸性废水对土壤和地下水环境造成严重污染。而传统的矿渣酸性废水处理方法如各种垫层构建的水力屏障，不仅材料受地理位置限制较大，且成本较高，不利于经济环保。

中国专利CN111592186A公开了一种矿渣中非金属污染源头控制屏障，包括依次设置的中和层、过滤缓冲层、污泥还原屏障层和污泥控制层；所述中和层包括粉煤灰，但该专利公开的控制屏障包括四层结构，结构复杂造成酸性废水的处理效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种处理矿渣酸性废水的还原屏障及其应用，本发明提供的还原屏障结构简单，处理后的水质达到了《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中要求的Ⅱ类水质要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种处理矿渣酸性废水的还原屏障，包括调节层和层叠设置在所述调节层底部的还原层；

所述调节层的材料包括碱性吸附材料；所述还原层的材料包括活性污泥。

优选的，所述碱性吸附材料包括粉煤灰、高炉渣、火山灰和煤矸石中的一种或多种。

优选的，所述调节层的压实厚度为0.5～1cm。

优选的，所述碱性吸附材料的粒径为0.038～0.075mm。

优选的，所述还原层的压实厚度为0.5～2cm。

优选的，所述活性污泥的含水率为20～40％。

优选的，所述调节层和还原层的质量比为1：(5～10)。

本发明还提供了上述技术方案所述的处理矿渣酸性废水的还原屏障在矿渣酸性废水污染防渗中的应用。

优选的，所述矿渣和还原屏障中的调节层接触。

优选的，所述矿渣和还原屏障的质量比为(1.7～5)：1。

本发明提供了一种处理矿渣酸性废水的还原屏障，包括调节层和层叠设置在所述调节层底部的还原层；所述调节层的材料包括碱性吸附材料；所述还原层的材料包括活性污泥。在本发明中，碱性吸附材料作为调节层构建的原料，其中含有大量碱性物质以调节酸性废水的pH值至6.5～8.5，以保证后续还原处理时活性污泥中微生物的活性；活性污泥中微生物通过厌氧反应产生强烈的还原环境，从而对重金属离子实现固定作用。本发明通过调节层的碱性吸附材料和还原层的活性污泥协同作用，来调节pH值并且固定重金属，从而更加长期有效地固定和限制重金属污染物的扩散迁移，对矿渣酸性废水进行有效处理。而且，矿渣酸性废水仅需要经过调节层和还原层两层处理结构，废水的处理效率提高；由实施例的结果表明，本发明提供的处理矿渣酸性废水的还原屏障处理巴彦淖尔市峪鑫铜矿尾矿堆场所产生的酸性矿渣废水时，处理后的水达到了《地下水质量标准》要求的Ⅱ类水质，此类水质中化学组分含量较低，可适用于各种用途。