矿业、冶金工业三废处理与综合利用

酸、碱废水的中和絮凝作用矛栗兆坤(中科院生态环境研究中心卜·//中国环境科学/中国环境科学学会一1997,17(1)一87~91环信X一58 通过模拟实验研究了酸、碱矿水的中和絮凝作用,并对酸、碱矿水中的絮凝过程中的最佳混合比,重金属污染物的去除,尾矿砂颗粒的作用,以及凝聚颗粒的沉降规律等进行较详细的论述。研究结果表明,利用碱性矿水中和酸矿水去及除金属污染物,对于恢复矿区污染河流的水质具有重要的实际意义。图10表l参8X753.5 9702999尾矿综合治理技术的应用及效益分析/赵建英…(山东招远市水保办)//中国水土保持/水利部黄了河水利委员会…     

絮凝-DAF(dissolved air floatation)工艺的化学因素与颗粒特征研究

研究了絮凝－DAF工艺的化学因素和颗粒特征。PAC类絮凝剂的碱化度B值越高，其荷电量和立体结构越显著，絮凝－DAF工艺的除浊效果越好；但除了絮凝剂的电中和能力外，其形成絮体的结构特征也对絮凝－DAF工艺有影响。随着投药量、絮凝搅拌强度和时间的增加，絮体都分别会趋于某一极值尺寸而后逐渐变小，且较大粒度的密实絮体才是与微气泡作用效果最好的絮体。此外，增加絮凝搅拌强度和延长时间都可能有利于水中颗粒的去除，且DAF出水中粒径越大的颗粒含量越少，其中大于15μm的颗粒极少，但2－4μm的颗粒数目时常多于原水。     

高铁酸盐氧化絮凝去除饮用水中氨氮的研究

研究了不同水质条件下高铁酸亍对饮用水中氨氮的去除效果及主要影响因素，通过实验证明，高铁对水中氨氮上人一定的氧化去除效能，利用并强化高铁的氧化和絮凝作用的协同效果，将使高铁对氨氮的处理能力有所提高，进上步发现，少量的三价铁对高铁氧化絮凝去除氨氮具有一定的催化作用。     

高铁酸盐氧化絮凝去除水中腐殖质的研究

研究了高铁酸盐对饮用水中富里酸（ＦＡ）的去除性能与作用条件，考察了高铁酸盐单独氧化、氧化絮凝和与聚合氯化铝联合应用的除ＦＡ效果。结果表明，当高铁酸钾与ＦＡ的质量比为１２时，高铁酸盐氧化可以去除水中９０％以上的ＦＡ，在浑浊水中高铁酸盐具有氧化和絮凝的双重作用效能，同样高铁酸盐投加量下，可将９５％以上的ＦＡ去除。采取高铁酸盐与聚合铝联用可显提高对ＦＡ的去除效果。     

高铁酸盐氧化絮凝去除藻类的机制

研究了高铁酸盐氧化絮凝去除水中藻类的机制.结果表明,高铁酸盐的强氧化性对藻类呼吸作用和生长方式有影响,同时其还原产物Fe(OH)3对藻类有絮凝作用,因此高铁酸盐对水中藻类的去除是氧化和絮凝协同作用的结果.采用聚合氯化铝(PAC)作絮凝剂,投加少量高铁酸盐可以明显地影响藻类细胞表面的电动电势,强化PAC的电位和絮凝效果.     

酸矿水中重金属人工湿地处理机理研究

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统逐渐应用于酸矿水的处理。文章对人工湿地去除酸矿水中重金属的各种物理、化学和生物作用发生机理及存在的问题进行了分析,提出今后应加强长期连续的动态监测,深入研究不同类型湿地中各影响因子与处理机理之间的关系,对主要处理机理的定性描述转向定量模型化研究,确立人工湿地接受和处理不同污染物质的最大能力和阈限,为人工湿地污水处理系统的合理设计及管理提供科学依据。     

絮凝学研究的新领域——具有重金属捕集功能的高分子絮凝剂

絮凝是水质净化的重要方法之一.絮凝剂的作用对象主要是水中由不溶性物质形成的憎液溶胶及悬浮颗粒.近年来的研究发现,将重金属离子的某些强配位基团通过化学反应连接到高分子絮凝剂分子上能赋予原有高分子絮凝剂捕集水中溶解性重金属离子的功能,因此制备出具有去除重金属离子功能的高分子絮凝剂.研究表明,这类高分子絮凝剂用于水处理时表现出显著的优点,如去除效率高、沉降速度快,分离效果好,尤其适合于处理重金属离子与浊度共存的体系,显示出很好的研究及应用前景.本项研究拓展了絮凝剂作用对象的种类,开创了水处理絮凝学研究的新领域.     

