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江蘇銘盛環境

酸性AMD工業污水處理技術和工藝 撫順污水處理公司

文章出處:未知發表時間:2022-01-25 13:55:35


圖片1 

 

  礦產資源是人類社會開展進步必不可少的自然資源。人類對金屬礦山的大面積開采會毀壞四周區域的生態環境,而AMD是全球礦山面臨的最嚴重的環境問題。AMD是硫化礦物在空氣、水和微生物的共同作用下發作溶蝕、氧化、水解等一系列物化反響而構成的低pH、高重金屬離子濃度的一類難處置廢水。而我國金屬礦山大多數是原生硫化物礦床,極易構成AMD,例如江西德興銅礦、武山銅礦、江蘇梅山鐵礦、浙江遂昌金礦、安徽南山礦、向山鐵礦、湖南七寶山銅鋅礦等。因而,如何高效、經濟地管理AMD顯得尤為重要。

 

  1、AMD來源

 

  AMD指在礦山開采活動中經過復雜的物理化學反響作用產生的呈酸性且SO42-和重金屬含量超標的有害水體。礦山酸性廢水有以下特性:

 

  呈酸性、金屬離子濃度高,例如含Fe3+的礦山廢水因水解生成的氫氧化鐵呈紅褐色,被稱為紅龍之災”;

 

  廢水產生量大且水流持續時間長,常常礦山開采完畢后,廢水仍繼續流出;

 

  水質、水量不穩定,動搖較大。

 

  AMD進入自然水體后使水體酸化,招致水生生物死亡;進入土壤后使土壤板結,毒化土壤,形成功用退化。在1947年,Colmer等初次提出細菌是AMD構成的重要緣由。在后續的研討和實踐管理過程也進一步的證明了這種結論。如黃鐵礦,在有菌存在和無菌存在時,氧化速度相差較大。

 

  黃鐵礦氧化產酸過程如下:

 

圖片26 

圖片27 

  Fe3+被黃鐵礦復原生成Fe2+,而Fe2+很快又被微生物或O2氧化成Fe3+再與黃鐵礦反響,如此循環反響,構成了大量的AMD。

 

  2、AMD的管理

 

  AMD現已嚴重危害到生態環境乃至人類的生存平安,其管理技術也一日千里。目前,效果顯著的管理技術主要有中和法、沉淀法、人工濕地、吸附法及生物法等。

 

  2.1 中和法

 

  面對大量的酸性廢水,中和法成為了人類在管理AMD時的首要選擇。中和法又稱為氫氧化物沉淀法,中和法就是在廢水中投加大量的堿性物質,如石灰乳、氫氧化鈉、石灰石等,來進步廢水酸堿度,從而沉淀廢水中的金屬離子。該辦法因原理簡單,本錢低、效果明顯,在實踐礦山酸性廢水的管理中得到了普遍的應用。如錢士湖等報道的HDS(高濃度泥漿)在安徽某公司酸性廢水的理論運用。對實踐運轉效果停止了剖析總結,標明HDS工藝在調理廢水pH值和去除Al3+、SO42-離子效果顯著。與傳統的石灰中和法(LDS)相比,HDS延緩了設備和管道的結垢現象,克制了LDS法的很多缺陷,高濃度泥漿法與低濃度泥漿法相比有以下優點:一是降低了石灰用量,減少了處置本錢;二是出水水質穩定,契合排放規范。高濃度泥漿法相關于低濃度泥漿法打破性停頓是底泥按比例回流,可用于廢水處置。但一直無法鏟除設備和管道結垢、中和渣易形成二次污染的弊端。

 

圖片28 

  中和法對金屬礦區已構成的廢水處置有顯著的效果,但未抑止產酸細菌的生長,礦山生態環境未得到基本性修復。

 

  2.2 硫化物沉淀法

 

  硫化物沉淀法是經過向廢水中投加過量硫化劑,構成了難溶于水的重金屬硫化物,再參加外表活性劑,疏水性沉淀物與起泡劑發作黏附上浮,從而到達凈化AMD的效果。常用的硫化劑有Na2S、H2S、CaS等,硫化物在重金屬去除率上大于中和法,該法得到的泥渣金屬品位較高,有利于貴金屬的回收應用,可用于廢水處置組合辦法中的前處置。

 

  但硫化物沉淀法存在著很大的缺陷:即為了使金屬離子充沛沉淀,會向廢水中投入過量的硫化物,這會使水體中硫酸根離子過剩,極易產生H2S氣體,對水體將會產生二次污染。且因硫化劑來源有限,價錢比擬昂貴,故硫化物沉淀法因處置本錢高、會產生二次污染的緣由而未能得到普遍應用。

 

  2.3 人工濕地法

 

  人工濕地是由基質、植物和微生物按一定比例組成,AMD得以凈化是人工濕地物理、化學及微生物共同作用的結果。在處置過程中,酸性水遲緩流經人工濕地中的植物群落,應用抗酸性耐重金屬強的植物停止活體過濾到達降低金屬離子濃度目的。人工濕地中的物理作用主要是過濾、阻隔和堆積作用。由于植物土壤無機膠體復合體、土壤微生物區系及酶的多樣性,可經過化學沉淀、吸附、離子交流、氧化復原等一系列化學反響去除廢水中金屬離子。

 

  2.3.1 植物作用

 

  植物是人工濕地中重要的組成局部,起著關鍵性的作用。不只能夠去除廢水中的污染物,還具有生態美觀。水生植物對廢水中的重金屬有著很強的吸附才能。如濕地中的挺水植物、浮水植物、沉水植物對重金屬的富集濃度可高出四周水體10萬倍以上。不同植物對污染物的去除率受生物量、根系興旺水平、根系氧保送才能等要素的影響。

