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煤矿矿井水资源化绿色短流程关键技术与装备
1
作者 何绪文 王绍州 +1 位作者 张学伟 季晓晴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期958-966,共9页
煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程... 煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程、提高处理效率和保证出水水质,亟需研发新的关键技术与装备。采用聚瓷膜直滤技术处理矿井水,通过对膜通量、膜比通量、运行压力和循环流量等条件的对比分析,确定最佳运行参数为:运行压力0.2 MPa,循环流量18 m3/h,处理过程无需加药,出水悬浮物质量浓度稳定<1 mg/L,浊度稳定<1 NTU。采用广泛应用的膜堵塞模型来探讨膜污染机制,膜污染分析结果表明,膜污堵主要以滤饼层污堵为主,并伴随中间污堵,具体表现为膜的表面污染和膜孔的堵塞。通过水力反洗及时清除膜表面污染,最佳反洗时间为60 s,通量恢复率为85.12%;通过定时化学清洗清除膜孔污堵,用复配制剂清洗3 h,通量恢复率可达95%以上。工程案例表明,聚瓷膜直滤可直接取代“混凝沉淀-过滤-超滤”(一代三),且已连续稳定运行2 a,满足设计产水量要求,系统回收率均在90%以上,处理后水质达到GB 3838—2002地表水环境质量III类24种标准限值要求,且自动化程度高,可无人值守,实现了矿井水资源化利用绿色短流程、节能高效和智能化新要求,可为该技术大规模推广应用提供技术参考。 展开更多
关键词 煤矿矿井水 聚瓷膜 直滤 膜污染 资源化
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水合阳离子对煤泥矿物颗粒表面水化的影响机理
2
作者 闵凡飞 束庆东 +2 位作者 陈军 刘春福 凌云嘉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1111-1122,共12页
为探索水合阳离子对煤泥矿物颗粒表面水化的微观影响机理,以煤泥中主要矿物高岭石和石英为研究对象,依据煤泥水溶液环境构建了[Na(H_(2)O)_(5)]+及[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)两种煤泥水中常见的水合阳离子构型,并采用密度泛函理论对这2种水... 为探索水合阳离子对煤泥矿物颗粒表面水化的微观影响机理,以煤泥中主要矿物高岭石和石英为研究对象,依据煤泥水溶液环境构建了[Na(H_(2)O)_(5)]+及[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)两种煤泥水中常见的水合阳离子构型,并采用密度泛函理论对这2种水合阳离子在高岭石(001)面、(001)面和α-石英(001)面的单一吸附及与水分子间的竞争吸附进行了模拟计算。模拟结果表明,单一水合阳离子在3种表面的吸附能均比水分子的吸附能低出50%以上,其在矿物表面的吸附稳定性顺序为:α-石英(001)面>高岭石(001)面>高岭石(001)面;在竞争吸附作用下,竞争稳定构型的吸附能比单一水合阳离子在高岭石、石英表面上的吸附能低出34%~57%,其中2种吸附条件下[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)构型均比[Na(H_(2)O)_(5)]+构型更稳定。