煤礦酸性廢水的來源

⑴ 工業廢水來源都有哪些

1、含汞廢水

含汞廢水主要來源於有色金屬冶煉廠、化工廠、農葯廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。從廢水中去除無機汞的方法有硫化物沉澱法、化學凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏鹼性含汞廢水通常採用化學凝聚法或硫化物沉澱法處理。

2、重金屬廢水

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。

3、含氰廢水

含氰廢水主要來自電鍍、煤氣、焦化、冶金、金屬加工、化纖、塑料、農葯、化工等部門。含氰廢水是一種毒性較大的工業廢水，在水中不穩定，較易於分解，無機氰和有機氰化物皆為劇毒性物質，人食入可引起急性中毒。

4、造紙工業廢水

造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，製成漿料，再經漂白；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘乾，製成紙張。

這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水，污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達5—40g/L，含有大量纖維、無機鹽和色素。

5、化學工業廢水

化學工業廢水主要來自石油化學工業、煤炭化學工業、酸鹼工業、化肥工業、塑料工業、制葯工業、染料工業、橡膠工業等排出的生產廢水。

化工廢水污染防治的主要措施是：首先應改革生產工藝和設備，減少污染物，防止廢水外排，進行綜合利用和回收；必須外排的廢水，其處理程度應根據水質和要求選擇。

⑵ 酸鹼廢水處理的來源

含酸含鹼廢水來源很廣。化工、化纖、制酸、電鍍、煉油以及金屬加上廠酸洗車間等都會排出酸性廢水。有的廢水含有無機酸如硫酸、鹽酸等有的則含有蟻酸、醋酸等有機酸，有的則兼而有之。廢水含酸濃度差別很大從小於1到10以上都有。造紙、印染、製革、金屬加工等生產過程會排出鹼性廢水大多數情況下是無機鹼也有些廢水含有有機鹼。某些廢水的含鹼濃度很高，最高可達百分之幾。廢水中除含有酸、鹼外還可能含有酸式鹽和鹼式鹽以及其他的酸性或鹼性的無機物和有機物等物質。 將含有酸鹼的廢水隨意排放不僅會對環境造成污染和破壞，而且也是一種資源的浪費。囚此，對酸、鹼廢水首先考慮回收和綜合利用。
當酸、鹼廢水濃度較高時，例如：
含酸廢水含酸量達到4以上、含鹼廢水含鹼量達到2以上時就存在回收和綜合利用的可能性可以用以製造硫酸亞鐵、石膏、化肥，也可以回用或供其他工廠使用。濃度低於4的酸性廢水和濃度低於2的鹼性廢水因為回收利用的意義不大才考慮進行中和處理。 其中含有各種有害物質或重金屬鹽類。酸的質量分數差別很大，低的小於1%高的大於10%。
鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機鹼或含無機鹼。鹼的質量分數有的高於5%有的低於1%。酸鹼廢水中除含有酸鹼外常含有酸式鹽、鹼式鹽以及其他無機物和有機物。 酸鹼廢水具有較強的腐蝕性需經適當治理方可外排。

⑶ 醫院污水酸性廢水是那而來的

酸性廢水是醫療機構多數檢驗項目或製作化學清洗劑時，由於使用大量的硝酸、硫酸、鹽酸、過氯酸等酸性物質而產生的含酸廢水 。

⑷ 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。

⑸ 煤礦為什麼會有地下水處理

一、 概述
煤炭在我國能源結構中佔70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經處理直接排放，勢必對環境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現循環經濟的目標。據統計我國40％的礦區嚴重缺水，已制約了煤炭生產的發展。西北礦區多處於山區，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節流量相當懸殊，常年流量稀釋能力差，排入河流的污水造成嚴重污染。因此，開發、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業可持續發展具有重要意義。
1、煤廢水污染嚴重