 

  2.3.2 酸的耗費

 

  酸的耗費是AMD管理的主要環節,在人工濕地底泥中存在著大量的硫酸復原菌,這些細菌是廢水中酸耗費的主體。

 

  2.3.3 重金屬的肅清

 

  重金屬超標是AMD的主要特征,因而有必要對AMD中的重金屬停止去除,人工濕地中抗酸性耐重金屬強的植物吸收積聚作用可到達去除的目的,人工濕地中的硫酸復原菌在耗費廢水中酸的過程產生的硫化氫可與廢水中的重金屬反響構成沉淀。

 

  我國在人工濕地對AMD處置的研討上停止大量投資,獲得了一定的理論和理論成果。如唐述姬等應用人工濕地處置鐵礦酸性廢水,實驗標明:pH值由2.6升高到6.1;金屬銅離子由25.79×10-6降到0.099×10-6,金屬鐵離子由36.50×10-6降到0.031×10-6,金屬錳離子由393.6×10-6降到107.20×10-6,銅、鐵離子的去除率到達了99%以上。

 

  由于人工濕地占空中積大,所以比擬適用于大面積礦山廢水的末端管理,也比擬合適礦山的水土修復和養護,屬于礦山生態修復的一大研討方向。

 

  2.4 吸附法

 

  隨著對吸附資料的大量研討,吸附法在AMD處置中得到了普遍的應用。吸附法是應用多孔吸附資料,使水中的一種或多種物質吸附到吸附資料外表從而到達去除污染物目的的辦法。不同種吸附資料吸附機理不同,有的以物理吸附為主導作用,有些以化學吸附為主導作用,而有的吸附資料兩種吸附機理都有?,F常用的吸附資料有兩種,一種是硅藻土、膨潤土等黏土類物質,因其具有層狀構造從而具有良好的吸附性,在工業污水處中得到普遍的應用。另一種是藻類、細菌、真菌、秸稈、蔗渣等生物吸附劑。Rios等應用自然爐渣、人造沸石和粉煤灰對AMD中金屬離子去除的實驗研討。Cui等研討了斜發沸石對AMD中鋅等金屬的吸附效果。

 

  近些年來對新型吸附資料吸附效果的研討很多。但是大多是在實驗室對模仿廢水停止的,用于實踐水體的較少。由于理想中金屬礦山酸性廢水成分復雜,影響要素多,所以實驗室研討的新型吸附資料的實踐適用價值并不明白。同時吸附資料吸附金屬離子后若沒有妥善處置容易形成二次污染,因而吸附資料的再生問題也變得非常的重要。進一步開發自然吸附資料將是將來AMD吸附法的重要研討方向。

 

  2.5 生物法

 

  相較于國外,國內關于微生物的應用起步較晚,仍處于研討階段。在自然環境中,一些微生物能停止硫酸鹽的復原代謝反響??梢罁⑸锼哂械脑撋硖卣鱽砉芾?/span>AMD。孫嘉龍等應用微生物菌株作為絮凝劑應用于廢水的絮凝實驗,實驗標明,發酵液對礦山廢水中的重金屬去除率可到達70.49%。

 

  2.5.1 抑止產酸細菌生長

 

  研制抑止或消滅產酸細菌生長繁衍的化學物質,對避免AMD的產生是很有價值的。已有研討成果,國外研制了一種陰離子洗濯劑可對鐵氧化菌和硫氧化菌有抑止作用,這為我們研制出抑止產酸細菌的化學物質提供一定的理論根底。在研制可抑止產酸細菌生長繁衍的化學物質時,為了在自然環境中應用,化學抑止劑應該具備以下條件:

 

  專注性,除了對特定菌科有抑止作用外,對其他生物無影響;

 

  具有高效性,低劑量就可到達抑止產酸細菌生長的目的;

 

  無毒害和污染,不可對所運用的環境產生二次污染;

 

  價錢廉價,能批量消費和應用。

 

  因而如今細菌抑止劑到現場應用還有一些間隔,但此法將來將是AMD管理的主流方向。

 

  2.5.2 硫酸鹽復原菌(Sulfatereducingbacteria,SRB)法管理AMD

 

  SRB是停止硫酸鹽復原代謝反響的相關細菌的統稱,普遍散布在海水、淡水和適合生存的陸地環境中。SBR法是指應用SRBSO42-氧化為S2-,所產生的堿度能夠中和AMD中的酸性。H2S又會沉淀廢水中的重金屬。

 

  與傳統的酸性廢水處置辦法相比,該管理辦法具有費用低、適用性強、無二次污染的優點。其根本條件為:

 

  所處置的酸性水的pH值不得低于4.2;

 

  反響需隔絕空氣。

 

  SRB處置AMD的工藝流程見圖2。

 

圖片29 

  董慧等應用SRB法去除礦山廢水中污染物實驗研討,應用SRBSO2-4的生物復原反響,重金屬的去除率到達了90%。

 

  3、結語

 

  綜上所述,AMD成分復雜、排放量大且危害極大。因而我們必需依據不同的廢水性質、現場詳細環境等,施行最有效的管理計劃。中和法因本錢低、工藝流程相對簡單的特性,備受歡送,但在處置過程中產生的高濃度污泥,易形成二次污染。人工濕地法不只能夠處置廢水,還能到達改善生態環境的目的,但由于建成后短時間內無法大面積改動處置措施,因而循環運用的可能性較低。微生物處置AMD具有費用低、高效率、適用性強,無二次污染的特性,這將是將來AMD處置的開展。

 


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