公布日：2023.04.18
申请日：2022.12.29
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，第一级调节池内侧壁上嵌入设有若干块分离隔板/过水隔板，将第一级调节池分隔为至少一个调节池空间，分离隔板/过水隔板的左端设有pH调节剂层；第二级沉淀池内侧壁上嵌入设有若干块分离隔板/过水隔板，将第二级沉淀池分隔为至少一个沉淀池空间；每一沉淀池空间内中部设有碱性缓释材料载体；第三级生化池内侧壁上嵌入设有若干块分离隔板/过水隔板，将第三级生化池分隔为至少一个生化池空间；每一生化池空间内设有垂直流人工湿地池体。本发明提供的一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，可以用于试验各种不同废弃矿山酸性废水成分的被动式生态处理中试试验装置。
权利要求书
1.一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，一体化池包括第一级调节池(1)、第二级沉淀池(2)和第三级生化池(3)；所述第一级调节池(1)的内侧壁上开设有若干个分隔槽(4)，每一分隔槽(4)内均嵌入设有分离隔板(5)/过水隔板(27)，将第一级调节池(1)分隔为至少一个调节池空间(101)，最左端分离隔板(5)/过水隔板(27)的左端设有pH调节剂层；所述第二级沉淀池(2)的内侧壁上开设有若干个分隔槽(4)，每一分隔槽(4)内均嵌入设有分离隔板(5)/过水隔板(27)，将第二级沉淀池(2)分隔为至少一个沉淀池空间(201)；每一沉淀池空间(201)内中部均设有碱性缓释材料载体；所述第三级生化池(3)的内侧壁上开设有若干个分隔槽(4)，每一分隔槽(4)内均嵌入设有分离隔板(5)/过水隔板(27)，将第三级生化池(3)分隔为至少一个生化池空间(301)；每一生化池空间(301)内部均设有垂直流人工湿地池体；所述第一级调节池(1)内部位于pH调节剂层左侧穿设有水管(20)，所有调节池空间(101)内部穿设有水管(20)且水管(20)穿设入所有沉淀池空间(201)内的下端；所有沉淀池空间(201)内的上端穿设有水管(20)且水管(20)穿设入所有生化池空间(301)内的下端，所有生化池空间(301)内的上端穿设有水管(20)；所有水管(20)上均设有阀门(25)和水泵(26)。
2.根据权利要求1所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述分离隔板(5)为实心隔板；所述过水隔板(27)的面板上开设有过水通槽(28)。
3.根据权利要求1所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述pH调节剂层具有2个；每一所述pH调节剂层是由与第一级调节池(1)上端前后两侧壁连接的调节顶板(6)、与第一级调节池(1)下端前后两侧壁连接的调节底板(7)、呈一定间距地纵向依次设于调节顶板(6)与调节底板(7)之间的透水板(8)、过滤板(9)、过滤板(9)和透水板(8)、以及填充设于透水板(8)与过滤板(9)之间腔室内的填料层(10)构成；所述填料层(10)采用石灰石、氧化镁、石灰石与氧化镁组合中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述调节顶板(6)上对应两块过滤板(9)之间的位置开设有管孔；管孔内纵向穿设有第一冲洗管(11)；所述第一冲洗管(11)上伸入至两块过滤板(9)之间腔室的部分呈一定间隔地贯通开设有若干个冲洗孔(12)。
5.根据权利要求1所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述碱性缓释材料载体包括沉淀前板(13)、沉淀后板(14)、可渗透反应墙体(15)、过滤板(9)和碱性缓释材料载体层(16)；所述沉淀前板(13)、沉淀后板(14)分别与第二级沉淀池(2)的前侧板、后侧板连接，两块可渗透反应墙设于沉淀前板(13)、沉淀后板(14)之间；两块可渗透反应墙之间呈一定间距地纵向设有两块过滤板(9)；过滤板(9)与第二级沉淀池(2)内壁之间的腔室内设有若干个相邻设置的碱性缓释材料载体层(16)。
6.根据权利要求5所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述碱性缓释材料载体层(16)包括活性炭载体和碱性缓释材料；每一所述活性炭载体上贯通开设有若干个容置通孔(17)；若干个容置通孔(17)内均填充设有碱性缓释材料；所述碱性缓释材料为氧化钙。
7.根据权利要求5所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述沉淀前板(13)、沉淀后板(14)上对应两块过滤板(9)之间的位置开设有管孔；管孔内横向穿设有第二冲洗管(18)；所述第二冲洗管(18)上伸入至两块过滤板(9)之间腔室的部分呈一定间隔地贯通开设有若干个冲洗孔(12)。