據包括10多位院士在內的專家學者鑒定通過的一項課題研究表明，山西每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃河水入晉工程的總引水量。專家呼籲，應當從技術、人才、資金投入和經營機制等多方面解決這一世紀難題，幫助山西省等煤炭主產區擺脫「產煤致旱、因煤致渴」的困擾。

這項關於山西省煤炭產業可持續發展的研究表明，山西省採煤造成嚴重的水資源破壞，加劇了水資源短缺問題。這項課題研究表明，山西每挖1噸煤損耗2.48噸的水資源。每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃工程的總引水量。因此，這對於山西這個人均水資源量僅佔全國平均水平不到五分之一的地區來說是個非常嚴重的問題。

目前，由於煤炭開采對地下水系破壞非常嚴重。據統計，山西採煤對水資源的破壞面積已達20352平方公里，佔全省總面積的13％。山西省大部分農村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤礦開采恰好破壞了該層段的含水層。據統計，全省由於採煤排水引起礦區水位下降，導致泉水流量下降或斷流，使近600萬人及幾十萬頭大牲畜飲水嚴重困難。

2、煤炭採掘業廢水治理技術問題

99%的採煤項目廢水沒有進行治理，從主觀上應該說是環保監管不力。從客觀上說是我們環保部門對採煤項目廢水治理技術持謹慎態度。採煤廢水治理技術多如牛毛，那種技術最適用、工藝最成熟、操作管理最方便、投資最省、運行費用最低，一直是我們環保部門在尋求的。由於採煤廢水復雜多變，在同一礦井廢水中，同時含有鐵、錳等重金屬，硫、氟、氯等非金屬及有機污染物和懸浮物，有的礦井廢水呈弱酸性（如織金縣珠藏、鳳凰山等），再就是即使是同一礦井，所采層不同，廢水性質也不同，甚至是差別很大。這就給煤礦廢水治理技術的選用帶來很大的困難。通常情況是某一技術只能有效處理某一污染物，不可能把所有超標的污染物都處理好。一個煤礦不可能投入很多資金對污染物進行單項處理，這就是採煤廢水治理在技術上的難點。有的業主自行修了一兩個池子，把礦井廢水往池子一放，就是對廢水進行處理了。事實上不是這樣簡單，可能連懸浮物也處理不了，金屬和非金屬就更不可能處理了。

3、煤礦廢水處理要求

1.1煤礦廢水包括礦井涌水、煤場和矸石場淋溶廢水等。在進行處理前，應先委託地區環境監測站進行監測，以監測資料作為廢水處理工程設計的依據。DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備是目前經實踐證明的實用技術，50萬噸以下、小時涌水量50m3以下的煤礦可採用此技術和設備。對於酸性煤礦廢水還需新增設備和葯劑。煤礦廢水經處理達標後盡可能循環使用，循環使用率不低於50％，經處理後排放的廢水列為總量控制指標進行考核。

1.2新建煤礦必須執行「三同時」規定，試產三個月必須申請地區環保局驗收，驗收達標的發給排污許可證，不達標的停產治理。

1.3原有煤礦分期分批進行治理，2005年50%左右的原有煤礦治理完工並通過達標驗收。列入家2005年治理計劃的煤礦不治理的，依法予以處罰；治理不達標的，停產治理。治理計劃由各縣市環保局商煤炭局提出，報地區環保局綜合平衡後以治理計劃下達執行。

表1 某A煤礦廢水處理監測結果 單位：mg/l

指標 排放

標准 處理前

濃度 超標倍數（倍） 處理後

濃度 比排放標准低（%） 懸浮物 70 258 2.7 11.5 83.6 鐵 1 2.58 1.6 0.68 32 硫化物 1 2.8 1.8 0.5 50 COD 100 281.9 1.8 7 93 錳 2 0.13 未超標 0.1 —

