PRB处理酸性矿山废水及填料堵塞过程

矿产资源的开发过程中会产生大量酸性矿山废水(Acid mine drainage, AMD),会对矿区生态环境造成严重危害。可渗透反应屏障(Permeable reactive barrier, PRB)可以有效中和酸性废水并去除废排水中的有害金属离子。通过进行PRB箱体试验,旨在研究石灰石作为填料介质中和酸性和处理污染物的潜能,以及PRB在运行过程中化学堵塞的发生机理。结果表明：石灰石填料中和酸性和重金属去除能力较好,试验终止时出水的pH维持在6.29,重金属离子去除率最高接近于100%;PRB处理过程中,以铁为主的矿物沉淀是化学堵塞的主要原因,并且堵塞程度表现为进水区域>中间区域>出水区域;PRB装置的堵塞对水力特性的影响明显,进水反应区域的相对渗透率降低了56.1%,出口区降低了27.6%。     

煤矸石淋溶液重金属释放规律与生物毒性研究

为了解煤矸石堆放过程中的污染物释放规律及环境危害,以贵州某酸性煤矸石堆为研究对象,采用静态淋溶与动态淋溶对不同固液比、不同粒径条件下的煤矸石中重金属的释放规律进行了研究,同时通过明亮发光杆菌T3(Photobacterium phosphoreum T3)法测定了不同粒径煤矸石动态淋溶液的发光度,以此分析其生物毒性。结果表明：(1)静态淋溶时,固液比越大,静态淋溶液的pH值越小,SO₄^2-及Fe、Mn元素的含量越大,而重金属的溶出量并未随固液比增加表现出明显的变化;在相同的淋溶条件下,中粒径溶出的重金属浓度相对较大;(2)动态淋溶时,随着淋溶时间的增加,淋溶液的pH值逐渐增加,SO₄^2-及重金属的溶出浓度逐渐减小。不同粒径的煤矸石累计释放的重金属总量不同,对不同粒径的煤矸石累计重金属释放量与时间的关系进行2次拟合,发现重金属的释放速率不受煤矸石粒径的影响,淋溶初期时的重金属释放速率最快,随后逐渐减缓直至趋于稳定;(3)未稀释时的淋溶液相对发光度均为0,表现为剧毒状态。稀释100倍后,不同粒径的相对发...     

PRB处理酸性矿山废水的地球化学反应模拟研究

随着工业的迅速发展，矿产资源的需求也随之增加，采矿过程中产生的酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)对周围环境具有严重危害性，可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier, PRB)通过下放置反应材料，利用自然水力梯度拦截污染羽流，该技术已成为有效处理AMD的手段之一。为研究PRB内化学反应堵塞对其处理效果的影响，搭建了规模为60 cm×15 cm×20 cm的箱体装置，模拟石灰石PRB处理AMD的过程；基于箱体实验得到的数据，并利用化学反应输运模型理论开发了一种新的地球化学算法，来描述PRB处理AMD过程中可能会发生的化学反应，最后通过MODFLOW和RT3D的耦合模拟并预测PRB有效处理污染物质的最大寿命。结果表明：(1)有效地模拟出了PRB中石灰石的酸性中和能力及其对酸性废水中总铁、Al³⁺的去除效果，并且很好地反映出PRB系统的化学堵塞过程；(2)模拟结果与实测值吻合程度较好。进口区域、中间区域以及出口区域3个不同位置处出水的pH实测值与预测值的最大误差分别为0.38、0.30和0.29,总铁质量浓度实测值与预...