一种重金属矿山酸性废水治理方法与流程

本发明属于矿山生态修复，具体涉及一种重金属矿山酸性废水治理方法。

背景技术：

1、我国矿产资源中绝大多数是煤矿、硫铁矿和多金属硫化矿，矿山酸性废水中硫酸盐的来源是在开采煤矿过程中，矿石中的一定数量的硫及硫化物氧化形成。矿山酸性废水的特征是ph值低，硫酸盐浓度相对较高，酸性矿山废水中重金属的浓度也普遍较高，其中主要为铅、锰、铁、铜、镍等。矿山废水的产生主要是因为矿藏中含有不同形式的硫化物，在采掘过程中的氧的氧化作用和微生物的参与作用下而被氧化成硫酸盐，随着矿龄的增加，硫酸盐在矿山水中不断的积累而导致矿山废水中含有硫酸盐的浓度很高。由于硫酸盐是强酸盐，会导致水体呈现酸性，造成土地的酸化及矿山水中含有的金属离子浓度过高。矿山产生的酸性废水污染地表水系，引起河水的酸化和有毒有害的重金属污染，使水中鱼虾等水生动物无法生存，水草枯死。并随河水的流动，水体中的可溶性污染物随之迁移，进一步污染水系。酸性废水污染土壤与耕地，造成土壤理化性质的破坏。同时酸性废水污染地下水，使地下含水层形成了酸性及饱含重金属的环境，危及水资源。酸性废水还会污染农作物，使种植的农作物出现了污染，并进一步造成食物链的污染，直接影响到人们的身体健康。因此，对矿山酸性废水的治理已成为亟待解决的重大环境问题。

2、对于酸性硫铁矿山上的酸性废水，传统的治理技术都是对酸性废水收集后进行化学沉淀或排入污水处理厂进行处理，但都没有从源头解决酸性废水问题。由于矿山硫铁矿渣大都散乱堆放，因此产生的酸性废水难以完全收集。同时由于目前常用的酸性矿山的生态修复技术都是采用物理方法覆土和粘土隔离层来提供植物生长环境，因此酸性废水经常从矿山的排水渠以及覆土区域渗出。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种重金属矿山酸性废水治理方法，通过在矿渣周围布设一圈沟渠，从而使矿渣产生的难以收集的酸性废水顺着地形排入沟渠底部，解决矿山的酸性废水难以完全收集的问题，同时在土质排水渠中加入中和剂、有机固体废弃物以及微生物菌剂，解决酸性废水从排水渠以及物理覆土层渗出的问题。

2、本发明采取的技术方案是一种重金属矿山酸性废水治理方法，包括如下步骤：

3、步骤1，根据矿渣堆放的地形，在矿渣堆的底部四周开挖一圈沟渠，并对沟渠进行翻耕；

4、步骤2，在沟渠中洒上中和剂，并进行ph值检测，使得地表土壤ph达到9；

5、步骤3，在沟渠中撒上有机固体废弃物；

6、步骤4，在沟渠中洒上微生物菌剂，以去除沟渠内废水中的金属离子。

7、进一步地，所述步骤1中，沟渠翻耕的深度为20cm。

8、进一步地，所述步骤2中，中和剂采用石灰浆，所述石灰浆中石灰与水质量比为10％～15％，喷洒量为5kg/m2，厚度不超过1cm/m2。

9、进一步地，所述步骤2中，ph值检测的土层深度为20cm。

10、进一步地，所述步骤3中，有机固体废弃物采用粪便，播撒量为15kg/m2，厚度为5cm/m2。

11、进一步地，所述步骤4中，微生物菌剂为硫酸盐还原菌菌剂，喷洒量为5～10g/m2。

12、本发明的有益效果在于：

13、通过在矿渣周围布设一圈沟渠，从而使矿渣产生的难以收集的酸性废水顺着地形排入沟渠底部，解决了矿山的酸性废水难以完全收集的问题，同时通过在土质排水渠中加入中和剂、有机固体废弃物以及微生物菌剂，达到酸性废水治理的目的。其中中和剂可以消除己形成的酸性物质并抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生。有机固体废弃物的有机质可以为植物生长提供丰富的营养物质；螯合部分重金属离子，通过改善基质的物理结构，提高其持水保肥的能力；为微生物生长提供营养。微生物菌剂利用铁还原细菌和硫还原细菌还原硫和铁、锰过程中的产碱作用，中和酸性废水中的酸，同时，硫酸盐还原菌将酸性矿山废水中的so42-还原为h2s，与有毒重金属生成金属硫化物沉淀固化下来。上述中和剂、有机固体废弃物以及微生物菌剂为农业固体废物，来源广泛，成本低廉，易于大面积推广，适合大规模工程应用，对重金属矿山酸性废水的治理具有重要意义。

技术特征：

1.一种重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，所述步骤1中，沟渠翻耕的深度为20cm。

3.根据权利要求1所述的重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，所述步骤2中，中和剂采用石灰浆，所述石灰浆中石灰与水质量比为10％～15％，喷洒量为5kg/m2，厚度不超过1cm/m2。

4.根据权利要求1所述的重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，所述步骤2中，ph值检测的土层深度为20cm。

5.根据权利要求1所述的重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，所述步骤3中，有机固体废弃物采用粪便，播撒量为15kg/m2，厚度为5cm/m2。

6.根据权利要求1所述的重金属矿山酸性废水治理方法，其特征在于，所述步骤4中，微生物菌剂为硫酸盐还原菌菌剂，喷洒量为5～10g/m2。

技术总结
本发明属于矿山生态修复技术领域，提供了一种重金属矿山酸性废水治理方法。其主要综合效应为：通过在矿渣周围布设一圈沟渠，从而使矿渣产生的难以收集的酸性废水顺着地形排入沟渠底部，解决了矿山的酸性废水难以完全收集的问题，同时通过在土质排水渠中加入中和剂、有机固体废弃物以及微生物菌剂，达到酸性废水治理的目的。其中中和剂可以消除己形成的酸性物质并抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生；有机固体废弃物的有机质可以为植物生长提供丰富的营养物质；微生物菌剂利用铁还原细菌和硫还原细菌还原硫和铁、锰过程中的产碱作用，中和酸性废水，硫酸盐还原菌将酸性矿山废水中的SO<subgt;4</subgt;<supgt;2‑</supgt;还原为H<subgt;2</subgt;S，与有毒重金属生成金属硫化物沉淀固化下来。

技术研发人员：朱代文,李权,闫斌周,杨强,王林勇
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17