表2某B煤礦廢水處理監測結果單位：mg/ l

指標 排放

標准 處理前

濃度 超標 倍數 （倍） 處理後

濃度 比排放標准低（%） 懸浮物 70 318 3.5 4.5 93.6 鐵 1 2.28 1.3 0.74 26 硫化物 1 3.21 2.2 0.5 50 COD 100 228.4 1.3 18.8 81.2 錳 2 0.37 未超標 0.18 — 1.4、煤礦廢水中鐵含量高，如濃度大於100mg/l，其處理設備投資和運行費用將要增加。因為鐵含量過高，要達到1mg/l的排放標准，一級除鐵是不行的，必須三至四級除鐵。

1.5、酸度高的煤礦廢水應使達標（6～9）。

1.6、煤礦要對煤場、矸石場進行硬化處理，建導流溝，把因大氣降水產生的這一部分淋溶水引入廢水處理系統進行處理。

1.7、 預防事故和自然因素引起的非正常排放

為預防因降暴雨致使廢水次理池溢流，工程設計必須考慮廢水處理池有足夠的容積。為防止事故性排放，必須建事故調節池。四、煤礦生活廢水處理要求洗煤廠和煤礦生活廢水處理採用深圳開發研製的微型生活廢水處理裝置進行處理。生活廢水經處理達標後可排放。五、煤礦廢水治理技術選用

實踐證明是可行的 DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備可選用。未經試點的技術只能試點，不能推廣。經試點並由A地區環境監測站監測、提出監測報告，從治理效果、投資、運行費用等全面評價後由地區環保局決定是否推廣。

二、廢水主要處理技術

我國煤礦礦井水處理技術起始於上世紀70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當今污水治理發展的必然趨勢，將防治污染和回用結合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染。現國內使用的處理技術主要有：沉澱、混凝沉澱、混凝沉澱過濾等。處理後直接排放的礦井水，通常採用沉澱或混凝沉澱處理技術；處理後作為生產用水或其它用水的，通常採用混凝沉澱過濾處理技術；處理後作為生活用水，過濾後必須再經過除酚等對人體有害物質及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ，處理後作為生活飲用水還必須在凈化後再經過淡化處理。三、礦井水處理回用的條件

1、礦井廢水的產生及特點

煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質性涌滲水到巷道為安全生產而排出的自然地下水，井下採煤生產過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設備產生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特徵，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決於成煤的地質環境和煤系低層的礦物化學成分，其中井田水文地質條件及充水因素對於礦井開采過程礦井廢水的水質、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質、水量的變化。某礦區M煤礦礦井廢水水質取礦井正常排水時井口水樣，結果見表1。

M煤礦礦井廢水污染物監測表

表1 單位：mg/L

序號 監測項目 日均值濃度范圍 序號 監測項目 日均值濃度范圍 1 肉眼可見物 微粒懸浮物 9 總氮 5.600～5.854 2 PH值 8.41～8.55 10 砷(ng/L) 3.4～5.2 3 CODcr 66.4～131.7 11 總磷 0.085～0.104 4 硫化物 1.09～1.67 12 糞大腸菌 260～393 5 懸浮物 360～500 13 銅 0.0207～0.0294 6 酚 0.006～0.051 14 鉛 -- 7 BOD5 14.10～24.73 15 鎘 -- 8 LAS 0.198～0.220 16 鋅 0.0381～0.0407

通過網路調查和資料查找，收集了多年來某礦區有關礦井水和地下水的化驗數據資料，以及環境監測站監測數據（表1）綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機物略有超標，糞大腸菌群超標，揮發酚超標。

2、礦井廢水回用途徑

煤礦礦井水處理後可作生產用水或生活用水，礦井生產用水主要是井下採掘設備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理後用於飲用水。水質標准分別為：

