煤矿酸性矿井水末端治理方法及应用研究进展

TD74; 煤矿酸性矿井水(Acid Mine Drainage,AMD)含有高浓度的重金属和硫酸盐,具有腐蚀性,对生态环境和人类健康构成持续威胁,已成为煤矿开采过程中广泛存在的环境问题.综述了煤矿AMD的形成机理、危害和水化学特征,总结了近年来传统的AMD末端治理方法,对比分析了国内AMD末端治理实际应用案例,介绍了新兴的AMD末端治理方法.深入讨论了传统的主动型(中和法、吸附法、膜技术)和被动型(人工湿地、石灰石沟排水法)AMD末端治理技术的反应机理、优缺点、应用实例,并对各种治理方法的适用性进行了评价.然而,这些方法仍存在一定局限性,主动型方法面临着化学品和能源的持续供应、维护成本高等局...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 52; no. 12; pp. 339 - 351
Main Authors 车巧慧, 杜松, 张德高, 范莹琳, 张啸, 王锋利
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039 2024
矿山透明地质与数字孪生技术国家矿山安全监察局重点实验室,北京 100039%中国煤炭地质总局,北京 100038
Subjects
纳米颗粒材料
酸性矿井水
nanoparticles
被动型
end treatment
co-treatment
active type
passive type
acid mine drainage
主动型
末端治理
协同治理
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ISSN0253-2336
DOI10.12438/cst.2024-0640

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Summary:TD74; 煤矿酸性矿井水(Acid Mine Drainage,AMD)含有高浓度的重金属和硫酸盐,具有腐蚀性,对生态环境和人类健康构成持续威胁,已成为煤矿开采过程中广泛存在的环境问题.综述了煤矿AMD的形成机理、危害和水化学特征,总结了近年来传统的AMD末端治理方法,对比分析了国内AMD末端治理实际应用案例,介绍了新兴的AMD末端治理方法.深入讨论了传统的主动型(中和法、吸附法、膜技术)和被动型(人工湿地、石灰石沟排水法)AMD末端治理技术的反应机理、优缺点、应用实例,并对各种治理方法的适用性进行了评价.然而,这些方法仍存在一定局限性,主动型方法面临着化学品和能源的持续供应、维护成本高等局限性.被动型方法则受到治理周期长、系统需及时翻新等方面的限制.根据实际应用案例,总结了国内AMD末端治理方法的治理思路及优化方法.重点介绍了磁性纳米颗粒材料和与其他废水协同治理的新方法,为煤矿AMD治理提供新思路.结果表明:AMD末端治理仍需改进现有技术,全面开发新技术,提高AMD综合治理效果;仅依靠单一技术难以满足AMD治理达到排放标准,需根据优势互补原则,选择多技术协同治理的方法;在AMD治理过程中,可采用"源头减量+末端治理"思路提高AMD治理效果,提倡资源的回收和再利用,降低治理成本,对实现可持续治理至关重要.
ISSN:0253-2336
DOI:10.12438/cst.2024-0640