『壹』 礦山環境污染治理的現狀與趨勢
礦山環境污染包括礦山廢水污染、礦山固體廢物污染、礦山大氣污染和礦山雜訊。
一、礦山廢水污染
礦山廢水主要來源於礦坑水、廢石場淋濾水和尾礦池廢水。礦山廢水排放量大,持續性強,污染范圍大,影響地區廣,而且成分復雜,濃度極不穩定。其後果是危及人體健康和其它動植物的生存,危害工農業生產。
曾鍵年在他1998年主編的《礦山安全與礦山環境保護》一書中總結了礦山廢水控制與處理的一般原則和方法:控制廢水要遵循改革工藝,抓源治本;循環用水,一水多用;化害為利,回收利用的原則。礦山廢水的處理一般是利用各種物理、化學、生物方法,經多級處理後再加以循環利用。
我國是以煤炭為主要能源的國家,煤炭開采造成的環境污染相當巨大,因此,煤礦的廢水處理就顯得十分重要。煤炭系統對此進行了大量的研究工作,並取得了可喜的進展,水文地質部門也對礦區地下水系統的控制、保護和污染處理進行了大量的研究工作。國土資源部水文地質環境地質研究所1997年在神府礦區大柳塔井田進行了開采條件下地下水資源保護利用的研究,取得了一些很有價值的成果。水環所的研究人員在研究礦坑廢水潔凈技術時,試驗了混凝凈化工藝和沙地凈化工藝。試驗證明,由於大柳塔井田的礦坑廢水中污染物主要為懸浮物,無須化學處理,經此兩種方法處理後的廢水都可達到飲用水標准,並且沙地凈化還可起到固沙和補給地下水的作用。
二、礦山固體廢物污染
礦山固體廢物,是指各類礦山在開采過程中產生的廢石以及選礦過程中排除的尾礦。礦山固體廢物的數量十分驚人。例如,對於大型露天冶金礦山而言,每采1m3礦石,需要剝離8~10m3的廢石;每采出1m3的鋁土,需要剝離13~16m3的廢石,而煤礦露天開採的剝采比,一般比金屬礦山還要大。可以預見,隨著采礦業的發展,廢石和尾礦的數量還會增加。
礦山固體廢物的危害有以下幾個方面:佔用土地,損傷地表,浪費資源;污染水質和土壤,危害生物,影響農業生產;廢石滑動塌方,危及人身安全;污染環境,破壞生態平衡。
礦山固體廢物的處理的根本途徑是改革采選工藝,使其不產生或少產生,但目前大多數礦山在采選工藝上還做不到」零」排放,因此,還必須對礦山固體廢物進行處理和回收利用。目前處理礦山固體廢物的有效措施有:築壩堆放、遠距離輸送、在固體廢物上覆蓋和噴塗保護層和培植植被等。
礦山固體廢物的綜合利用,既有利於保護環境,又能廢物資源化,創造新的價值。迄今為止,國內外有關學者對礦山固體廢物的綜合利用,進行了大量的試驗研究工作,並取得了不少重大成果。從礦山固體廢物中回收有用礦物,是其綜合利用的有效途徑之一,近幾十年來,國內外廣泛開展了這項研究工作,並取得了大量成果。如當前有些國家普遍採用細菌浸出法,已獲得成功。礦山固體廢物還可做建築工業方面的原料。金屬礦山的固體廢物,如甘肅廠壩鉛鋅礦在基建過程中排放的廢石,直接供給建築公司,用作工業廠房建築材料及井下混凝土骨料,取得了良好的效果。
煤炭系統利用煤矸石製造各種建築材料,如磚瓦、水泥、砌塊及輕骨料等,已經具有相當規模,其中以煤矸石磚發展最快。據調查統計,1981年全國煤矸石用量為2000多萬噸,其中煤矸石磚用量佔1500多萬噸。此外,用煤矸石制水泥,也是煤矸石利用的重要途徑之一。有些礦區的矸石熱值較高,可用作發電燃料,這樣不僅可以發電,還可以消除矸石自燃,降低有毒氣體如H2S、CO的排放量。
三、礦山大氣污染
礦山大氣污染的來源為采礦活動產生的粉塵和有害氣體,礦山大氣污染包括礦區大氣污染和礦內大氣污染。
1.礦區大氣污染的主要因素
(1)地下及露天采礦生產中,由於大量使用炸葯落礦,採用柴油機為動力的設備等原因,產生大量有毒氣體。
(2)選礦生產過程中產生的大量粉塵和有毒物質。
(3)礦區繁忙的交通運輸產生的富含重金屬物質的廢氣,礦區冶煉廠、燒結廠、電廠產生的濃煙以及礦區燃煤產生的有害物質,都可構成礦區大氣的污染。礦山大氣污染直接危害著礦區生產和人體健康。
礦區大氣污染的防治措施主要包括加強綜合利用,採用新的生產工藝,以減少或消除污染物排放;全面規劃,合理布局,充分利用自然環境的自凈能力;合理利用能源等。
2.礦內空氣污染的特點