a、防塵灑水《煤礦工業礦井設計規范》（GB50215－94）

SS≤150mg/L，粒徑d<0.3mm；PH值為6～9；大腸菌群≤3個/L。

b、空壓機、液壓支柱用水水質SS≤10～200mg/L，粒徑d <0.15mm；硬度（碳酸鹽）2～7mg/L；pH值為6.5～9；濁度<20。

c、礦井洗浴水水質達到《地表水環境質量標准》（GB3838-2002）的Ⅲ類水體標准。

d、中水水質達到《生活雜用水水質標准》（CJ/T 48-1999）。

5、生活飲用水達到《生活飲用水衛生標准》（GB5749-85）。

四、處理工藝

從上表可知，M煤礦礦井廢水處理工程的設計處理能力為800～1000m3/d，處理後作為生產和生活用水，採用混凝反應、過濾、活性炭吸附及消毒工藝，流程見圖1。

圖1礦井廢水處理工藝流程

礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用於黃泥灌漿，其餘廢水自流進入曝氣池，氣浮除油後進入斜板沉澱池進行初步沉澱，由提升泵提升進入混凝沉澱設備，同時加入混凝劑，經過斜管沉澱後，將絮狀物沉澱到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進入砂濾罐，出水自流進入清水池，清水池前投加二氧化氯進行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進入污泥池，上清液自流進入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則砂濾罐出水進入活性炭吸附裝置處理後流入清水池用作生活用水。

五、主要處理單元

1、預沉池曝氣

礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設備產生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標。

2、混凝沉澱

煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要採用混凝沉澱法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式採用管道混合器混合。混凝沉澱裝置採用倒喇叭口作為反應區，水流在反應區中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑葯液的反應在反應器中逐漸全部完成。完全反應的廢水流出反應區後開始形成混凝狀物質，經過布水區進入斜管填料，由於斜管填料採用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉澱，提高了沉澱效率。將絮狀物沉澱到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

3、砂濾凈化

礦井廢水經混凝沉澱後，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內部空隙中，它是混凝沉澱裝置的後處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，採用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常採用不同等級的石英砂多層濾料。

4、活性炭吸附

該煤礦礦井廢水主要含有揮發酚，酚類屬於高毒物質，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質沉澱。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經症狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達800～2000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置採用連續式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大於30～60min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

5、消毒

廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理後回用於洗浴時，若不經過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理後作為生活用水必須經過消毒處理，本工藝採用二氧化氯消毒，現場用鹽酸和氯酸鈉反應產生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

六、處理工藝特點

1、以上可知A煤礦礦井廢水處理工程是根據礦井水水質特點確定工藝技術參數，採用一次提升到混凝沉澱裝置，再自流進入後續各處理構築物，出水水質穩定可靠，動力設備較少，能耗較低。

2、採用混凝沉澱裝置與砂濾罐相結合的工藝技術，主要處理構築物採用組合式鋼結構，具有佔地面積小、使用壽命長、工程投資省、工藝簡單、操作管理方便、運行成本低等特點。砂濾罐設計採用重力式無閥濾池，反沖洗完全自動，操作管理方便。

3、該煤礦礦井廢水處理系統實現了自動加葯、自動反沖洗的全過程監控，包括電控系統、上位監控系統和儀表檢測系統。儀表檢測系統包括加葯流量、處理流量 、水池液位和加葯箱液位、進水和出水濁度等連續自動檢測。

⑹ 煤礦酸性水水化學特徵及其環境地球化學信息研究

摘 要 以水化學數據為依據，應用相關分析，結合地質、水文勘探資料，對煤礦酸性礦排水( AMD) 的水化學特點及其成因進行了研究。煤礦 AMD 在一定的物質條件和環境條件下形成，只要條件適宜，不管是高硫煤還是低硫煤均可產生酸性水; 低 pH、高 Eh、高 TDS 及高硬度是煤礦 AMD 的重要特徵，水中的 SO42 －與其 EC 之間以及 Fe3 +/ Fe2 +比值與其 Eh 值走勢具有良好的一致性，水中微量元素及重金屬來源較復雜，如 Ni、Cu、Co、Zn 等來源於黃鐵礦的氧化溶解，但 Pb、Sr 等主要來自 AMD 對煤系地層中煤及岩石中礦物的淋濾作用。