电絮凝-微滤技术应用于给水处理的实验研究

利用电絮凝-微滤法进行了给水处理的实验研究,探讨了电流密度、电解时间和pH值等因素,对源水中的TOC、氨氮、油类的去除的影响。结果表明,增大电流密度有利于上述污染物的去除,TOC和氨氮的去除率随pH升高而增加,pH变化对油类的去除率影响较小。     

新兴污染物水环境保护标准及其实用型去除技术

近年来,在国内外的城市污水、地表水、饮用水中,频繁检出一些新兴污染物,严重威胁着生态安全和饮用水水质安全.传统的有机污染物综合指标,如化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等不能反映该类污染物的污染状况,也不能完全代表水质状况,因此建立控制新兴污染物的水环境保护标准十分必要.另外,从众多研究的去除技术中识别出高效、经济、可行的实用型去除技术对实际污水处理厂去除新兴污染物的意义重大.本文主要分析与介绍国内外有关新兴污染物的水环境保护标准现状,并基于发达国家的实际案例,总结了针对新兴污染物的一些实用型去除技术,以期对相关水环境保护标准的制定起到推动作用,并为后续污水处理厂的升级改造提供技术支持.     

化学生物絮凝工艺的反应机理初探

考察了化学生物絮凝工艺中的Zeta电位、颗粒物粒度分布和溶解性有机物的分子质量分级,并分别与化学强化一级工艺和初沉池进行了对比.研究表明,相同药剂投加量下,化学生物絮凝工艺和化学强化一级工艺的出水Zeta电位值基本相等,化学生物絮凝工艺的回流污泥所携带的化学药剂几乎不影响反应池内颗粒物的稳定状态,其中的生物作用是该工艺对污染物的絮凝效果优于化学强化一级工艺的关键因素.在化学生物絮凝工艺中,投加药剂仅对粒径>10 μm颗粒物和分子质量>6 ku溶解性有机物有较好的去除效果,而生物絮凝作用不但可以促进对大粒径颗粒物和大分子质量溶解性有机物的去除,而且对小粒径颗粒物和小分子质量溶解性有机物也有较好的去除,其出水中粒径>3 μm的颗粒物被完全去除,分子质量为2～6 ku 的溶解性有机物的去除率也高达42.5%.     

粤北大宝山槽对坑酸性矿山废水中不同沉积层次生矿物研究

矿山尾矿渣中硫化物的氧化作用易形成酸性矿山废水(AMD)和重金属污染,而氧化过程中形成的次生矿物对控制重金属污染起重要的作用。本文利用XRD和SEM等主要手段,对粤北大宝山多金属矿槽对坑酸性矿山废水四种不同颜色沉积层的次生矿物种类及其形貌进行了研究,发现不同沉积层均有丰富的次生矿物。从上到下,次生矿物种类从简单变复杂多样。尾矿砂层(S1)次生矿物种类主要为叶绿矾、针绿矾、黄钾铁矾;赭色层(S2)主要次生矿物有磷铝矾、七水铁矾,四水白铁矾、黄钾铁矾等;灰绿色沉积层(S3)主要有水砷铁矿,镁叶绿矾、赤铁矾及较丰富的李时珍石;S4层主要有黄钾铁矾、施威特曼石、铁明矾、水绿矾、镁叶绿矾等。其中黄钾铁矾是最常见的次生矿物,主要呈片状、菱面体状,与施威特曼石共生;施威特曼石也相对较富集,呈海胆状、放射状、鳞片状、球状等集合体产出;石膏较富集,呈完整晶体出现。酸性矿山废水中重金属元素的活动性受到次生矿物的影响;次生矿物在一定程度上能净化酸性矿山废水中有害元素,减少酸性矿山废水对周围环境的污染。     