地下采礦是在有限的井巷空間內進行的,由於工作空間狹小,工作地點多變,礦內空氣和地面大氣對流性差,因此在采礦過程中產生的各種有害物質對礦內空氣的污染要比地面大氣污染更為嚴重。
(1)空氣中O2的含量降低,CO2的含量增高。由於礦內有機物和無機物的氧化,人員呼吸和各種燃燒過程都直接消耗氧氣,並生成其它有害物質,致使礦內空氣中氧的含量降低。
(2)有害氣體濃度高。其來源主要是爆破等突發性過程產生,在通風不良的巷道中,有毒氣體的不斷積累會使其達到使人中毒的程度。
(3)空氣中含塵量高。採掘過程中的鑿岩、爆破以及礦井中的裝卸、轉運等過程,將產生大量的粉塵,導致礦內空氣中粉塵含量急劇增加。即使是採取了各種有效防塵措施以後,仍比地面空氣的含塵量高出幾倍或幾十倍,對井下工作人員危害極大。
(4)礦內氣象條件復雜。
(5)某些礦內空氣中含有放射性氣體。
礦內空氣中有害氣體的防治有以下幾個方面:減少柴油設備的廢氣排放量;加強礦內通風,降低礦內氡氣的濃度;採取個體防護措施;使用零氧平衡或接近氧平衡的炸葯;採用無爆采礦工藝等。
四、礦山雜訊及其防治
井下雜訊源產生於鑿岩、爆破、通風、運輸、提升、排水等生產工藝,主要是鑿岩設備和通風設備產生的雜訊。地面雜訊源如選礦設備、露天采礦、主力扇風機、空壓機、鍛釺機產生的雜訊也是雜訊的主要來源。礦山雜訊已成為污染礦山環境的主要因素之一,他嚴重地威脅著礦山人員的身心健康與生命安全。
控制雜訊的根本方法是降低聲源雜訊,但從當前的科技水平看,這一般難以達到。目前控制雜訊的有效措施主要有吸聲、消聲、隔聲、隔振、阻尼以及個體防護等措施。
『貳』 選礦廠的污水如何有效處理
(一) 混凝斜管沉澱法處理選礦廢水
來自車間的廢水,首先通過沉砂池進行固液分離,沉砂池沉砂通過卸砂門排入尾礦砂場。沉砂池溢流出的上清液,通過投葯混合後進入反應器充分混凝反應,然後流入斜管沉澱器,使細粒懸浮物、有害物進一步去除,斜管沉澱器的沉泥,通過閥門排至尾礦砂場。通過此工藝後,廢水即達國家允許排放標准。根據環保的要求,斜管沉澱器出水進入清水池,用清水泵打回車間回用,節約用水,並使廢水閉路循環,實現零排放。其工藝流程如圖1。
(二) 混凝沉澱-活性炭吸附-回用工藝
此法是目前國內選廠採用較多的選礦廢水回用方法,通過對不同礦山的選礦廢水試驗研究發現,對同一選礦廢水投入不同葯劑或同一葯劑不同的量,其結果也不一樣。但其共同點如下:
①凝劑效果比較試驗:分別採用聚合硫酸鐵(PFS)、混合氯化鋁(PAC)、明礬作混凝沉澱劑,結果表明,採用明礬作為混凝劑較為經濟合理,其最佳用量一般可控制在30mg/L左右。
②聚丙烯醯胺PAM對混凝效果的影響:PAM的加入,進一步提高了廢水的混凝處理效果,但由於其是有機高分子,導致水中COD值上升.在實踐中,將混凝處理效果的變化和COD值的增加結合考慮,一般採用PAM的投入量0.2mg/L即可。
③沉降時間對廢水的影響:確立混凝後的靜置時間為30min。
④吸附試驗:粉末活性炭的用量比顆粒活性炭的用量少,基本在其一半的情況下,即可達到相同的效果。同時,由於粉末活性炭易進入精礦,不會在水循環中積累,故選用其做為吸附劑。其最佳用量一般為50~100mg/L。
⑤浮選試驗:廢水經混凝沉澱、活性炭吸附後,可全部回用,且對選礦指標無任何影響。經過明礬(30mg/L)、PAM(0.2mg/L)}昆凝沉澱,然後用粉末活性炭(50~100rag/L)工藝凈化後,出水水質不但達到國家礦山廢水排放標准,而且回用結果表明,經該工藝處理後的廢水,不僅可以全部回用,不影響選礦指標,在選礦過程中還減少了浮選葯劑用量,給企業帶來了相當的經濟效益。同時,由於廢水的回用,使每天的新鮮水用量減少,這對於水資源短缺的我國來說,更具有減少污染、凈化環境的社會意義。該法流程簡單,效果好,具有廣泛的工業應用前景。
(三) 選礦廢水資源化利用綜合方法
專業人士經過大量的水處理試驗和選礦對比試驗綜合研究,總結出一條解決礦山選礦廢水的較好方案。以鉛鋅礦為例,其工藝流程如圖2所示。