任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯

一、引言

煤礦在開采過程中，因含煤地層中所含硫化物( 主要為黃鐵礦) 的賦存環境變化而自發進行氧化還原反應，可導致產生酸性礦排水( AMD) 。AMD 的低 pH 值和較高的礦化度特徵，說明其有很強的溶解性和侵蝕性，這種礦排廢水能攜帶大量的重金屬及有害化學物質進入環境。煤礦酸性礦井水在我國分布廣泛，北方主要分布在陝、晉、魯和內蒙等省區，南方分布在川、桂、貴、浙、閩等省區。目前，對 AMD 的研究多集中在金屬礦床、礦尾庫等的酸性礦排水治理方面，而對含煤地層環境下產生的 AMD 的水化學數據中所蘊含的豐富環境地球化學信息的解讀還不多見。煤礦 AMD 的化學特徵在一定程度上反映了相應地區的物質組成、主要水—岩反應和水中組分的相互作用等環境信息，對這些信息的研究可了解煤礦AMD 的產生、變化過程及可能產生的環境效應，為煤礦環境治理及模擬預測提供可靠依據。筆者通過對福建省永安及上京兩個礦區的井下現場勘查，系統採集和測試了煤層、頂底板岩石、黃鐵礦以及礦井中的酸性水樣品，通過綜合分析這些數據，試圖總結煤系酸性水的水化學特徵，並探討其中所反映的環境信息。

二、研究區地質環境

區內地層主要由上石炭統船山組、下二疊統棲霞組、文筆組、童子岩組、上二疊統翠屏山組及第四系殘坡積物層組成。下二疊統童子岩組為主要含煤地層，由一套海陸過渡相岩性組成，以泥質岩為主，次為粉砂岩和砂質岩，砂岩多為鈣質膠結。普遍含形態各異、含量不等的菱鐵礦和黃鐵礦結核。童子岩組內由下而上分為第 1、第 2、第 3 段，其中第 1 和第 3 段為含煤段。在永安礦區，第 3 段為主要含煤段，自上而下有 0 ～11 號煤層，其中 1 號、2 號、5 +6 號、9 號為主採煤層。在上京礦區，第 1 段為主要含煤段，煤層自上而下為 22 ～ 49 號煤，其中 33、34、38、45、48 等 16 層煤層為可採煤層。

研究區溝谷發育，植被茂盛，海拔最高點標高為809m，最低點為300m。本區為亞熱帶潮濕氣候區，年平均降雨量和氣溫分別為1565mm、18.9℃，氣溫最高39.2℃，全年相對濕度平均79%。水文地質條件屬簡單—中等類型，下部棲霞灰岩富水性較強，但遠離煤層(距煤層200m左右)，正常情況下對煤層沒有影響。大氣降水是礦坑水的直接或間接補給水源。另外煤系構造裂隙發育，但富水性弱，岩性為砂岩，鑽孔涌水量Q=0.57～4.5L/s，滲透系數K=0.073～0.15m/d。裂隙水水質為HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，總礦化度0.016～0.15g/L，屬低礦化度具侵蝕性水。

三、樣品採集與檢測

為全面了解永安礦區童子岩組內整個含煤地層酸性水的情況，在永安礦區東坑仔礦的0號、1號、9號和上京礦區小華煤礦的34、38、48號等主採煤層的頂底板、煤和水及部分黃鐵礦進行采樣。在井下現場測定了水樣溫度、Eh值和pH值，其餘水質項目按取樣標准處理後送核工業北京地質研究院測定。用等離子質譜法(ICP-MS)測定水中陽離子及痕量元素含量;離子色譜法(IC)測定氯離子、氟離子、溴離子、硝酸根離子和硫酸根含量;採用容量法測定碳酸根、重碳酸根、氫氧根的濃度。對煤樣、煤層頂底板岩樣及黃鐵礦樣品進行了X射線衍射(XRD)分析和等離子質譜分析。

