高硫酸鹽礦山廢水的處理方法研究進展

王曉青，馮啟言，宮敏，梁浩乾

(1.中國礦業大學 礦山生態修復教育部工程研究中心，江蘇 徐州 221116；2.中國礦業大學 環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116)

1 酸性高硫酸鹽礦山廢水處理技術

1.1 酸性高硫酸鹽礦山廢水成因

1.2 酸性高硫酸鹽礦山廢水常用處理技術

酸性礦井水中硫酸鹽處理技術按照反應機理可劃分為生物法、物理法、化學法及化學法-生物法聯用法(表1)。其中，最常用的技術包括中和沉淀、開放式石灰溝、人工濕地等。

表1 酸性高硫酸鹽礦山廢水常用處理技術Table 1 Wastewater treatment technology of acidic high sulfate mine

2 堿性礦山廢水的處理

2.1 堿性高硫酸鹽礦山廢水成因

2.2 堿性高硫酸鹽礦山廢水常用處理技術

目前，常用堿性高硫酸鹽礦山廢水處理方法為膜分離法(反滲透、電滲析、納濾)、離子交換法、電吸附等。

2.2.5 其它處理技術 電吸附法(EST)是以帶電電極形成的靜電場作為推動力，吸附水中帶電離子使其富集在電極表面，而實現脫鹽的目的。羅延歆[41]將電吸附技術應用于淮南礦區礦井水，通過與電滲析法、反滲透進行比較，發現電吸附技術在二次污染、運行維護及保養方面具有優勢。為最大限度地提高堿性高硫酸鹽廢水的處理效率及廢水資源化率，目前已有多種聯合處理技術。通過預處理(離子交換、化學沉淀等)+納濾耦合技術提取高礦化度礦井水中的硫酸鈉和氯化鈉等鹽分含量，促進微咸礦井水適度脫鹽及多目標分質回用技術發展[39]。其中冀中能源某煤礦采用超濾+反滲透[42]，淮南某煤礦采用化學沉淀+電吸附[41]，鄂爾多斯紅慶河煤礦采用反滲透+蒸發+離子軟化法等聯合處理工藝實現了高礦化度廢水的處置[43]。金可勇等[44]同時利用納濾+海水反滲透/碟管式反滲透(NF+SWRO/DTRO)結合雙極膜組合工藝將結晶鹽Na2SO4轉化為具有高附加值的NaOH和H2SO4，或利用膜蒸餾和太陽能高效蒸發等傳統和非傳統聯合工藝處置西部礦區高礦化度礦井水[44]。

3 結論

隨著我國對水環境質量的要求越來越高，對硫酸鹽的污染越來越重視，除了在產的高硫酸鹽礦山廢水外，還有大量廢棄礦山高硫酸鹽廢水外排，甚至部分地區還有原生的高硫酸地下水分布，因此，如何低成本、高效處理高硫酸鹽廢水仍然面臨很大的挑戰。本文綜述了高硫酸鹽礦山廢水的成因和主要處理工藝，重點介紹了酸性高硫酸鹽礦山廢水的中和沉淀法、石灰石溝渠法、可滲透反應墻、硫酸鹽還原生物反應器、人工濕地等處理技術，以及堿性高硫酸鹽礦山廢水的反滲透、電滲析、離子樹脂及納濾等處理技術，分析了這些技術的優勢和存在問題。

在實際工程應用過程中，由于高硫酸鹽礦山廢水，一般同時含有重金屬、氟化物等，需要根據礦山廢水污染物類型，考慮污染物排放標準和環境質量標準，綜合評估硫酸鹽的處理方法，實現硫酸鹽處理的無害化、低碳化、低能化和資源化。