煤矿酸性废水处理方法

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　　煤炭是我国主要的能源，在我国能源消费构成中占70%以上。然而在煤炭开采、洗选过程中会产生大量低pH、高硫酸盐及重金属离子浓度的酸性废水，该类废水若得不到有效处理，不仅对煤炭生产构成巨大的安全隐患，且势必将对本已脆弱不堪的矿区生态环境产生严重危害〔1〕。现阶段，由于我国粗放型生产模式的制约，煤矿酸性废水(acid mine drainage,AMD)多采用抽出-地面中和或人工湿地法处理，不仅成本高，而且底泥处置以及运行管理都较为困难〔2, 3〕。针对上述问题，近年来提出了一种经济效益高、环境友好的利用矿区采空区进行煤矿废水井下原位处理的新技术〔4〕。


　　麦饭石是一种对人体无毒无害，具有一定活性和良好吸附、溶出特性的非金属矿物，由于能够在水介环境中释放钙、铁、铜、锌、硒、锶等多种有益的常量及微量元素，在食品保健、生物化学、医疗美容等生活生产领域得到广泛应用。常新强〔5〕开展了利用MnO2改性麦饭石除钼的研究，研究表明，麦饭石对于含重金属离子的废水具有良好的处理效果。但将其作为吸附材料与廉价易得、反应快速的铁屑共同应用于AMD井下原位处理的研究鲜有报道。笔者在前期研究的基础上，选取一定比例的麦饭石与铁屑构建土柱装置模拟井下原位处理的可渗透性反应墙进行了AMD井下原位处理试验研究，探讨了2种材料复合应用处理AMD的可行性及效果，分析了系统渗流阻力变化规律，以期为AMD井下原位处理新技术的工程实践及麦饭石的新应用提供参考。


　　1 材料及方法


　　1.1 试验装置构建


　　采用2个内径55 mm、高450 mm的有机玻璃管作为土柱反应器(分别记为1#柱、2#柱),柱子上下两端各装填20 mm高、粒径为5～10 mm的砂砾保护层。1#柱在砂砾保护层之间由下往上依次装填高200 mm、粒径0.25～0.60 mm的麦饭石及高100 mm、粒径0.60～2.0 mm的铁屑，2#柱在砂砾保护层之间仅装填与1#柱等量的麦饭石。各柱的出水口均高出柱内填料上表面约30 mm,避免柱内形成短流。试验过程中用流量计控制水力负荷为0.1 m3/(m2·d).试验装置见图 1。









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