四、結果與討論

1.井下AMD的環境特徵

在井下調研時發現，大量褐紅色氧化鐵沉澱物與酸性水伴生，可視其為存在酸性水或曾經有酸性水產出的標志。酸性水常常出現在鬆散、破碎的煤層頂板處及平巷上部的采空區下方，這些現象表明酸性水明顯受環境條件的控制，這可能與含氧水的進入有關。在無破碎區，地表水中有限溶解氧在緩慢的下滲過程中，被淺部地層中的物質消耗，不足以氧化較深部的含硫礦物而產生酸性水。

地質勘探資料表明，本區煤系由以鋁、硅酸鹽礦物為主的泥岩、粉砂岩及砂岩組成，地層中碳酸鹽岩組分相對很少，CaCO₃僅以脈狀或鈣質膠結物形式產出。有關黃鐵礦氧化動力學實驗表明^［1］，在有碳酸鹽岩存在時，產酸能力受到抑制。Holmstrom^［2］等的研究表明，尾礦是否產生酸性排水和釋放重金屬主要取決於碳酸鹽礦物的含量，而不是硫化物的含量。永安礦區煤中總硫含量小於1%，為低硫煤，但卻產生了pH值低達2.75的酸性水，這一事實表明不管是高硫煤還是低硫煤均可產生酸性水。

2.煤層AMD的水化學特徵

所取水樣有3種類型:煤層酸性水樣、煤層非酸性水樣、地表水樣。各水樣的化學組成檢測結果見表1，樣品中除JS8為地表水外，其餘為井下礦排水。

根據礦井原鑽孔資料，未經淋濾的地層裂隙水的水質為HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，總礦化度0.016～0.15g/L。而經淋濾煤層後形成的酸性水的組成變化很大，按庫爾洛夫表達式計算後，水質類型變為SO₄-Ca-Mg(如DS2)和SO₄-Mg-Fe-Ca(如HS5)型水，TDS為1.64～4.398g/L，為高礦化度水。

表1 永安礦區煤層礦井水水化學常量組分含量w單位:mg·L^－1

注:－為未檢出;表中硬度以CaCO₃計。

由表1可以得出本區煤礦酸性有如下特點:

(1)pH值變化范圍較大，可從5點幾至2點幾，而在pH≤3.00的水中，HCO^－₃含量均為未檢出。根據水中碳酸系統平衡關系，此時水中的碳酸鹽組分以H₂CO₃或游離CO₂形式存在，即水的總鹼度趨於零，具有較強的侵蝕性。

(2)酸性水具有SO₄^2－高、總硬度高和TDS高的三高特徵。SO^2－₄含量在陰離子中占絕對優勢，表1中HS7水樣硫酸根離子濃度達3239.9mg/L，煤礦酸性水水化學類型一般為SO^2－₄－Ca、Mg(Fe、Al)型。酸性水使地層中碳酸鹽類及鋁硅酸鹽類礦物大量溶解，而造成水的高硬度和高TDS，TDS>1g/L。如，HS7的TDS達4398.5mg/L。酸性水中硫酸鹽是其礦化度主要貢獻者，水中SO^2－₄離子濃度與其電導率(EC)具有良好的對應關系(圖1)。

(3)煤礦酸性水的Eh范圍在600～800mv，是一種高氧化態水，水中的多價態元素以高價態存在，如Fe³⁺、V⁵⁺、Mn⁴⁺、Cr⁶⁺等。檢測結果表明，Fe³⁺/Fe²⁺比值在多數情況下與環境的Eh值有良好的相關性(圖2)，Eh隨Fe³⁺/Fe²⁺值增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值在井下酸性水環境中起到決定電勢作用。

圖1 電導率與SO₄^2－含量走勢相關圖

圖2 Eh與Fe³⁺/Fe²⁺走勢相關圖

3.AMD中微量組分來源分析

造岩礦物及礦石礦物中的微量元素通常以類質同象形式存在，而天然水中微量元素的分布通常受環境中水—岩相互作用控制。對永安礦區酸性礦坑水樣中50多種微量元素進行了ICP—MS測定。對7個礦井水樣中含量100×10^－9以上的微量元素與水樣中的主要特徵元素進行了相關分析(表2)。綜合分析上述數據，並結合煤、岩及黃鐵礦樣品的XRD分析結果，可得出以下初步結論:

