Система пассивного лечения - Passive treatment system

А система пассивного лечения это метод удаления металлов из кислых шахтных стоков. Существует несколько типов систем пассивной очистки, каждая из которых может использоваться отдельно или в комбинации для очистки сточных вод. Тип выбранной системы зависит от химического состава дренажа кислой шахты и потока сброса, а также от государственных и федеральных нормативов. Системы пассивной очистки не требуют электроэнергии и дешевле активных систем очистки. Они также требуют меньше обслуживания, что является преимуществом в удаленных местах.[1]

Типы систем пассивного лечения

А гибридная система с использованием Flowforms в пруду для пассивной обработки, в Норвегия.

Существует много типов систем очистки воды для удаления металлов из кислых шахтных стоков. Системы пассивной очистки являются относительно недавней технологией, в которой используются сульфатредуцирующие бактерии или известняк, или и то, и другое, для нейтрализации кислотности и осаждения металлов. Эти системы иногда называют «заболоченными территориями» или «биореакторами». Пассивные лечебные системы отличаются от активных (водоочистные сооружения ), которые обычно используют мощность; используйте более опасные химические вещества, такие как гашеная известь, каустическая сода или аммиак; и, дороже. Пассивные системы лечения предпочтительны для сайтов, управляемых Бюро землеустройства (BLM).[1]

Системы пассивной очистки обеспечивают контролируемую среду, в которой могут происходить естественные химические и биологические реакции, которые помогают в очистке кислых шахтных стоков. Есть несколько типов систем пассивного лечения. Каждый тип можно использовать отдельно, или можно использовать более одного последовательно, чтобы оптимизировать очистку сложных стоков. Однако выбранный дизайн в конечном итоге будет зависеть от характеристик участка и других конкретных критериев.[1]

Аэробные водно-болотные угодья

Аэробные водно-болотные угодья - это неглубокие (1–3 фута глубиной) пруды; они могут быть облицованы или не облицованы, а некоторые почти заполнены почвой или известняковым гравием. Такие водно-болотные угодья способствуют естественному окислению металлов и осаждают железо, марганец и другие металлы. Анаэробные заболоченные земли используются для нейтрализации кислотности и восстановления металлов до сульфидной формы. Эта реакция потребляет H + и, следовательно, кислотность.[1]

Анаэробные водно-болотные угодья

Анаэробные водно-болотные угодья могут представлять собой неглубокие водоемы с облицовкой или без нее, заполненные органическими веществами, такими как компост, и подстилаемые известняковым гравием. Вода просачивается через компост, становится анаэробной, а металлы осаждаются в виде сульфидов. Микроорганизмы способствуют этой реакции, сначала потребляя кислород. Щелочность и H2S производятся. Если система имеет неправильный размер, если поток высыхает или если возникают продолжительные низкие температуры, микроорганизмы погибнут, и производительность снизится. Некоторые анаэробные водно-болотные угодья сбрасывают сульфидные «сточные воды», особенно в течение первых нескольких лет.[1]

Аноксичные водостоки из известняка

Дренажные канавы из бескислородного известняка состоят из погребенной системы известнякового гравия, которая требует исключения кислорода и алюминия в воде. Если присутствуют кислород или алюминий, гидроксиды железа и алюминия забивают систему, вызывая отказ. Системы, производящие щелочность, представляют собой комбинацию анаэробных водно-болотных угодий и бескислородных известняковых стоков.[1]

Другие типы

Другие типы систем пассивной очистки включают различные конфигурации обработки известняка, от известняковых прудов до открытых известняковых каналов, в которых вода стекает по крутому склону с известняковой каменной наброской. Эти системы окисляют и осаждают металлы и повышают щелочность воды.[1]

Другая система пассивной очистки использует технологию дозирования извести для нейтрализации кислотности и осаждения металлов в отстойнике. Эти устройства не требуют питания или использования опасных химикатов и недороги. BLM в настоящее время проводит пилотные испытания технологии Aquafix.[1]

Преимущества

Системы пассивной очистки являются ценным вариантом для очистки кислых стоков шахт в удаленных местах. Преимущества систем пассивной очистки в том, что они не требуют электроэнергии; не требуют никакого механического оборудования, опасных химикатов или построек; не требуют ежедневной эксплуатации и ухода; имеют более естественный и эстетичный вид и могут поддерживать растения и диких животных; и менее дороги, чем активные альтернативы.[1]

Недостатки

У любой системы очистки воды есть свои недостатки. Недостатки систем пассивной очистки состоят в том, что для них могут потребоваться комплексные разрешения на сброс, если только не принят Закон о комплексных экологических мерах, компенсациях и ответственности (CERCLA ) действие; могут не соответствовать строгим стандартам качества воды для сточных вод; может выйти из строя из-за плохой конструкции или суровых зимних условий; и являются относительно новой технологией и областью активных исследований. По этим причинам были и неудачи, и истории успеха.[1]

Обслуживание

Во всех описанных системах пассивной очистки будут накапливаться металлические осадки, и в конечном итоге их придется заменять.[2] Исследования показывают, что можно ожидать, что эти системы будут работать в течение 20 лет.[3][4] Осадок обычно не является опасным отходом. Тем не менее, требуются регулярный мониторинг, осмотр и техническое обслуживание, хотя и в гораздо меньшей степени, чем в случае активных систем очистки воды.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j К. Л. Форд (2003). «Системы пассивной очистки кислотных дренажных шахт» (PDF). Бюро землепользования, Национальный научно-технический центр, Техническая нота 409.
  2. ^ Gusek, J.J .; Wildeman, T.R. И Конрой, К. (26–30 марта 2006 г.). «Концептуальные методы извлечения металлических ресурсов из систем пассивной очистки». Материалы 7-й Международной конференции по дренажу кислотных пород (ICARD). Лексингтон, Кентукки: Американское общество горнодобывающей промышленности и мелиорации (ASMR). Получено 5 октября 2015.
  3. ^ Джефф Скоузен (2001). «Обзор пассивных систем очистки кислых шахтных стоков» (PDF). Служба распространения знаний Университета Западной Вирджинии.
  4. ^ Роберт С. Хедин; Роберт В. Нэрн и Роберт Л. П. Клейнман (1994). «Пассивная очистка дренажа угольных шахт» (PDF). Информационный циркуляр 9389 горного управления США.

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Правительство США.