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1、地球与环境2010年第38卷第2期250EARTHANDENVIRONMENTVol.38.No.2,2010贵州煤矿酸性废水/被动处理0技术的新方法探讨*张瑞雪,吴攀,杨艳,顾尚义(贵州大学资源与环境工程学院,贵阳550003)摘要:论文在综述国内外有关酸性矿山废水治理的现行技术和方法的基础上,围绕贵州煤矿废水排放的现状及特点,把贵州煤矿废水归纳为两种主要类型,并针对性地提出两种预防和治理矿山酸性排水的方法:对正在开采矿山实行碳酸盐岩充填采空区技术,避免酸性矿山水外排;对废弃矿山排水采取坑口/(有氧/缺氧)垂向折流式反应池0技
2、术,对酸性废水进行有效治理。关键词:酸性矿山排水;被动处理方法;碳酸盐岩介质中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:167229250(2010)0220250205煤炭是贵州省的优势矿产之一,煤炭工业在贵72+2-+FeS2+O2+H2OFe+2SO4+2H2州省经济社会发展中发挥了极大作用。但煤矿在(1)开采过程中,由于煤矿及其煤矸石中伴生有硫化矿3+2+2-FeS2+14Fe+8H2O15Fe+2SO4+物(如FeS2),硫化矿物的氧化作用则形成酸性矿山+16H(2)废水。煤矿酸性废水由于其具有污染时间长,对环2+1+
3、3+1境和生态危害严重,加上废水水质、水量波动较大,Fe+O2+HFe+H2O(3)42处理困难等特点,因此成为许多国家关注和研究的这些硫化矿物在空气、水和细菌的共同作用焦点。贵州省煤炭开发特别是在国家/西部大开下,形成硫酸~硫酸高铁溶液,并溶出多种金属离发0战略实施后得到了很大程度的发展,一些规模子,从而产生含有Fe、Mn、Cu、Cr、Pb、Cd、As等的偏小的煤矿在多次合并重组过程中被废弃。另外,[2]酸性矿山废水。贵州省煤矿资源含硫量(主要是贵州省的煤中含硫量较高,很多丧失矿山主体的废黄铁矿)较高,开采过程中导致含煤地层中
4、硫化物弃煤矿产生的酸性废水源源不断的向外排放,点的赋存环境发生变化而自发进行氧化还原反应,从多、面广而分散。煤矿开采过程中及闭坑后产生的而产生硫酸盐及重金属含量较高的酸性矿山废水酸性废水排放已成为贵州省一个突出的水环境污(AMD)。通常,AMD具有低pH值和高矿化度特染问题。因此,开发一种适合贵州山区的经济而有征,有很强的侵蚀性,因此可携带大量的重金属及效的煤矿废水处理综合技术迫在眉睫。有害化学物质进入环境,对环境与生态系统造成严1酸性矿山排水的形成重污染和破坏。关于酸性矿山废水的形成过程和原因,已有大2国内外酸性矿山排水的治理
5、技术量的研究和文献记载。通常,矿山环境中硫化物氧对于矿山酸性废水的污染问题人们早有认识,化作用的氧化过程主要包括以下3个反应(以黄铁各国环保工作者多年来为根治矿山酸性废水做了[1]矿为例):大量的研究工作。国内外治理酸性矿山排水(AMD)的方法很多,大体可分为/主动治理0和/被收稿日期:2009210216;改回日期:2010203225基金项目:贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教科(2008)006号);贵州省科技计划项目(社会发展攻关)(黔科合SY字[2009]3059)第一作者简介:张瑞雪(1979-),女,硕士,讲师,研
6、究方向为水污染控制理论与技术。E2mail:zhangxuer7908@126.com*通讯作者:吴攀(1973-),男,贵州黎平县人,博士,教授,E2mail:pwu@gzu.edu.cn第2期张瑞雪等:贵州煤矿酸性废水/被动处理0技术的新方法探讨251[3]动治理0法。/主动治理0主要有中和法、硫化物沉处理方法,PRB法具有作用时间长、处理能力强、投淀法、曝气氧化过滤法等。其中,中和法作为一种资和运行费用低等优点;厌氧石灰石沟渠(ALDs)简便可靠的方法被广泛应用于我国AMD处理中,是为了避免石灰石被包裹、增加石灰石溶解速率
7、、[10]常用的中和剂有石灰石,碳酸钙,氢氧化钙,苛性钠提高废水碱度而设计一种的AMD处理方法,通等,但是中和过程产生的大量污泥(含有大量重金常经ALDs系统处理后出水需进入沉淀池或湿地,属及有毒有害物质)极易对环境造成二次污染,同从而使废水中的重金属得以沉淀而从系统中去除。时运行成本和管理成本高;硫化物沉淀法是通过向目前,国外利用/被动处理0技术治理AMD已污水中投加硫化试剂,使污水中的金属离子形成硫相对成熟,并且有很多成功的应用实例,尤其在美化物沉淀,常用的硫化剂主要有:硫化钠、硫氢化国、英国、加拿大等地得到普遍采用。国内对
8、于酸钠、硫化氢、硫化钙、硫化铁等,采用硫化沉淀法对性矿山排水的治理还主要停留在/主动处理0阶段,重金属离子的去除率高,处理废水的适应性强,并如:石灰石中和法、硫化物沉淀法、曝气氧化过滤法[11]且有利于重金属的回收利用,但pH值难以控制,处等。/被动处理0技术在
