论文摘要
汉中某酸性矿山废水污染源地处水源上游，部分废弃采矿坑洞常年不断有坑涌废水流出，其pH为24，且浸出大量铁、铜、锌等金属离子。大量酸性废水流入平仓河，严重干扰了下游人们正常的生产与生活。该矿山原有一套简陋的污水处理设施，难以达到环保要求，鉴于此，拟新建一套污水处理设施。该传统工艺存在投药量大、泥渣量大、泥渣含水率过高、泥渣脱水困难以及结垢严重、运行维护工作量大等问题。针对这些问题，项目研究以降低投药量、减低产渣量、提高泥渣脱水性能等目标，从投药方式、药剂类型、泥渣回流等方面进行了实验研究。本研究获得的主要成果如下：1.在泥渣回流实验中，有泥渣回流的情况下酸性矿山废水治理可以节省约30%的加药量，进而大大减少了泥渣量。该成果被应用到LB-HMR反应器的参数优化设计中，以实现选择不同密度泥渣的排除与回流，应对水质和水量的变化。2.现场生石灰中部分未完全烧制分解的杂质颗粒可以作为Fe（OH）3与石膏（CaSO4·0.5H2O）等中和产物的内源核，为其沉淀提供凝聚的核载体，使凝聚形成的泥渣颗粒比较密实，从而减少了泥渣含水率。同时泥渣粒径增大，改善了泥渣的脱水性能。3.由PAM的投加实验得出，该矿山酸性废水的最佳PAM类型为阳性，最佳投加量为5ppm。同时通过与泥渣回流的结合实验可见，当泥渣回流比为0时，PAM可以降低泥渣的含水率，而当泥渣回流时，投加PAM反而使泥渣的含水率升高。依据该实验理论，在LB-HMR反应器的设计中，内筒设置了PAM加药管，当内筒上部溢出的细小泥渣量较大时，可以采取投加PAM的方法来改善出水水质。4.预反应池既可以起到调节池的作用，又是水、药、泥渣接触反应的主要场所。从进水渠依靠重力流方式流进来的原水、由加药泵房提升来的石灰乳、由砂浆泵从泥渣回流池提升来的回流泥渣以及由污泥浓缩池和板框压滤机回流来的废水，都集中在预反应池内混合、反应。并且在该池内，可以通过调节各管道阀门来调节水、药、泥渣的混合比例，使处理方式更灵活多样。5. LB-HMR反应池为整个处理工艺的核心设备，在该设备内主要进行药水中和、絮凝沉淀、泥渣吸附以及泥水分离等处理过程。在该设备内部设置了不同的进水口、沉淀区和集泥区，此外还增设了石灰加药口和PAM加药口。可根据不同的水质、水量要求选择不同的运行方式。