CN109354318B - 一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 - Google Patents
一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109354318B CN109354318B CN201811400472.0A CN201811400472A CN109354318B CN 109354318 B CN109354318 B CN 109354318B CN 201811400472 A CN201811400472 A CN 201811400472A CN 109354318 B CN109354318 B CN 109354318B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- substrate
- arsenic
- tailings
- micropores
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 5
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 5
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 claims description 5
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 241001313734 Dictyophora Species 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 2
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 claims 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims 1
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 claims 1
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001529 polyepoxysuccinic acid Polymers 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+) Chemical compound [As+3] LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007154 intracellular accumulation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/103—Arsenic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/001—Runoff or storm water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
- C02F3/347—Use of yeasts or fungi
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本申请提供一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置与方法,该装置包括:上层膜与下层膜,在上层膜与下层膜之间填充有基质;在所述上层膜上设置有孔径为1‑2mm的微孔I,在所述下层膜上设置有孔径为0.01‑0.05mm的微孔II;所述基质由吸水性的基质II和吸附砷的基质I按照一定的规则间隔设置而成;所述上层膜由折叠膜和非折叠膜按照相同的规则间隔设置而成;所述基质II的四周通过膜层包覆,其中,基质II的上层膜为所述折叠膜;侧面和底部的膜层为所述下层膜;侧面的膜层上开设有微孔III,微孔III的孔径为0.01‑0.05mm。本申请可以防止金属砷随雨水径流进行迁移扩散,减少其更大范围的污染。
Description
技术领域
本发明涉及环境治理技术领域,尤其涉及一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法。
背景技术
随着现代工业化生产的迅速发展和新开矿山数量的陆续增加,尾矿的排放、堆积量也越来越大。目前,仅我国在国民经济中运转的矿物原料约50亿t。世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤、黏土等在100亿t以上,排出的废石及尾矿量约50亿t。以有色金属矿山累计堆存的尾矿为例,美国达到80亿t,前苏联为41亿m3。在我国,全国现有大大小小的尾矿库400多个,全部金属矿山堆有的尾矿则达到50亿t以上,而且以每年产出5亿t的尾矿的速度增加。目前我国铁矿山年排出尾矿量约1.3亿t,有色矿山年排出尾矿量约1.4亿t,黄金矿山每年排出的尾矿量达2450万t。而且随着经济的发展,对矿产品需求大幅度增加,矿业开发规模随之加大,产生的选矿尾矿数量将不断增加;加之许多可利用的金属矿品位日益降低,为了满足矿产品日益增长的需求,选矿规模越来越大,因此产生的选矿尾矿数量也将大量增加,而大量堆存的尾矿,给矿业、环境及经济等造成不少的难题。
尾矿中重金属流入耕地后,会破坏农作物生长、使农作物受污染;流入水系则又会使地面水体和地下水源受到污染,毒害水生生物;尾矿流入或排入溪河湖泊,不仅毒害水生生物,而且会造成其他灾害,有时甚至涉及相当长的河流沿线。目前,我国因尾矿造成的直接污染土地面积已达百万亩,间接污染土地面积1000余万亩。因此,有必要对尾矿造成的环境、土地污染进行有效治理。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷,提供一种能够对尾矿中砷污染雨水径流进行原位收集与修复的装置与方法。
一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,包括上层膜与下层膜,在上层膜与下层膜之间填充有基质;在所述上层膜上设置有孔径为1-2mm的微孔I,在所述下层膜上设置有孔径为0.01-0.05mm的微孔II;
所述基质由吸水性的基质II和吸附砷的基质I按照一定的规则间隔设置而成;所述上层膜由折叠膜和非折叠膜按照相同的规则间隔设置而成;所述基质II的四周通过膜层包覆,其中,基质II的上层膜为所述折叠膜;侧面和底部的膜层为所述下层膜;侧面的膜层上开设有微孔III,微孔III的孔径为0.01-0.05mm。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述吸附砷的基质I其原料按照质量份计算,包括:
颗粒直径为0.01-0.02mm的凹凸棒石5-10份;
颗粒直径为1-2mm的竹荪菌菌渣10-15份;
氨基化海藻酸10-15份
颗粒直径为1-2mm的金鱼藻10-15份
颗粒直径为0.01-0.02mm的聚环氧琥珀酸钠5-10份
颗粒直径为0.1-0.2mm的菱锰矿粉3-6份
微生物菌渣30-40份;