水合阳离子在3种表面上单一吸附时,与表面形成强氢键作用,比水分子与高岭石、石英表面间的氢键作用更强,2种水合阳离子在矿物表面的氢键强弱顺序均为:高岭石(001)面>α-石英(001)面>高岭石(001)面;在竞争吸附作用下,[Na(H_(2)O)_(5)]+与矿物表面间的氢键作用增强,[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)与矿物表面间的氢键作用减小;由于氢键作用不能完全对应吸附能的变化,经分析可知,吸附构型中存在静电作用,水合阳离子单一吸附构型中的静电作用比水分子吸附时更强,而在竞争吸附作用下,水合阳离子与矿物表面间静电作用增强,同时[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)比[Na(H_(2)O)_(5)]+与对应矿物表面间的静电作用更强。由于水合阳离子在高岭石、石英表面的强吸附作用,导致煤泥颗粒脱水更加困难,同时可能增加颗粒间的水化斥力,从而导致颗粒在煤泥水中分散更稳定。 展开更多
关键词 煤泥颗粒 表面水化 水合阳离子 高岭石 石英 密度泛函理论
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黄河流域煤矿矿井水综合利用问题分析及管控建议
3
作者 马怡斋 王海燕 +4 位作者 武亚凤 乔肖翠 李雪 何江涛 刘琰 《环境科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期122-130,共9页
黄河流域煤炭资源丰富,但水资源匮乏,如何在确保生态环境安全的前提下,最大程度实现煤矿矿井水的综合利用,成为该地区迫切需要解决的热点问题.黄河流域煤矿矿井水的涌水量分布不均,呈南多北少的特征,且水质具有高矿化度、碱性或弱碱性... 黄河流域煤炭资源丰富,但水资源匮乏,如何在确保生态环境安全的前提下,最大程度实现煤矿矿井水的综合利用,成为该地区迫切需要解决的热点问题.黄河流域煤矿矿井水的涌水量分布不均,呈南多北少的特征,且水质具有高矿化度、碱性或弱碱性以及高氟化物的特点.结合当前煤矿矿井水主要的综合利用途径,在总结国内外煤矿矿井水排放管控要求的基础上,识别当前制约我国煤矿矿井水综合利用的原因包括外排受较多制约,缺少供水需求,缺少对水质标准、技术规范和政策监管的改善,处理过程中缺乏技术规范化指导以及缺乏鼓励矿井水综合利用的措施等.针对以上问题,从实事求是地制订煤矿矿井水外排的管理要求、科学制订基于不同利用途径的煤矿矿井水综合利用水质标准、加强煤矿矿井水处理技术的推荐和引导以及建立多部门协作机制等方面,提出提高黄河流域煤矿矿井水综合利用率的建议,以期为合理利用水资源、确保生态环境安全、促进黄河流域高质量发展提供支撑. 展开更多
关键词 煤矿矿井水 水质水量特征 综合利用 排放要求 管控建议
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黄河流域典型煤矿矿井水协同除浊除氟药剂的制备及应用
4
作者 李强 章丽萍 +5 位作者 姚瑞涵 赵晓曦 崔行健 陈加乐 何绪文 马泽钰 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期248-257,共10页
黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一。采用正交试验筛选出高效除氟药剂的5种组分[聚合氯化铝(PAC)、聚... 黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一。采用正交试验筛选出高效除氟药剂的5种组分[聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝、硝酸镁、聚合氯化铁、羧甲基淀粉钠],采用单因素试验探讨了不同制备条件和反应条件对除氟效果的影响,并通过X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征探讨了除氟机理。