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【矿山危害申报】矿山铁酸性废水渗透反应墙生态修复技术及实例共享

时间:2023-03-13 18:24:09 阅读: 评论: 作者:佚名

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北极星水处理网:作者:李恩光、云南李清环境科技有限公司技术司、土壤修复及固废处理高级工程师。主要从事土壤和地下水修复、固体/有害处理处置和水环境修复领域的技术研发、工程咨询、工程设计、工程建设等工作,编制了30多个项目技术方案,进行了10多个环境修复实验研究,并通过2个环境技术权威机构技术验证,以国内领先水平发表了4篇论文(SCI包括1篇,EI包括1篇)

矿山酸性废水是世界上采矿工业面临的最具挑战性的环境问题。矿山含铁的酸性废水会造成矿山下游地表水污染,水体和河床氧化、变黄,危害水生生物,破坏流域的生物多样性,降低水体的自净能力,影响整个流域生态环境和景观。

一、技术背景

1.1矿山含铁酸性废水的来源

在煤矿、金属矿山等开采过程中,会产生很多矿山和矿山,矿山运营过程中,矿山定期排水,但矿山关闭后一段时间内会发生矿山黄色废水泄漏现象,这种废水是矿山中含铁的酸性废水。矿山含铁的酸性废水具有pH低、铁含量高的特点。

1.2矿山含铁酸性废水的成因

煤层及其周围岩层主要有硫铁矿(FeS2)、磁铁矿(Fe7S8)等含量较高的硫化矿,在矿山开采过程中与空气和水接触,含矿山铁的酸性废水主要通过三种反应过程产生。

(1)硫铁矿在水和氧的参与下转化为亚铁离子(Fe2)、硫酸根(SO42-)、氢离子(H),即硫铁矿火山酸过程。

1.3矿山含铁酸性废水的产量

矿山含铁酸性废水的流量具有明显的季节性,在风水时期,水的流入量明显大于枯水期。据统计,煤矿山矿井的流入大小不均匀,枯水期水量为0.5~5m3/h,风水期的水量可以达到5~25m3/h。

1.4矿井含铁酸性废水的水质

根据煤矿山铁酸性废水、河水、沉积物抽样检验,废水pH值为2~5,总铁含量为100~500mg/L,河水pH值为4~6,总铁含量为40~150mg/L,河流沉积物中的铁含量很高,可以达到几十万

1.5现有处理技术

碱中和法在矿山含铁酸性废水处理中应用最广泛的方法。基本原理是在矿山含铁的酸性废水中加入一定量的碱性物质和凝固剂,提高废水pH,金属离子形成氢氧化物或碳酸盐沉淀,过滤后达到排放标准。常用的碱性材料有石灰、熟石灰、氢氧化钠、常用凝固剂有聚合氯化铝、聚丙烯等。

问题:中华处理技术有能耗高、人力成本高、药剂消耗量大、设备腐蚀快、矿山废水收集处理困难、持续污染源管理运营成本更高等缺点。

湖南某煤矿山建设了处理矿山酸性废水的废水处理站。设备腐蚀得太快,设备维护成本高,运营成本高,当地政府负担不起,所以停止了运营。

1.6解决方案

矿山铁酸性废水渗透反应墙生态修复技术是一种被动处理技术。废水流入下游,构建碱性缓凝剂、吸附材料、催化氧化材料等填料壁,通过中和、氧化、沉淀、过滤、吸附等原理实现矿山酸性废水中铁的去除,是净化矿山酸性废水的修复技术。这种技术可以最大限度地降低运营成本。

2,技术内容

2.1技术原理

矿山中含有铁酸性废水进入渗透性反应单元,通过中和、沉淀、吸附、氧化等原理在填料表面形成铁质活性膜[FE(OH)3 ^ 2H2O],铁质活性膜首先用离子交换吸附水中的Fe2,水中的溶解氧存在时吸附。

Fe2在铁活性膜的催化作用下迅速水解,反应产物参与催化反应,铁不断被去除。

矿山含铁酸性废水渗透反应墙生态修复技术原理如下。

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2.5运行管理

(1)定期监测进出水流量和水质;

(2)定期巡检,观测各反应单元运行情况;

(3)每年清理1次沉淀单元,并对沉淀物进行自然浓缩过滤风干;

(4)每年清洗1次可渗透反应单元2,3填料,10年更换1次填料;

(5)定期翻抛可渗透反应单元1填料,保证填料的可渗透性及效果。

2.6二次污染防治

(1)反应单元采用环保无害填料,不会对水环境造成二次污染;

(2)填料清洗废水通过可渗透反应墙系统处理后达标排放;

(3)沉淀单元沉淀物清理后经过自然浓缩过滤风干后可作为土壤修复药剂;

(4)废弃填料可以填埋或回收再生;

(5)定期监测进出水量和水质,防止溢流或出水超标。

2.8技术优势

2.9技术应用前景

矿山含铁酸性废水在煤矿和金属矿产资源丰富的省区(湖南、湖北、江西、云南、贵州、四川、广西、山西、陕西、内蒙、新疆、宁夏等)普遍存在,市场前景广阔。

该技术应用领域众多:

煤矿酸性废水治理

金属矿酸性废水治理

露天采坑废水治理

矸石山、尾矿堆场、废石场淋滤液、尾矿库渗滤液治理

冶炼行业尾水治理

2.10技术知识产权情况

该项技术已申报了4个发明专利与1个实用新型专利,通过了中国生态学学会生态工程专业委员会技术鉴定,鉴定结论为该成果为矿山含铁酸性废水的治理提供了一种高效实用的生态修复技术,在同类技术领域中达到国内领先水平,已申报《自然资源部先进适用国土空间生态修复技术遴选成果》。

原标题:【技术分享】矿山含铁酸性废水可渗透反应墙生态修复技术及案例分享

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