1.一种厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,包括密封墙(2)、出水抬升井(3)、中和池(5)、出水缓冲池(7)、人工湿地(8)和混合气体装置(9);
所述密封墙(2)设置在废弃矿洞(1)的废水外排通道的洞口处,能将该洞口完全密封,密封墙(2)上开设有贯通的接种物喷洒口(14);接种物是分布于海底沉积物和厌氧发酵污泥混合物中的硫酸盐型厌氧氨氧化微生物和硫酸盐型厌氧甲烷氧化微生物;废弃矿洞(1)内部设有用于测量气压数据的气压计(13)和用于测量液位数据的液位计(12),底部液面下设有曝气管(11);所述曝气管(11)通过带有第二阀门(21)的气体连接管(22)与位于废弃矿洞(1)外部的混合气体装置(9)连通,混合气体装置(9)上设有用于测量内部气压的压力表(20),混合气体装置(9)中储存有甲烷、氨气、二氧化碳和氮气组成的还原性混合气体;所述废弃矿洞(1)外设有第一出水堰(4),第一出水堰(4)与密封墙(2)之间构成出水抬升井(3);
所述出水抬升井(3)底部通过设有第一阀门(16)的出水连通管(15)与废弃矿洞(1)内连通,使废弃矿洞(1)内的废水能通过出水连通管(15)进入出水抬升井(3);所述出水抬升井(3)内设有用于测量废水指标的第一pH探头(17)和电导率探头(18);所述第一出水堰(4)外间隔设有第二出水堰(6),两者之间的区域作为用于调节废水pH的中和池(5);中和池(5)依次与出水缓冲池(7)和人工湿地(8)连通,出水缓冲池(7)中设有第二pH探头(19)。
2.根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,所述气体连接管(22)以及接种物喷洒口(14)均贯穿并连通密封墙(2)内外两侧。
3. 根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,所述接种物喷洒口(14)投加的接种物为海底沉积物和厌氧发酵污泥的混合物,海底3
沉积物和厌氧发酵污泥的混合质量比为(0.5 2):1,接种量为2~10 kg/m。
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4. 根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,所述还原性混合气体的组分在运行初期的体积比分别为1% 甲烷、4% 氨气、1% 二氧化碳和94%氮气;当所述第二pH探头(19)监测到的pH值超过6.0并维持一周后,则还原性混合气体组分的体积比分别为0.5% 甲烷、0.5% 氨气、1% 二氧化碳和98% 氮气。
5. 根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征
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在于,所述中和池(5)中放置有粒径为0.5 5 cm的石灰石,投加量为0.2 t/m 2 t/m。
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6.根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,所述第一阀门(16)为蝶阀;所述第二阀门(21)为电磁阀。
7.根据权利要求1所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,还包括GPRS移动通信系统(10)。
8.根据权利要求7所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系统,其特征在于,所述GPRS移动通信系统(10)通过通讯线路(23)与液位计(12)、气压计(13)、第一pH探头(17)、电导率探头(18)、第二pH探头(19)、压力表(20)、第一阀门(16)和第二阀门(21)连接以进行监测或控制。
9.一种利用权利要求1 8任一所述的厌氧甲烷‑氨氧化菌群原位控制矿洞酸性废水系~
统以抑制矿洞酸性废水产生的方法,其特征在于,具体步骤如下:
S1:通过接种物喷洒口(14)向废弃矿洞(1)内投加接种物,投加后立即密封接种物喷洒口(14);
S2:打开混合气体装置(9)上连接的第二阀门(21),使还原性混合气体通过气体连接管(22)和曝气管(11)进入废弃矿洞(1)内曝气,通过气压计(13)实时监测废弃矿洞(1)内的气压;同时通过混合气体装置(9)上的压力表(20)以监测装置内部压力情况;
S3:利用曝气管(11)将混合气体装置(9)内的还原性混合气体与废弃矿洞(1)内的废水混合曝气后,并立即打开出水连通管(15)上的第一阀门(16),使废弃矿洞(1)内废水进入出水抬升井(3),使用第一pH探头(17)和电导率探头(18)采集数据;
S4:出水抬升井(3)的出水通过第一出水堰(4)进入中和池(5),在中和池(5)中对出水进行中和后,废水通过第二出水堰(6)进入到出水缓冲池(7),经过出水缓冲池(7)作用后,通过第二pH探头(19)检测水质pH值,将出水排入人工湿地(8)进行二级处理。
10.根据权利要求9所述的抑制矿洞酸性废水产生的方法,其特征在于,当所述第二pH探头(19)端的pH值低于6.0时,更换中和池(5)中的石灰石材料。