结果表明:在金属总量M/Si、Al/Mg、Al/Fe的摩尔比分别为43、40、40条件下研制的除氟药剂,均可将含氟废水中氟离子浓度由20mg/L降至1.0 mg/L以下,达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类中氟化物浓度限值要求(1.0 mg/L);当除氟药剂投加量为1.25 g/L,初始p H为2~12,悬浮物浓度为100~2000 mg/L,聚丙烯酰胺(PAM)投加量为0.4 mg/L时,处理后上清液剩余氟离子浓度均可控制在1.0 mg/L以下,氟离子去除率达95%以上;除氟药剂中Al、Si元素起到重要的除氟作用,主要通过形成Al—F—Al等金属络合物沉淀被去除;将除氟药剂应用于黄河流域某煤矿含氟矿井水的处理,在除氟药剂投加量为400 mg/L、PAM投加量为0.2 mg/L时,氟离子浓度从5.6 mg/L降至0.85 mg/L,并协同将矿井水浊度从500 NTU降至4.59 NTU,吨水处理药剂成本为1.602元。该除氟药剂在黄河流域含氟矿井水处理中具有较好的应用潜力。 展开更多
关键词 除氟药剂 铝盐 硅盐 含氟矿井水 除氟机理 协同除浊除氟
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不同pH值条件下煤基固废重金属浸出特征及环境风险分析
5
作者 周思雨 张世文 +4 位作者 李恩伟 张燕海 蔡慧珍 马军 胡睿鑫 《安徽工程大学学报》 CAS 2024年第1期53-62,共10页
粉煤灰和煤矸石在被雨水浸泡时会释放不同量的重金属,对生态环境安全造成威胁。以淮北地区煤矸石和粉煤灰为研究对象,采用X射线荧光光谱分析、X射线衍射仪和扫描电镜能谱分析对样品物化性质进行了表征。通过设置不同初始pH值室内浸泡实... 粉煤灰和煤矸石在被雨水浸泡时会释放不同量的重金属,对生态环境安全造成威胁。以淮北地区煤矸石和粉煤灰为研究对象,采用X射线荧光光谱分析、X射线衍射仪和扫描电镜能谱分析对样品物化性质进行了表征。通过设置不同初始pH值室内浸泡实验,探究粉煤灰和煤矸石中砷(As)、钛(Ti)、钴(Co)、镉(Cd)的浸出特征,并分析其浸出液对环境存在的潜在风险。结果表明:粉煤灰呈不规则球形聚集,煤矸石呈片层状堆积,两者化合物以SiO_(2)和Al_(2)O_(3)为主,矿物组成主要为石英,其中高含量的SiO_(2)形成的网状结构能防止有害元素在环境中被浸出。浸出总量在长时间的浸泡下趋于稳定后再缓慢增加,但溶出趋势各异。浸泡液的pH值明显影响粉煤灰和煤矸石中重金属元素的释放,粉煤灰中As、Ti、Co、Cd最大溶出浓度出现在浸泡液pH=3.00时,分别为23.25、6.33、1.07、0.65μg/L;煤矸石中Co和Cd的浸出浓度在pH=3.00时达到最大,但As和Ti的浸出浓度与pH值的关系不明显。煤矸石在堆放和利用过程中,As受降水浸泡后对周围生态环境可能造成的危害较大。研究结果可对淮北矿区煤基固废的安全堆放和合理资源化利用提供参考。 展开更多
关键词 煤基固废 重金属 浸出特征 环境风险
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煤制油气化灰渣防灭火凝胶的制备及性能
6
作者 张铎 孙伟 +2 位作者 郭曦蔓 岑孝鑫 代爱萍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期251-257,共7页
针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特征。考察了材... 针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特征。考察了材料的胶凝时间、热稳定性及保水性,确定了气化渣凝胶最优配方为水灰比1∶1.25、HPMC添加量1.5%(质量分数)。该凝胶较好抑制了煤自燃过程中羟基、甲基、亚甲基、取代芳烃、醚碳氧键等官能团反应,与未经凝胶处理的煤样相比,经凝胶处理的煤样在80℃时芳香烃峰面积减小11.85%,脂肪烃峰面积减小43.07%,120℃时芳香烃峰面积减小27.36%,脂肪烃峰面积减小44.23%。凝胶处理的煤样在氧化升温过程中,100℃时CO浓度降低65.07%,200℃时CO浓度降低53.09%,C 2H 4浓度降低23.68%。微观和宏观结果表明,气化灰渣凝胶较好地抑制了煤自燃进程,阻化性能优于CaCl 2,可有效防治煤自燃灾害,解决灰渣堆积问题,实现固废资源化利用。 展开更多
