一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統及方法與流程

本發明涉及土壤重金屬污染防治技術領域，尤其涉及一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統及方法。

背景技術：

我國有色金屬礦石品位低，在礦山資源開發過程中，每加工1噸礦石就會產生廢礦石0.92t，因此產生的廢礦石以1×10⁹t計。大量的廢礦石堆積成山，不僅占用大面積土地，更具危害性的是廢礦石中普遍含有重金屬，廢礦石在地表徑流和雨水淋濾的作用下，進入下游水系或下滲到地表水中，徑流又攜帶重金屬進入流經的土壤，造成整個礦區附近大區域的水體、植物和土壤的污染，并影響整個生態系統，大面積農田受到重金屬的污染，威脅人類身體健康。

目前，重金屬污染防治主要有以下幾種方式：1)工程修復(客土、換土)、電動修復、熱處理技術，但是處理成本高，易產生二次污染；2)淋洗技術，存在淋洗效率低，淋洗液用量大，易造成二次污染缺點；3)穩定/固化技術，穩定劑的成本較高，處理效率不高；4)植物修復技術，存在修復速度慢，周期長，優良植物難選擇的問題。

以上技術方法都是針對已經受到污染的土壤進行治理，目前缺少的是對污染源頭進行治理的措施和手段。

技術實現要素：

本發明提供了一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統及方法，注重源頭治理，采用對礦石山山體產生的含重金屬廢水進行吸附去除重金屬的方法，有效防止重金屬擴散向周圍區域大范圍污染土壤和農田，處理后的水可達標排放或引入農田灌溉系統。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統，包括環形集水帶、環形滲水帶、水泵、重金屬吸附墻和凈水池；所述環形集水帶設置在山體的山腳處，環形滲水帶設置在環形集水帶的外圍，重金屬吸附墻和凈水池設置在環形滲水帶外部；環形集水帶、環形滲水帶、重金屬吸附墻及凈水池依次通過管道連接，管道上設有水泵。

所述環形集水帶和環形滲水帶的底部分別設防水層，環形滲水帶的深度大于環形集水帶的深度。

所述重金屬吸附墻內填充有重金屬吸附材料，包括活性炭、沸石、蛭石或蒙脫石吸附材料中的一種或多種組合。

所述水泵設置在環形滲水帶與重金屬吸附墻之間的管道上，水泵與環形滲水帶、環形集水帶連接的管道上分別設閥門。

所述重金屬吸附墻的兩側分別設進水口和出水口，進水口通過管道和水泵連接環形集水帶和環形滲水帶，出水口通過管道連接凈水池，進水口的高度高于出水口高度。

基于所述系統的一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制方法，包括如下步驟：

1)雨水淋洗沖刷礦石山上的廢礦石后產生含重金屬廢水，由山體頂部流向山腳，由設置在山腳下的環形集水帶收集起來；

2)在山體中滲流出的含重金屬廢水由設置在山體外圍的環形滲水帶收集起來；

3)環形集水帶和環形滲水帶中的含重金屬廢水通過水泵輸送到重金屬吸附墻內，在吸附材料的吸附作用下，對含重金屬廢水中的重金屬進行去除；

4)經過吸附去除重金屬后的廢水流入凈水池中，凈水池中的水外排或引入農田灌溉系統。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)環形集水帶、環形滲水帶可依據山體形狀構建，其結構簡單，施工方便，成本低；

2)重金屬吸附墻對含重金屬廢水中的重金屬具有高效的去除效果，處理效率高，效果好；

3)凈水池出水可引入農田灌溉系統，充分利用水資源；

4)系統內不添加任何藥劑，不存在二次污染可能。

附圖說明

圖1是本發明所述礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統的主視圖。

圖2是本發明所述礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統的俯視圖。

圖中：1.環形滲水帶 2.環形集水帶 3.山體 4.水泵 5.重金屬吸附墻 6.凈水池

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1、圖2所示，本發明所述一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制系統，包括環形集水帶2、環形滲水帶1、水泵4、重金屬吸附墻5和凈水池6；所述環形集水帶2設置在山體3的山腳處，環形滲水帶1設置在環形集水帶2的外圍，重金屬吸附墻5和凈水池6設置在環形滲水帶1外部；環形集水帶2、環形滲水帶1、重金屬吸附墻5及凈水池6依次通過管道連接，管道上設有水泵4。

所述環形集水帶2和環形滲水帶1的底部分別設防水層，環形滲水帶1的深度大于環形集水帶2的深度。

所述重金屬吸附墻5內填充有重金屬吸附材料，包括活性炭、沸石、蛭石或蒙脫石吸附材料中的一種或多種組合。

所述水泵4設置在環形滲水帶1與重金屬吸附墻5之間的管道上，水泵4與環形滲水帶1、環形集水帶2連接的管道上分別設閥門。

所述重金屬吸附墻5的兩側分別設進水口和出水口，進水口通過管道和水泵4連接環形集水帶2和環形滲水帶1，出水口通過管道連接凈水池6，進水口的高度高于出水口高度。

基于所述系統的一種礦石山山體周邊土壤重金屬污染控制方法，包括如下步驟：

1)雨水淋洗沖刷礦石山上的廢礦石后產生含重金屬廢水，由山體3頂部流向山腳，由設置在山腳下的環形集水帶2收集起來；

2)在山體3中滲流出的含重金屬廢水由設置在山體3外圍的環形滲水帶1收集起來；

3)環形集水帶2和環形滲水帶1中的含重金屬廢水通過水泵4輸送到重金屬吸附墻5內，在吸附材料的吸附作用下，對含重金屬廢水中的重金屬進行去除；

4)經過吸附去除重金屬后的廢水流入凈水池6中，凈水池6中的水外排或引入農田灌溉系統。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。