酸性矿井水的治理方法研究进展

酸性矿井水污染已成为全球范围内较为严重的环境污染问题之一,其污染范围广泛,诱因复杂,性质多变,危害深远。酸性矿井水未经处理排放造成江湖河流酸化,地表土壤板结,水中及土壤中的重金属含量超标,导致生物体内重金属过量富集,作物死亡,从而严重地危害了人类的健康和生命安全。对于酸性矿井水的治理意义重大,刻不容缓。讨论了目前国内外常见的酸性矿井水污染的治理技术方法,并对各种方法进行了比较。     

Hydrogeochemical and mineralogical characteristics related to heavy metal attenuation in a stream polluted by acid mine drainage: A case study in Dabaoshan Mine, China

Dabaoshan Mine, the largest mine in south China, has been developed since the 1970s. Acid mine drainage (AMD) discharged from the mine has caused severe environmental pollution and human health problems. In this article, chemical characteristics, mineralogy of ocher precipitations and heavy metal attenuation in the AMD are discussed based on physicochemical analysis, mineral analysis, sequential extraction experiments and hydrogeochemistry. The AMD chemical characteristics were determined from the initial water composition, water-rock interactions and dissolved sulfide minerals in the mine tailings. The waters, affected and unaffected by AMD, were Ca-SO₄ and Ca-HCO₃ types, respectively. The affected water had a low pH, high SO₄^2- and high heavy metal content and oxidation as determined by the Fe²⁺/Fe³⁺ couple. Heavy metal and SO₄^2- contents of Hengshi River water decreased, while pH increased, downstream. Schwertmannite was the major mineral at the waste dump, while goethite and quartz were dominant at the tailings dam and streambed. Schwertmannite was transformed into goethite at the tailings dam and streambed. The sulfate ions of the secondary minerals changed from bidentate- to monodentate-complexes downstream. Fe-Mn oxide phases of Zn, Cd and Pb in sediments increased downstream. However, organic matter complexes of Cu in sediments increased further away from the tailings. Fe³⁺ mineral precipitates and transformations controlled the AMD water chemistry.     

粤北大宝山AMD水-表层沉积物的重金属分布特征及其影响因素

粤北大宝山铁铜多金属矿床的尾矿富含硫化物矿物,在化学和生物氧化作用下,产生pH5的酸性矿山废水(AMD).本文对大宝山槽对坑、铁龙AMD的10个采样点的表层沉积物进行物相和微观形貌分析,测定水样和表层沉积物中Pb、Cu、Mn、Cr等重金属离子的含量,讨论pH与次生矿物对重金属元素在水-表层沉积物分布差异的影响.结果表明:AMD的表层沉积物的次生矿物主要由铁、锰的氢氧化物、铁矾类矿物、羟氧硫铅矿和偏砷酸氢铁矿组成,其中含铁次生矿物具有一定的空间演化特征.水-表层沉积物的重金属浓度空间分布差异主要受pH和次生矿物组合控制.水的重金属含量总体是随着pH的降低而增大,且Pb、Cu、Mn具有显著相关性.羟氧硫铅矿是Pb的主要沉淀方式;水钠锰矿的析出沉淀影响Mn、Pb、Cu的沉降率;水铁矿、针铁矿、施威特曼石控制低pH环境中Cu的沉降行为;针铁矿、黄钾铁矾、施威特曼石是水溶液中Cr的强力清除剂.     

金属硫化物矿山环境地球化学研究述评

矿业活动对矿山地球化学环境及周围的生态系统带来了巨大的环境影响。金属硫化物矿山开采过程中释放出大量的酸性废水,浸滤出大量的重金属离子,它们和固体废弃物已成为金属矿山采选业的三大环境公害和重要的环境污染源。文章述评了这三种污染源的环境地球化学效应,提出需要进一步加强矿山环境的矿物转化过程中环境地球化学信息的提取和识别,揭示复杂条件下酸性矿山废水中金属的形态、转化过程及其生态效应,建立相应地球化学演化模型,为矿山环境治理提供理论依据。     

碳酸盐岩处理AMD生成的污泥除磷初步研究

选取碳酸盐岩处理矿山酸性废水的污泥作为水中磷的去除材料,研究pH、温度、污泥投加量和接触时间对磷去除作用的影响,以及在此过程污泥中重金属的释放情况.试验表明:当水中磷浓度为10 mg/L,温度25℃,接触时间10 min,污泥投加量0.5 g,pH为7时,磷的去除率达到99.9％以上.实验中污泥有少量重金属的释放,但仍...     