关键词 气化灰渣 煤自燃 防灭火 凝胶
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基于PMF模型的矿区土壤重金属来源解析
7
作者 李雨晨 郑刘根 +4 位作者 陈星 陈永春 安士凯 安燕飞 李兵 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期17-22,共6页
通过在某矿区采集农田土壤和菠菜样品,分析其中重金属含量,基于相关性分析和PMF模型对该矿区农田土壤重金属来源进行解析。结果表明,研究区土壤中Cd、As、Zn、Cr和Cu元素明显富集,分别是当地土壤背景值的5.7倍、4.4倍、2.4倍、1.5倍和1.... 通过在某矿区采集农田土壤和菠菜样品,分析其中重金属含量,基于相关性分析和PMF模型对该矿区农田土壤重金属来源进行解析。结果表明,研究区土壤中Cd、As、Zn、Cr和Cu元素明显富集,分别是当地土壤背景值的5.7倍、4.4倍、2.4倍、1.5倍和1.3倍;相关性分析结果显示,研究区内Cu、Zn、As、Cd元素存在一定的相关性,可能具有同一污染源;PMF模型结果说明,研究区土壤中重金属主要来源分别为工业污染源、自然母质源、交通污染源和农业污染源,其对当地土壤重金属污染贡献率分别为39.8%、22.8%、21.6%和15.8%。 展开更多
关键词 重金属 土壤 PMF模型 源解析 煤矿
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硫酸浸提对煤矸石中Al_(2)O_(3)浸出率影响研究
8
作者 白晓艳 李静 +1 位作者 韩旭 吕婷 《赤峰学院学报（自然科学版）》 2024年第1期11-14,共4页
以内蒙古呼伦贝尔地区大雁矿区、伊敏矿区和扎赉诺尔矿区煤矸石为原料,用Na_(2)CO_(3)助剂高温活化-硫酸浸提工艺提取煤矸石中Al_(2)O_(3),考察煤矸石活化温度,酸浸条件对煤矸石中铝浸出率的影响。实验结果表明:扎赉诺尔矿区和伊敏矿区... 以内蒙古呼伦贝尔地区大雁矿区、伊敏矿区和扎赉诺尔矿区煤矸石为原料,用Na_(2)CO_(3)助剂高温活化-硫酸浸提工艺提取煤矸石中Al_(2)O_(3),考察煤矸石活化温度,酸浸条件对煤矸石中铝浸出率的影响。实验结果表明:扎赉诺尔矿区和伊敏矿区煤矸石浸出Al_(2)O_(3)工艺条件相同。在煤矸石与Na_(2)CO_(3)助剂质量比1:2,650℃高温煅烧时间2h活化情况下,固液比1:5时,用30%H2SO4在80℃酸浸2.5h,两个矿区煤矸石中Al_(2)O_(3)的浸出率最高分别为36.31%和34.18%。相比大雁矿区煤矸石活化温度需提高到750℃,在相同酸浸条件下Al_(2)O_(3)的浸出率最高为29.39%。 展开更多
关键词 煤矸石 高温活化 硫酸 酸浸 Al_(2)O_(3)
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甲壳生物质修复废弃煤矿酸性矿坑水研究进展
9
作者 贾郁菲 陈宏坪 +2 位作者 张文影 艾雨露 陈梦舫 《环境保护科学》 CAS 2024年第2期1-7,共7页
废弃高硫煤矿酸性矿坑水(Acid mine drainage,AMD)污染是我国生态文明建设面临的重大挑战。研发低成本、可持续环境功能材料对AMD进行绿色低碳修复已成为重大科技需求。甲壳生物质富含碳酸钙、甲壳素和蛋白质,且来源广泛,利用率低。利... 废弃高硫煤矿酸性矿坑水(Acid mine drainage,AMD)污染是我国生态文明建设面临的重大挑战。研发低成本、可持续环境功能材料对AMD进行绿色低碳修复已成为重大科技需求。甲壳生物质富含碳酸钙、甲壳素和蛋白质,且来源广泛,利用率低。利用甲壳生物质制备修复材料治理AMD体现了“以废治废”的理念。文章综述了虾蟹壳作为修复材料治理AMD的研究现状,结果表明:虾壳既可作为碱性材料中和AMD的酸度,也可作为有机基质促进微生物的代谢活性。此外,虾壳提取物甲壳素及其衍生物壳聚糖具有丰富的羟基、氨基等官能团,可与AMD中重金属离子形成配位络合物。虾壳是具有应用前景的废弃煤矿AMD多功能修复材料。虾壳中甲壳素的绿色提取技术及其在矿区实际条件下的修复应用将是今后研究的前沿和重点。 展开更多