8.根据权利要求5所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，每一所述沉淀池空间(201)的内底壁设有搅拌桨叶(19)。
9.根据权利要求1所述的一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述垂直流人工湿地池体是由由下至上依次设置的陶粒底层(29)、稻杆有机质与陶粒均匀拌合层(21)、陶粒上层(22)、有机土层(23)和植物层(24)构成。
10.根据权利要求9所述的酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，其特征在于，所述陶粒底层(29)的高度为0.2m；所述稻杆有机质与陶粒均匀拌合层(21)的高度为1.2m；所述陶粒上层(22)的高度为0.2m；所述有机土层(23)的高度为0.2m。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，一体化池包括第一级调节池、第二级沉淀池和第三级生化池；
所述第一级调节池的内侧壁上开设有若干个分隔槽，每一分隔槽内均嵌入设有分离隔板/过水隔板，将第一级调节池分隔为至少一个调节池空间，最左端分离隔板/过水隔板的左端设有pH调节剂层；所述第二级沉淀池的内侧壁上开设有若干个分隔槽，每一分隔槽内均嵌入设有分离隔板/过水隔板，将第二级沉淀池分隔为至少一个沉淀池空间；每一沉淀池空间内中部均设有碱性缓释材料载体；所述第三级生化池的内侧壁上开设有若干个分隔槽，每一分隔槽内均嵌入设有分离隔板/过水隔板，将第三级生化池分隔为至少一个生化池空间；每一生化池空间内部均设有垂直流人工湿地池体；
所述第一级调节池内部位于pH调节剂层左侧穿设有水管，所有调节池空间内部穿设有水管且水管穿设入所有沉淀池空间内的下端；所有沉淀池空间内的上端穿设有水管且水管穿设入所有生化池空间内的下端，所有生化池空间内的上端穿设有水管；所有水管上均设有阀门和水泵。
优选的，所述分离隔板为实心隔板；所述过水隔板的面板上开设有过水通槽。
优选的，所述pH调节剂层具有2个；每一所述pH调节剂层是由与第一级调节池上端前后两侧壁连接的调节顶板、与第一级调节池下端前后两侧壁连接的调节底板、呈一定间距地纵向依次设于调节顶板与调节底板之间的透水板、过滤板、过滤板和透水板、以及填充设于透水板与过滤板之间腔室内的填料层构成；所述填料层采用石灰石、氧化镁、石灰石与氧化镁组合中的任意一种。
优选的，所述调节顶板上对应两块过滤板之间的位置开设有管孔；管孔内纵向穿设有第一冲洗管；所述第一冲洗管上伸入至两块过滤板之间腔室的部分呈一定间隔地贯通开设有若干个冲洗孔。
优选的，所述碱性缓释材料载体包括沉淀前板、沉淀后板、可渗透反应墙体、过滤板和碱性缓释材料载体层；所述沉淀前板、沉淀后板分别与第二级沉淀池的前侧板、后侧板连接，两块可渗透反应墙设于沉淀前板、沉淀后板之间；两块可渗透反应墙之间呈一定间距地纵向设有两块过滤板；过滤板与第二级沉淀池内壁之间的腔室内设有若干个相邻设置的碱性缓释材料载体层。
优选的，所述碱性缓释材料载体层包括活性炭载体和碱性缓释材料；每一所述活性炭载体上贯通开设有若干个容置通孔；若干个容置通孔内均填充设有碱性缓释材料；所述碱性缓释材料为氧化钙。
优选的，所述沉淀前板、沉淀后板上对应两块过滤板之间的位置开设有管孔；管孔内横向穿设有第二冲洗管；所述第二冲洗管上伸入至两块过滤板之间腔室的部分呈一定间隔地贯通开设有若干个冲洗孔。
优选的，每一所述沉淀池空间的内底壁设有搅拌桨叶。
优选的，所述垂直流人工湿地池体是由由下至上依次设置的陶粒底层、稻杆有机质与陶粒均匀拌合层、陶粒上层、有机土层和植物层构成。
优选的，所述陶粒底层的高度为0.2m；所述稻杆有机质与陶粒均匀拌合层的高度为1.2m；所述陶粒上层的高度为0.2m；所述有机土层的高度为0.2m。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置是一款可以用于试验各种不同废弃矿山酸性废水成分的被动式生态处理中试试验装置，可以确定填料的种类、级配、水力停留时间和水力负荷等工程技术参数，满足了废弃矿山酸性废水治理前设计阶段所需要进行的工序；
(2)设备结构在保证强度要求小，对设备内部腔体隔板进行针对性设计，隔板在根据不同水质成分组合下能够根据需求灵活调节；第一级调节池主要功能是调PH、第二级沉淀池主要是截留沉泥和减少铁锰等重金属进入后面人工湿地的负荷、第三级生化池主要功能是进一步处理重金属实现达标排放和改善周边环境状况；
(3)采用本酸性矿山废水多单元被动式生态处理一体化装置，运维成本低、操作简单；一体化装置采用集装箱式的高强度碳钢制作，可以重复使用，适用性强、大大降低中试试验成本。
（发明人：李来顺;康阳;戴康海;邓湘林;金取胜;马浩;李峥嵘）