由於各種廢水水質不同,在回用處理過程中,調節池起著調節水質、水量的作用。混凝沉澱池可加強混凝劑與廢水的混合,使微細粒子成長,使之變成可通過沉澱除去的懸浮物。反應池用於廢水進一步深化處理,利用消泡劑把廢水中多餘的起泡劑反應掉,削弱對浮選指標的影響。
『叄』 礦山酸性廢水怎麼處理
礦山酸性廢水主要是由還原性的硫化礦物在開采,運輸,選礦及廢石排放和尾礦貯存等過程中經空氣,降水和菌的氧化作用形成的.礦山酸性廢水水量較大,pH值較低,含高濃度的硫酸鹽和可溶性的重金屬離子.
礦山酸性廢水的處理方法主要分為中和法和微旅拿生物法2種.中和法是最常用的方法,即向酸性廢水中投加鹼性中和劑(鹼石灰,消石灰,碳酸鈣,高爐渣,白雲石等),一方面使廢水的pH值提高,另一方面廢水中的重金屬離子與中和劑發生化學反應形成氫氧化物沉澱,去除水體中的重金屬離子.為了提高處理效果,中和法通常與氧化或曝氣過程(如將Fe2+轉變為Fe3+)相結合使用.王洪忠等人利用中和法對排入孝婦河的礦山酸性廢水進行處理,出水pH值達到7.5,硫酸根和總鐵含量為微量.陳喜紅對江西萬年銀金礦礦山廢水採用中和法處理,出水水質指標優於農灌用水標准.銀山銅鋅礦採用兩段石灰中和法處理礦山酸性廢水得到含鋅量達40%的鋅渣.柵原礦山和平水銅礦分別採用分段中和沉澱法處理酸性廢水,有效地回收了有價金屬.微生物法是利用自然界中的硫循環原理,利用硫酸鹽還原菌通過異化硫酸鹽的生物還原反應,將硫酸鹽還原成H2S,並利用某些微生物將H2S氧化為單質硫,同時重金屬離子在微生物體內"積累"起來.國外應用微生物法處理礦山酸性廢水的實例較多,如美國蒙大拿州對某礦山酸性廢水建立(硫化還原菌)處理系統,出水pH值達到7,Fe,Al,Cd和Cu的去除率也較高.隨著科學的乎鎮高進步,礦山酸性廢水的處理技術不斷得到新的發展,如濕地處理法,生物膜吸歲尺附處理法和生化材料過濾法等.
『肆』 煤礦礦山污水廢水再利用技術及方式方法
礦井水可用沉澱法處理,適當添加聚合氯化鋁等葯品做沉澱劑,處理後供應職工洗回浴、工廣綠化和洗煤答消耗等;
矸石山污水可引入洗煤廠污水處理系統處理;
洗煤水根據水中煤粒濃度和洗選工藝採取不同的處理方式,最好建設工業污水處理廠,處理後可循環使用或供給周邊灌溉農田等;
礦區工業用水和生活用水可通過生物菌處理法處理,處理後可直接回用生產系統。
若礦井水溫度在13度以上可以考慮建設礦區整體的換熱系統。
『伍』 煤礦廢水處理的幾種方法
煤礦廢水一般有兩種,一種是採煤時遇到了地下水層,通過泵抽上來的地下水回,這種無需處理答,回灌即可。
另一種是洗煤產生的廢水,這種單純沉澱過濾後即可回用。
有一種針對洗煤廢水的辦法是壓縮法,較沉澱法省土地,效果也不錯。
『陸』 重金屬廢水處理的方法有哪些
重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農葯、醫葯、油漆、顏料等企業排出的廢水。廢水中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。
由於重金屬不能分解破壞,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化台物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
因此,重金屬廢水處理原則是:
首先,最根本的是改革生產工藝.不用或少用毒性大的重金屬;
其次是採用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。
重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,以免擴大重金屬污染。
對重金屬廢水的處理,通常可分為兩類;
一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除.可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等;
二是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。