高硫煤區酸性水處理的滲水過濾系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種過濾系統，具體的說是一種高硫煤區酸性水處理的滲水過濾系統。
【背景技術】
[0002]南方高硫煤區是指位于我國南方含煤帶上，含硫量較高(大于3%)的煤礦或潛在煤礦所處區域。南方高硫煤區又主要分布在我國西南土石山區。由于充沛的降雨、特殊的地質構造和地形地貌，在開挖施工后未進行有效治理的情況下，可能發生土體酸化、并造成Mn、Zn、Pb、N1、Cr、Cd、As等重金屬的污染，造成植被恢復困難甚至引發生態災難。
[0003]開挖到的高硫煤是一種劣質煤，經濟價值較低，同時在施工中，大部分開挖出來的煤矸石被當成普通石塊進行處理，部分被作為主體工程的填土利用，部分被當做棄渣直接堆放在棄渣場，被當做填土利用的煤矸石、煤礦石在表層土薄、下層孔隙大的條件下，一旦排水不利，將快速風化；而被當做棄渣直接堆放的煤矸石直接暴露在空氣中，更加容易風化。大部分高硫煤區工程在施工后恢復困難，采用簡單的增鋪表土和鋪撒石灰進行處理，治理效果并不理想。
[0004]同時高硫煤區煤矸石里包含有很多硫化物礦物，如黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦等，這些硫化物暴露在潮濕的氧化環境下，就會釋放出酸性廢水(Acid-Mine Drainage，AMD)。除此之外，有些硫化物礦石，如黃鉀鐵礬就會溶解，形成酸溶液。同時酸性廢水的浸取能力極強，能使煤矸石里其他的有害元素(主要為重金屬)活化進入環境，大量的Fe3+存在于水體和土壤中容易氧化其它有害物質，對環境產生更大的危害。對于生產建設項目的直接影響就是植被恢復困難，水質惡化，對環境生態和飲用水源都是一種破壞。
[0005]當前國內外對煤礦區有相應的整治和處理措施，但對高硫煤區因生產建設項目開挖并無相應的針對治理，國外對這礦區酸性廢水(AMD)的處理方法總結如下:
[0006]直接使用添加劑的方法。方法為1、添加適量的表面活性劑限制酸的生成速度，2、利用磷酸鹽化合物來絡合礦坑水中的鐵離子團阻止水解的方法。這種方法適用于礦井或有明顯積水的區域。
[0007]使用預防反應的方法進行隔離。方法為1、在底部墊厚約3?5m的惰性不透水物質，在上面用粘性土封蓋后再加Im厚土壤層，最后在土壤層上面種植植被，以阻止酸性水的形成與擴散。2、用石灰石護面與水接觸產生堿水升高pH值減少細菌，阻止黃鐵礦氧化。
[0008]采用回灌帶的方法。用裝有碳酸氫鈉的約Im深的溝渠攔截地表水，進行堿性溶液補給帶，滲灌在地下造成堿性環境以中和酸性水。
[0009]這幾種方法在西弗吉尼亞中部礦山酸性廢水治理中取得一定的效果。但這幾種方法在治理高硫煤區的生產建設項目時不一定適宜。直接使用添加劑的方法在不形成明顯礦坑的工程項目時沒有較好的使用條件;預防反應的方法施工條件復雜，且可能對普通工程有一定的限制條件；回灌帶的方法則增加了占地，且可能有一定的副作用。另外這幾種礦區酸性廢水的處理的方法被用在高硫煤區生產建設項目時，成本過高，施工復雜，副作用大。并不完全適合處理高硫煤區生產建設項目而產生的酸性廢水。
[0010]對于高硫煤區生產建設項目的酸性廢水處理，尤其對于有明顯堆礦、堆煤矸石的邊坡，填充有煤礦石、煤矸石的主體工程邊坡，具有大積雨面的煤礦石、煤矸石填充地面，需要一種可以集中收集產生的酸性廢水，限制其對周邊環境影響的簡易處理裝置。
【發明內容】
[0011]本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、施工方便、控制簡便、可集中收集酸性廢水進行處理，處理效果好、設備投資和運行成本低、對環境友好的高硫煤區酸性水處理的滲水過濾系統。
[0012]技術方案包括與進水溝連通的儲水區，還包括有與底部與透水管連通的濾水區，所述儲水區經出水管與濾水區頂面連通;所述濾水區設有四層濾水結構，由下至上依次為支撐與排水層、酸性水處理層、氧化性水處理層和過水層。
[0013]所述支撐與排水層為中礫和碎石層，所述酸性水處理層為熟石灰和石灰粉層，氧化性水處理層為有機質層，所述過水層為小卵石層。
[0014]所述儲水區設有死水線，所述死水線以上設為活動庫容，死水線以下設為死庫容，所述出水管的進水口位于死水線處。
[0015]所述濾水區與儲水區經漫水擋墻相隔，所述漫水擋墻上端設有垂直高度不高于進水溝的漫水口。
[0016]所述儲水區底部設有與所述出水管連接的抽水栗。
[0017]所述死水線處還設有水位計，所述水位計的輸出端經控制器與抽水栗連接。
[0018]所述濾水區的頂部設有蓋板。
[0019]所述儲水區能夠將過量的雨水進行暫時儲存，減輕濾水區飽和工作強度。濾水區的最上層的過水層填充小卵石，可以構造良好的過水通道，自上至下第二層為氧化性水處理層，采用有機質層，如秸桿、碎木肩、谷殼等材料，有機質層分解形成還原環境能夠去掉水中的氧化性Fe3+，第三層為酸性水處理層，采用熟石灰和石灰石粉填充，能夠去除上游來水和氧化性水處理層水解形成腐殖酸酸，第四層為填充中礫和碎石，作為支撐層和排水層，支撐上層，并排除處理后水。濾水區對酸性氧化性水的處理效果十分顯著。
[0020]針對訊期和旱期的酸性廢水處理，對儲水區進行了進一步的設計，設計了死水線，將儲水區分成下部的死庫容和上部的活動庫容，將出水管和水位計布置在死水線處，同時還設計了漫水口。正常水位在死水線以上時，酸性水由出水管進入濾水區；在旱期當水位低于死水線時，水位計將信號發送給控制器，控制水栗自動將儲水區內的水抽入濾水區；當汛期暴雨時，來水超過濾水區排水管滿載負荷時，水位上升，多余水量通過漫水口進入濾水區，可以保證工程的安全。
[0021]有益效果:
[0022]1、本實用新型結構簡單、設備投資和運行成本低、安全可靠，對環境友好；
[0023]2、能夠保持地形，能夠滿足對地形有苛刻要求的工程，不用新增工序，不新增占地，對表層地貌改變較小；
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