(1)pH值與大多數組分呈負相關，說明各組分的溶解度隨介質pH的降低而增大，尤其對Fe和Al溶解度影響較大。同時也可能與它們在pH增大時易形成氫氧化物膠體而沉澱有關。膠體形成後對其他微量元素的吸附產生共沉澱是pH對微量元素含量的一個間接影響。

(2)Ni、Co、Zn、Y等與Fe、SO^2－₄高度相關，相關系數大於0.94，說明它們的來源與黃鐵礦的氧化溶解密切相關。Ni、Co、Zn均為過渡元素，常在黃鐵礦中與鐵形成類質同象替代，而在黃鐵礦風化過程中被釋放進入溶液;與Fe、SO^2－₄有較高相關性的還有Na、Cu、Mg、Mn元素，這些元素在地球化學上與鐵元素常親密共生，說明黃鐵礦是其部分來源，或是黃鐵礦的氧化溶解對它們的釋放遷移有重要影響。

(3)水中Pb-K和Pb-Al的相關系數分別為0.77和0.64，而與Fe和SO^2－₄的相關系數較低，分別為0.39和0.41。ICP-MS對煤、岩、礦的分析結果表明，大多數煤樣品中的Pb含量高於同層位中黃鐵礦的Pb含量，且由於本區為低硫煤，因此黃鐵礦對礦井水中Pb的貢獻相對較小，即本區酸性水樣中的Pb除來源於黃鐵礦的氧化溶解外，還來源於地層中的含鉛礦物，如鉀長石、黑雲母的水解反應:

任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯

(4)鍶是廣泛存在於地下水中的一種微量元素。它在造岩礦物中的分配主要受鈣和鉀的互帶性控制^［3］，Sr²⁺主要是以類質同象的形式存在於含鈣、鉀的鋁硅酸鹽礦物中，隨著含鍶的鈣長石、鉀長石、白雲母等礦物的水解，鍶被釋放而進入地下水中。

本研究水樣中鍶含量在幾百～上千μg/L，Sr與Ca呈正相關，相關系數為0.79，與K的相關系數僅為0.27。本水樣中的鍶可能主要來源於鈣長石的水解反應。趙廣濤(1998)^［4］對嶗山礦泉水的研究得出Ca-Sr的相關系數為0.6636，而K-Sr的正相關則不明顯。這一結論與本文結果較為吻合，但是否具有代表性還有待研究。

表2 永安酸性煤礦坑水中特徵組分及微量元素間的相關系數矩陣

五、結論

(1)煤礦AMD可產生於高硫煤或低硫煤層中，含氧水沿破碎帶入滲和地層中相對少量的碳酸鹽岩是產生煤礦AMD的重要條件。

(2)低pH、高礦化度和高硬度是煤礦AMD的水化學的典型特徵。水中的硫酸鹽是其礦化度的主要貢獻者;煤礦酸性水中的SO^2－₄含量與其電導率具有良好的對應關系;Eh隨Fe³⁺/Fe²⁺比值的增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值決定著煤礦酸性水的電勢。

(3)煤礦AMD中含有眾多重金屬及其他微量元素。其中Ni、Co、Zn、As等主要有害微量元素來源於黃鐵礦的氧化分解，而Pb、Sr等則來源於酸性水對地層中物質的溶濾作用。煤礦酸性水的酸度大大增加了環境中有害化學物質的出溶率和遷移性。

參 考 文 獻

［1］ Nicholson R V，Gillham R W，Reardon E J. Pyrite oxidation in carbionate buffered solution: 1. Experimental Kineti- ca. Geochim Cosmochim Acta，1988，52: 1007 － 1085

