礦山廢水硫酸鹽處理方法的研究進展與展望

龔艷，劉玉香

(太原理工大學 環境科學與工程學院，山西 太原 030024)

1 物理方法

1.1 膜處理法

表1 膜處理法分類及優缺點Table 1 Classification and advantages and disadvantages of membrane treatment

膜的特性，如熱、機械和化學特性，會影響操作效率。可以通過化學改性來改善它們的性質，比如納濾膜上涂覆氧化鋅，用于處理實際的礦山廢水，可逆結垢減少，相對通量略有增加[11]。

1.2 離子交換

離子交換樹脂具有良好的化學穩定性和離子選擇性，但是由于離子交換容量和選擇性有限，不太適合作為主要技術，但它有潛力與其他工藝結合使用。

2 化學方法

2.1 吸附法

硫酸鹽的吸附機制一直存在爭議，但正如Runtti等[16]所總結的那樣，建議的機制是在表面形成羥基氧化物層，并將表面電荷變為正電荷。吸附劑可分為天然吸附劑和合成吸附劑兩大類，見表2。

表2 吸附劑分類及特點Table 2 Classification and characteristics of adsorbents

2.2 沉淀法

石膏沉淀法由于其在處理礦山廢水方面的有效性、工藝的相對簡單性及其對溫度波動的耐受性，已經使用了幾十年。然而，當水中存在易溶解的金屬硫酸鹽(如硫酸鈉)時，使用石膏沉淀作為唯一的工藝通常不足以滿足環境限制，另外該工藝會形成大量高含水量污泥，污泥脫水困難，處置成本高，設備和管道易結垢。通過聚合物，如聚丙烯酰胺和聚胺，可以用于增強脫水和提高石膏沉淀的絮凝強度。在加氫脫硫過程中，沉淀物形成在回收的顆粒上，形成更大更密的沉淀物，使其更容易沉淀和脫水[20]。

3 生物方法

3.1 微生物

3.2 植物

一些藻類也具有處理礦山廢水的能力，如柵藻、剛毛藻、顫藻、魚腥藻、三角褐指藻，幾種物種在礦山廢水生物修復中的應用總結見表3[35]。

表3 植物在礦山廢水的應用Table 3 Application of plants in mine wastewater

4 對比分析

表4 處理方法的優缺點Table 4 Advantages and disadvantages of treatment methods

5 展望

礦山廢水成分比較復雜，考慮到處理的困難，應該從以下方面進行完善：

(1)對于廢棄礦山廢水的修復，應該加入對礦山廢水的背景的前期調查工作，方便為之后的治理提供依據。

(2)合理聯用不同修復處理措施，做到有效搭配，效益翻倍。

(3)分析廢水的成分，以便直接進行廢水利用，達到從源頭控制廢水量。

(4)實現經濟效益、社會效益和環境效益有機統一的方法是未來的發展趨勢。