关键词 酸性矿坑水 甲壳生物质 甲壳素 壳聚糖
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基于粉煤灰空心微珠的硅基材料制备及其电化学性能研究
10
作者 王若禹 陈天星 张晓民 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第2期20-25,共6页
与传统石墨负极材料相比,硅具有高理论比容量、低嵌锂电位、储量丰富、环境友好等优点,已成为新一代锂离子电池负极材料的研究热点。以粉煤灰空心微珠为前驱体,利用镁热还原法制备了高结晶度硅基材料,并研究了其结构形貌和电化学性能,... 与传统石墨负极材料相比,硅具有高理论比容量、低嵌锂电位、储量丰富、环境友好等优点,已成为新一代锂离子电池负极材料的研究热点。以粉煤灰空心微珠为前驱体,利用镁热还原法制备了高结晶度硅基材料,并研究了其结构形貌和电化学性能,结果表明:粉煤灰空心微珠通过镁热还原法成功制备出了具有优异电化学性能的硅基材料,首次放电比容量可达2932.8 mAh/g,充电比容量达2336.6 mAh/g,首圈库仑效率为79.7%。该研究成果可为粉煤灰的高值利用和锂离子电池硅基负极材料的制备提供新思路。 展开更多
关键词 粉煤灰 空心微珠 锂离子电池 硅基材料 负极材料 镁热还原法 电化学性能
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石灰纯碱法耦合聚合氯化铝预处理高矿化度矿井水的实验研究
11
作者 赵军利 李珊 +3 位作者 陈国胜 张旭 郭璐 程爱华 《山西化工》 CAS 2024年第1期237-239,共3页
高矿化度矿井水回用常采用膜技术进行脱盐,但运行过程中水中硬度和悬浮物会造成膜污染极大影响了膜性能,开展预处理降低矿井水硬度及浊度,对减轻膜污染、提高出水水质、降低运行费用有重要的作用。本文采用石灰纯碱法耦合PAC去除矿井水... 高矿化度矿井水回用常采用膜技术进行脱盐,但运行过程中水中硬度和悬浮物会造成膜污染极大影响了膜性能,开展预处理降低矿井水硬度及浊度,对减轻膜污染、提高出水水质、降低运行费用有重要的作用。本文采用石灰纯碱法耦合PAC去除矿井水的硬度及浊度,采用单因素试验考察了药剂投加量、反应时间、沉淀时间对去除效果的影响。试验结果表明,氢氧化钙投加量为100 mg/L、碳酸钠投加量为10 mg/L、PAC投加量为20 mg/L,反应30 min,沉淀15 min,此时水样的总硬度为51.54 mg/L,总硬度去除率为48.11%,浊度去除率为98.13%。吨水药剂费用3.07元。 展开更多
关键词 石灰纯碱法 聚合氯化铝 高矿化度矿井水 预处理
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改性煤气化渣催化降解双酚A的性能研究
12
作者 卫月星 贺子岳 +4 位作者 燕可洲 李林玉 秦育红 贺冲 焦路畅 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期877-889,共13页
以航天炉煤气化细渣为研究对象,以双酚A(BPA)为模型污染物,以过硫酸盐(PMS)为氧化剂,对煤气化渣进行酸、碱、盐改性处理,探究了改性煤气化渣活化PMS降解BPA的性能。研究表明,三种改性方式均可提升煤气化渣活化PMS降解BPA的性能,其中NaO... 以航天炉煤气化细渣为研究对象,以双酚A(BPA)为模型污染物,以过硫酸盐(PMS)为氧化剂,对煤气化渣进行酸、碱、盐改性处理,探究了改性煤气化渣活化PMS降解BPA的性能。研究表明,三种改性方式均可提升煤气化渣活化PMS降解BPA的性能,其中NaOH改性效果最佳。对NaOH改性浓度研究发现,5.5NaOH-FS/PMS/BPA体系中,在30℃,催化剂投加量2g/L,PMS投加量10mmol/L的条件下,15mg/LBPA在60min内可以实现完全去除。XRF、XRD、SEM-EDS、FTIR分析表明,NaOH改性煤气化渣中保留了活性Fe_(2)O_(3)组分,并且碳含量最高,达到52.7%,其存在加速了BPA的降解。自由基淬灭实验证明,5.5NaOH-FS/PMS降解BPA过程中,·O_(2)^(-)与^(1)O_(2)为主要活性氧物种。研究成果为煤气化渣作为催化剂在污染物去除领域中的应用提供了一定的基础数据。 展开更多