石灰石沟-堆肥湿地系统处理酸性矿山废水的研究

为探讨石灰石沟-潜流堆肥湿地系统处理酸性矿山废水(AMD)的效果及影响因素,进行了6个月模拟试验,测定出水水质和植物生长等相关的影响因素.结果表明,石灰石沟可有效提高AMD的pH值,降低其酸度与重金属含量,但随着石灰石沟中氢氧化物的积累,后期处理性能下降;堆肥湿地可显著降低AMD的酸度与重金属,出水酸度随时间持续降低,出水的Cd、Pb在检测限以下,Zn、Cu平均浓度分别为1.8mg/L, 2.6μg/L,均达到农业灌溉水标准,而无前置堆肥的普通湿地后期Cd、Zn、Cu偏高;东南景天在湿地系统也能正常富积Cd/Zn;狭叶香蒲使堆肥湿地的产碱过程受到抑制,出水酸度升高,但其对堆肥湿地的重金属去除没有产生显著影响.     

酸缓冲容量对污泥屏障重金属再溶出控制研究

借助污泥中的厌氧微生物活动,污泥屏障可用来固定尾矿堆场的重金属.针对尾矿风化淋滤形成的酸性采矿废水(acidmine drainage,AMD)与污泥屏障相互作用,可能会引起已固定重金属再次溶出问题,通过酸滴定实验,研究了不同厌氧培养时间的污泥悬液的酸缓冲容量及其对重金属再溶出的影响.结果表明,污泥悬液酸缓冲容量与悬液固液比成正比,并随着厌氧还原程度的加深而增加.碳酸盐缓冲体系和有机质缓冲体系对污泥悬液酸缓冲有重要意义.酸滴定实验发现,随着pH降至6.2以下,重金属Zn、Pb和Cu开始快速溶解释放,且释放量符合ZnCuPb.基于实验结果,建立了污泥屏障在AMD渗透条件下酸缓冲容量消耗的数学模型.模拟计算结果表明,对于厚度2.0 m的污泥屏障,即使在10.0 m水头的AMD渗透酸化条件下,有效酸缓冲容量经历666 a之后才能被耗尽,在此时间内污泥屏障具备对重金属的生物化学固定能力.     

微生物絮凝剂对高浓度重金属离子废水絮凝作用研究

文章研究了胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)产生的微生物絮凝剂(MBF)对高浓度重金属离子模拟废水的絮凝作用。采用的方法是将10mLMBF分别加入到100mL含Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+、Ca2+和Mg2+的模拟废水中,分析MBF对不同重金属离子(浓度范围100~1000mg/L)模拟废水的絮凝作用。结果表明,不同重金属离子模拟废水经MBF处理后,出现明显不同的絮凝现象;随着废水重金属离子浓度增大,絮凝处理效率降低;废水经MBF处理后pH值比原水pH值下降。研究结果为进一步研究微生物絮凝剂处理含重金属离子废水提供参考资料。     

硫化物矿山尾矿缓释抑菌剂滴丸的制备及性能测试

为阻止或减缓嗜酸性硫氧化菌对硫化矿物的氧化,研究了十二烷基磺酸钠(SDS)对广东韶关大宝山多金属尾矿区分离出的氧化亚铁硫杆菌的杀菌效果.为提高抑菌剂的有效利用率,采用滴制法将其制备成具有缓释功能的抑菌剂滴丸,并分析了抑菌剂滴丸的表面特征、元素组成及缓释性能.结果发现:滴制法可以把SDS均匀地分散在以醋酸纤维素为骨架的缓释滴丸内部;滴丸的载药率可以达到40%以上;实验周期内杀菌成分可在酸性溶液中持续缓慢溶出,溶液中ρ(SDS)逐渐升高.氧化亚铁硫杆菌摇瓶浸矿结果显示:使用抑菌剂缓释滴丸后,实验周期内溶液的pH值、Eh变化幅度较小,而且Zn2+、总Fe的溶出率分别比未加滴丸的处理低61.37%、84.44%,缓释杀菌作用显著.