【摘 要】
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酸性老窑水作为矿业生产领域中主要水污染来源之一,具有较强的溶解性和侵蚀性,会对矿区及周围区域的生态环境存在巨大风险隐患,且一旦出流地表将会诱发一系列水生态环境问题,造成重大破坏。因此,为保证生态环境安全,开展以煤矿酸性老窑水为研究对象的修复治理研究势在必行。本文以酸性老窑水为研究对象,结合山底河流域某煤矿实际酸性老窑水的出流水质特征,立足人工湿地污水处理技术,以不锈钢钢渣和黄土为材料,开展水平潜流
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酸性老窑水作为矿业生产领域中主要水污染来源之一,具有较强的溶解性和侵蚀性,会对矿区及周围区域的生态环境存在巨大风险隐患,且一旦出流地表将会诱发一系列水生态环境问题,造成重大破坏。因此,为保证生态环境安全,开展以煤矿酸性老窑水为研究对象的修复治理研究势在必行。本文以酸性老窑水为研究对象,结合山底河流域某煤矿实际酸性老窑水的出流水质特征,立足人工湿地污水处理技术,以不锈钢钢渣和黄土为材料,开展水平潜流型人工湿地实验,研究不同基质对不同浓度酸性老窑水中污染物成分的去除效果,明确各装置所对应的最佳水力停留时间。主要结果如下:(1)不锈钢钢渣填料型湿地对酸性老窑水中SO42-的去除效果中低浓度>高浓度,低、中、高浓度(C1、C2、C3)最佳水力停留时间分别为4 d、4 d和7 d;对重金属的去除效果Mn>Zn>Cd,最佳水力停留时间分别为5 d、2 d和2 d;综合考虑4种污染因子,不锈钢钢渣填料型湿地处理低、中、高浓度酸性老窑水的最佳水力停留时间分别为5 d、5 d和7 d。(2)黄土填料型湿地对酸性老窑水中SO42-的去除效果与浓度成正比,去除效果高浓度>中低浓度,中低浓度较难判断其最佳水力停留时间,表现为时间越久效果越好,高浓度以水力停留时间为4 d时效果最佳;对重金属的去除效果1/2 d内Mn>Zn>Cd,1/2 d外Zn>Mn>Cd,处理Cd、Mn和Zn的最佳水力停留时间分别为4 d、1/2 d和4 d。(3)时间和浓度变化均会对SO42-的去除效果产生影响:以去除率>98%为界线,不锈钢钢渣填料型湿地处理SO42-的最佳区间为浓度3000 mg/L~4000 mg/L,水力停留时间2 d~7 d;以去除率>50%为界线,黄土填料型湿地处理SO42-的最佳区间为7000 mg/L~8000mg/L,水力停留时间时间1 d~7 d。(4)对比两种填料类型湿地的去除效果可知:对SO42-而言,相同时间相同浓度去除效果始终为不锈钢钢渣>黄土,且两者去除率差距随浓度增大而减小;对重金属而言,两种材料去除率差距都很小,但对Mn和Zn的去除效果均优于Cd,且去除效果均表现为不锈钢钢渣>黄土。因此,不锈钢钢渣填料型湿地处理效果优于黄土填料型。
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