关键词 煤气化渣 改性 催化剂 活化 BPA降解
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山西莫底沟矿区含硫矿物产酸潜力评估
13
作者 高飞 王涛 +1 位作者 肖一鑫 方立天 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期301-310,共10页
含硫矿物产酸潜力的综合评估对于酸性矿山废水防治和生态环境保护具有重要意义。以山西省河津市莫底沟矿区为例,基于岩石样品地球化学静态测试结果,结合含硫矿物储量和矿井涌水量估算,综合评估了莫底沟矿区含硫矿物的产酸潜力。结果表明... 含硫矿物产酸潜力的综合评估对于酸性矿山废水防治和生态环境保护具有重要意义。以山西省河津市莫底沟矿区为例,基于岩石样品地球化学静态测试结果,结合含硫矿物储量和矿井涌水量估算,综合评估了莫底沟矿区含硫矿物的产酸潜力。结果表明:莫底沟矿区内太原组10号煤、本溪组铝土矿和本溪组硫铁矿均具有产酸潜力,太原组煤层间的灰岩不具备产酸潜力;估算出莫底沟矿区的最大产酸量为1.9万t H_(2)SO_(4),年产酸性废水量为30.9万m^(3),产酸年限为265.5 a;对评估过程中的不确定因素进行分析发现,最大产酸量偏大,年产酸性废水量偏小,产酸年限偏大。 展开更多
关键词 酸性矿山废水 含硫矿物产酸潜力评估 最大产酸量 产酸年限 山西莫底沟矿区
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煤矸石-铝盐改性粉煤灰联合净化复合污染矿井水动态试验
14
作者 李喜林 李健 +2 位作者 孙璐 张雪娇 刘思初 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期703-712,共10页
为解决矿井水中F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)污染超标问题,采用煤矸石(Coal Gangue,CG)与铝盐改性粉煤灰(Al-FA)做吸附剂,通过动态柱试验探究CG和Al-FA对F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和COD去除效果的... 为解决矿井水中F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)污染超标问题,采用煤矸石(Coal Gangue,CG)与铝盐改性粉煤灰(Al-FA)做吸附剂,通过动态柱试验探究CG和Al-FA对F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和COD去除效果的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对CG和Al-FA进行测试,以分析两种工业固废对复合污染矿井水的净化机理。试验结果显示:进水流速为4 mL/min,CG填充质量为200 g时,CG动态柱对Fe^(2+)和Mn^(2+)的吸附质量比最高分别为25.03 mg/g和11.73 mg/g;进水流速为4 mL/min,Al-FA填充质量为1000 g时,Al-FA动态柱对F^(-)和COD的吸附质量比最高分别为3.35 mg/g和14.22 mg/g。CG动态柱和Al-FA动态柱串联5 d时,对F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和COD去除率皆高于95%。CG对F^(-)、Fe^(2+)和Mn^(2+)的去除主要通过静电引力吸附、离子交换和表面配位吸附作用。Al-FA主要通过Al3^(+)水解产生的多核羟基络合物的吸附电中和絮凝作用及离子交换作用去除F^(-)和COD。CG与Al-FA的联合使用,达到了同步去除F^(-)、Fe^(2+)、Mn^(2+)和COD的目的。研究为净化矿区矿井水提供了一种有效且环保的方法。 展开更多