［2］ Holmstrom H，Salmon U J，Carlsson E et al. Geochemical investigations of sulfide-bearing tailings at Kristineberg，north- ern Sweden，a few years after remediation. The Science of the Total Environment，2001，( 273) : 111 － 133

［3］ 文冬光，沈照理，鍾佐 . 水-岩互相作用的地球化學模擬理論及應用 . 中國地質大學出版社，1998

［4］ 趙廣濤，李玉瑛，曹欽臣等 . 青島西北地區礦泉水的水化學特徵與形成機理 . 青島海洋大學學報，1998，28( 1) :135 － 141

The environment geochemistry information of the coal mine acid mining drainage

YUE Mei^1，2，ZHAO Feng-hua¹，REN De-yi¹

( 1. Department of Resource ＆ Earth Sciences，University of China Mining ＆ Technology( Beijing) ;

Key Laboratory of Coal Resource，Ministry of Ecation，Beijing 100083，China;

2. Anhui University of Sciences ＆ Technology，Huainan 232001，China)

Abstract: The chemical characteristic and its formation of the coal acid mining drainage are discussed in this paper based on the spot investigation，samples examination，applied the cor- relation analysis method，and combined w ith the geology and hydrogeology background informa- tion. Coal AMD formed in the specific substance and environment condition. And w hen the con- dition is meet，the AMD can be proced in both high or low sulfur in the coal. Low pH and high Eh，TDS，hardness are the important characteristic of coal AMD. There are good relation betw een SO^{2 －}₄and EC，Fe^{3 +}/ Fe^{2 +}radio and Eh. Some trace elements and harmful heavy metal such as Ni、Cu、Co、Zn in the AMD come from pyrit dissolution w hile some others like Pb、Sr are mainly come from the AMD eluviation to the coal and rocks.

Key words: coal AMD; chemical characteristic; trace elements; correlation analysis

( 本文由岳梅、趙峰華、任德貽合著，原載《煤田地質與勘探》，2004 年第 32 卷第 3 期)

⑺ 煤礦酸性廢水如何處理

酸性廢水來源廣泛，排污量較大。廢水中含有很多懸浮物、金屬離子和有用酸，專直接排放屬不僅浪費資源還會污染環境，所以需要對酸性廢水回用。
酸性廢水回用裝置的優點：
1、減少了中和葯劑的使用。
2、分離廢水中的有機物和金屬離子。
3、回用的酸可以重復使用，減少了運行投資。
4、減少了污染物的排放。
5、出水水質可以達到國家標准。
6、設備簡單、操作方便，自動化程度高。
7、節能、低耗，節約成本。

⑻ 酸性廢水是什麼，酸性廢水是什麼知識

酸性廢水是什麼，酸性廢水是什麼知識
酸性廢水處理來說相對簡單,只需版要加入鹼性物質（權石灰、苛性鈉等）,調節PH值到6--9范圍內,就可以達標排放.
但是一般酸性廢水不可能是單獨存在的,如果單獨存在的話,沒有其他物質干擾的話,完全可以做為資源化利用.
一般酸性廢水在冶金行業比較多,很多金屬都需要用酸來萃取.這類廢水俗稱污酸廢水.一般是通過調節ph值到鹼性,然後可以通過電化學、膜工藝、鐵鹽法、硫化法等技術手段來處理達標.

⑼ 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,生物膜吸附處理法和生化材料過濾法等.

⑽ 洗煤廢水PH值呈酸性是什麼原因

將乾燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量從料斗進入螺桿，當粒料與螺回紋斜棱接觸後答，旋轉的斜棱面對塑料產生與斜棱面相垂直的推力，將塑料粒子向前推移，推移過程中，由於塑料與螺桿、塑料與機筒之間的摩擦以及粒子間的碰撞磨擦，同時還由於料筒外部加熱而逐步溶化。熔融的塑料經機頭過濾去雜質從模頭模口出來，經風環冷卻、吹脹經人字板，牽引輥，卷取將成品薄膜捲成筒。