关键词 环境工程学 矿井水 煤矸石 铝盐改性粉煤灰 动态试验
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我国煤矿矿井水处理技术研究进展及建议
15
作者 郑海平 王淑民 +1 位作者 王吉坤 杜松 《煤化工》 CAS 2024年第1期92-96,共5页
为提高我国煤矿矿井水综合利用率,解决煤炭开采区水资源短缺的难题,梳理了煤矿矿井水的类型(成因、水质特点等),分析了各类矿井水高效处理技术现状,详细介绍了高矿化度矿井水预处理-深度处理-浓缩处理-蒸发结晶的零排放技术。针对矿井... 为提高我国煤矿矿井水综合利用率,解决煤炭开采区水资源短缺的难题,梳理了煤矿矿井水的类型(成因、水质特点等),分析了各类矿井水高效处理技术现状,详细介绍了高矿化度矿井水预处理-深度处理-浓缩处理-蒸发结晶的零排放技术。针对矿井水水质标准提高及矿井水利用率有待提高的现状,建议从技术创新、标准完善、税收减免、推动先进设备示范等方面开展研究,以提高矿井水综合利用率,推动我国煤炭产业高质量发展。 展开更多
关键词 煤矿矿井水 处理技术 零排放技术 技术创新 综合利用率
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煤矸石动态淋滤中重金属污染物的释放规律研究
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作者 黄蕾 刘伟 +2 位作者 殷良俊 黄剑峰 张俊梅 《四川环境》 2024年第2期185-190,共6页
为探究煤矸石在雨水冲刷作用下重金属元素的释放规律及特征,以新疆某采矿区煤矸石为研究对象,采用动态模拟淋滤实验,研究煤矸石中Fe、Mn、Zn和Cu元素的释放规律。结果表明,Fe、Mn、Zn和Cu元素在淋滤前期溶出速率较快,淋出浓度较高,之后... 为探究煤矸石在雨水冲刷作用下重金属元素的释放规律及特征,以新疆某采矿区煤矸石为研究对象,采用动态模拟淋滤实验,研究煤矸石中Fe、Mn、Zn和Cu元素的释放规律。结果表明,Fe、Mn、Zn和Cu元素在淋滤前期溶出速率较快,淋出浓度较高,之后随着淋滤时间的延长,各金属元素溶出速率降低,淋出浓度减小,最后趋于稳定,释放达到平衡,整体表现为快速-慢速-平稳释放特征。结合地下水质量标准的要求和各重金属元素在淋滤期内的最大淋滤浓度,该矸石所在地的地下水适用于农业和部分工业用水;金属元素在淋滤期内(8d)的淋出值大小表现为Fe>Mn>Zn>Cu的顺序,Fe元素有相对较强的淋出活性,有向土壤和地下水迁移的潜在风险;矸石中重金属元素的淋滤释放呈指数曲线规律衰减,根据衰减模型可定量预测矸石中重金属在动态淋滤时对土壤和地下水的污染强度。本次实验结果为建立煤矸石堆放条件提供了数据支撑,并为煤矸石堆放场周围水体和土壤的污染治理提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 煤矸石 重金属 动态淋滤 淋滤浓度 衰减模型 污染强度
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煤矿矿井水处理现状及发展趋势
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作者 董磊 《山西化工》 CAS 2024年第2期231-232,235,共3页
随着我国节能环保工作的持续推进,煤矿事业的发展逐渐向着技术创新的方向展开了持续的探索,在处理煤矿矿井水方面加大了资源投入力度,针对煤矿矿井水处理技术加强了深入的研究。本文分析了矿井水的水质特征,结合煤矿矿井水的处理现状,... 随着我国节能环保工作的持续推进,煤矿事业的发展逐渐向着技术创新的方向展开了持续的探索,在处理煤矿矿井水方面加大了资源投入力度,针对煤矿矿井水处理技术加强了深入的研究。本文分析了矿井水的水质特征,结合煤矿矿井水的处理现状,提出了煤矿矿井水处理技术的发展趋势。 展开更多
关键词 煤矿 矿井水 处理 现状 趋势
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煤矿固体废弃物的危害与环保治理技术探究
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作者 武浩洁 《山西化工》 CAS 2024年第1期251-252,260,共3页
在我国煤矿工业的快速发展中,固体废物会对环境造成直接的影响,威胁当前的生态安全,煤矿固体废弃物的治理中,结合此类废弃物的危害,应加强环保治理技术的创新,保护人类居住环境安全。本文分析了煤矿固体废弃物的来源和危害,总结了煤矿... 在我国煤矿工业的快速发展中,固体废物会对环境造成直接的影响,威胁当前的生态安全,煤矿固体废弃物的治理中,结合此类废弃物的危害,应加强环保治理技术的创新,保护人类居住环境安全。本文分析了煤矿固体废弃物的来源和危害,总结了煤矿固体废弃物的环保治理技术要点。 展开更多
关键词 煤矿 固体 废弃物 危害 治理技术
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煤矿固体废弃物的危害与环保治理技术分析
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作者 秦金旺 《山西化工》 CAS 2024年第1期253-255,共3页
我国的煤矿产业近些年来高速发展,在生产活动中产生的固体废物对环境造成了直接的影响,加强对固体废弃物的治理,要从环保角度提高治理技术水平,促使煤矿开采长期、健康的发展。本文对煤矿固体废弃物的来源及危害展开了讨论,总结了煤矿... 我国的煤矿产业近些年来高速发展,在生产活动中产生的固体废物对环境造成了直接的影响,加强对固体废弃物的治理,要从环保角度提高治理技术水平,促使煤矿开采长期、健康的发展。本文对煤矿固体废弃物的来源及危害展开了讨论,总结了煤矿固体废弃物的环保治理技术要点。 展开更多
关键词 煤矿 固体 废弃物 危害 环保治理
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多种勘察方法在复杂山区煤矿采空区岩土工程勘察中的应用
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作者 刘世强 柳桂春 熊海林 《能源与环保》 2024年第1期147-153,共7页
为了在复杂山区煤矿采空区岩土工程勘察中得到更好的勘察效果,采用测氡法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、微动探测4种勘察方法共同对研究区域开展勘察。测氡法根据采空区周围应力变化获得勘察结果;高密度电阻率法专门针对地形较为复杂... 为了在复杂山区煤矿采空区岩土工程勘察中得到更好的勘察效果,采用测氡法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、微动探测4种勘察方法共同对研究区域开展勘察。测氡法根据采空区周围应力变化获得勘察结果;高密度电阻率法专门针对地形较为复杂的环境开展勘察工作;瞬变电磁法能够勘察出研究区域中不同深度位置的地电特征,获得工程勘察结果;微动探测勘察方法能够获得工程结构勘察结果。勘察结果表明,氡气值较高、高密度电阻率和瞬变电磁电阻值较高的区域均为复杂山区煤矿采空区,使用微动探测勘察方法的误差较小,能够获得准确的勘察结果,勘察效果总体较好,能够勘察出煤矿采空区。 展开更多
关键词 复杂山区 煤矿采空区 岩土工程 勘察效果
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