所述微生物菌渣由芽孢杆菌、酵母菌培养液过滤后混合形成。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述芽孢杆菌与酵母菌的比例为1:2。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述基质I由所述原料均匀混合后,经高压挤压造粒后形成的直径为3-4mm的颗粒。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述微孔I在上层膜的开孔率为20%-40%;微孔II在下层膜的开孔率40-60%;微孔III在所述侧面的膜层上的开孔率为30-50%。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述上层膜、下层膜、基质II的侧面膜层均为聚四氟乙烯膜。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述基质II的布置间距为50cm-100cm;基质II的填料宽度为5-10cm。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述基质II由基质I与高吸水树脂按1:1混合而成;所述高吸水树脂吸水倍率200-600倍,粒径0.5-1mm。
进一步地,如上所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,所述上层膜与下层膜之间的间距为5-15cm;上层膜、下层膜、用于包覆基质II的膜层其厚度均为0.05-0.2mm。
一种对尾矿砷污染雨水径流进行原位收集与修复的方法,采用如上所述的装置构成的整体材料覆盖在尾矿斜坡上,用锚杆固定,对尾矿砷污染雨水径流进行原位收集与修复。
有益效果:
本申请主要针对尾矿场含金属砷的表面雨水径流进行原位收集与修复,防止金属砷随雨水径流进行迁移扩散,减少其更大范围的污染,通过采用本发明提供的装置对金属砷进行原位收集与修复,其收集与修复效果优良,成本低廉,适于大量推广使用。
附图说明
图1为本申请对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置在雨水径流前的结构示意图;
图2为本申请对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置在雨水径流后的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本申请提供一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,包括上层膜1与下层膜2,在上层膜1与下层膜2之间填充有基质;在所述上层膜1上设置有孔径为1-2mm的微孔I11,在所述下层膜2上设置有孔径为0.01-0.05mm的微孔II 21;
所述基质由吸水性的基质II4和吸附砷的基质I3按照一定的规则间隔设置而成;所述上层膜1由折叠膜12和非折叠膜13按照相同的规则间隔设置而成;所述基质II 4的四周通过膜层包覆,其中,基质II的上层膜为所述折叠膜;侧面和底部的膜层为所述下层膜;侧面的膜层上开设有微孔III,微孔III的孔径为0.01-0.05mm。
具体地,所述上层膜1与下层膜2均为聚四氟乙烯薄膜(具有较好的抗老化能力及力学强度,宽度100-150cm),膜厚度0.05-0.2mm;上层膜1开有孔径1-2mm的微孔(微孔I),开孔率为20%-40%,用于进行雨水的渗入;下层膜2开有孔径0.01-0.05mm的微孔(微孔II),开孔率40-60%,用于进行内部经处理后雨水的缓慢渗出,同时又保障两层膜之间的材料不会流失;上下两层膜之间的间距5-15cm。
所述基质I均匀填充于两层薄膜之间,组成如下:
5-10份的凹凸棒石(颗粒直径0.01-0.02mm)
10-15份的竹荪菌菌渣(颗粒直径1-2mm)
10-15份的氨基化海藻酸
8-10份的金鱼藻(颗粒直径1-2mm)
5-10份的聚环氧琥珀酸钠(颗粒直径0.01-0.02mm)
3-6份的菱锰矿粉(颗粒直径0.1-0.2mm)
30-40份的微生物菌渣(芽孢杆菌、酵母菌培养液过滤后混合形成,2种菌渣的比例为1:2)
所述凹凸棒石、氨基化海藻酸、金鱼藻等对金属砷具有吸附作用,聚环氧琥珀酸钠能够与砷发生络合反应,从而生成大分子物质而被凹凸棒石、氨基化海藻酸、金鱼藻等等吸附;菱锰矿粉能够与砷发生置换反应,使得置换后的产物更加容易与聚环氧琥珀酸钠发生络合,提高络合的效率;所述竹荪菌菌渣、微生物菌渣能够降低金属砷的毒性,其原理为:微生物对重金属的生物积累机理主要表现在胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累3种形式,微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子,或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子,或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子。综上所述,本申请采用以原料配比的基质,在各个原料的相互作用以及协同作用下,可以很好地对尾矿砷污染雨水径流进行原位收集与修复。
微孔III的薄膜也为聚四氟乙烯膜,厚度0.05-0.2mm,开有孔径0.01-0.05mm的微孔,开孔率30-50%;
折叠膜12也为聚四氟乙烯膜,厚度0.02-0.05mm,折叠成褶皱状态。
基质II由基质I与高吸水树脂(吸水倍率200-600倍,粒径0.5-1mm)按1:1混合;基质II的布置间距为50cm-100cm;基质II的填料宽度为5-10cm。
本发明提供的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置原理如下:
遇到降雨后径流水分由微孔I渗入,经基质I吸附、微生物等作用,实现砷污染的收集与修复。基质II在吸水后膨胀,将折叠膜胀平(高度5-10cm),形成横向凸起(如图2),该凸起具有阻挡雨水径流的作用,从而将雨水聚集在两两凸起之间,从而使基质I能够更加充分的吸收与修复雨水中的金属砷;同时基质2也可以处理一部分雨水径流。
应用时,将整体材料覆盖在尾矿斜坡上,用锚杆等固定。
实验例:
为对本发明做进一步说明设置下列5组实验,但本发明并不局限于此。其中实验1、实验3、实验4和实验5按照如下步骤分别进行实验。
表1实验设计
实验方法:
[1]按表1称取相应材料,将其混合均匀,经高压挤压造粒后(压缩比20:1)形成直径3mm左右的颗粒,形成相应的基质1。
称取20g基质1和20g高吸水树脂聚丙烯酸钠混合形成相应的基质2。
配制25L浓度为10.0mg/L,pH为7.0,本底离子强度为NaCl=40mmol/L的砷溶液置于30L塑料瓶中。
[4]按照图1制成聚四氟乙烯膜径流收集构造,收集构造收集总长为1.2cm,宽0.8m,上下薄膜间距为10cm,其上层膜表面设置孔径为1.5mm的微孔1,开孔率为35%左右,下表面开孔率为40%、孔径为0.01mm的微孔2,按照图1在其中部设置径流拦挡结构,拦挡结构长0.1m,拦挡结构两侧设置微孔3,孔径为0.01mm,其上的折叠膜的长度约为0.1m。
[5]将所制得的基质1和基质2填充于径流收集构造相应空腔内,并将径流收集构造铺设于PVC透明凹槽中,然后将PVC凹槽与水平面呈35°角固定,PVC凹槽下端设置渗透液体收集瓶。
[6]将装有砷溶液的塑料瓶固定在与PVC透明凹槽上端,并用医用输液管控制流速(约50mL/h)将塑料瓶中砷溶液均匀地引入PVC透明凹槽中,使其流经聚四氟乙烯膜径流收集构造中,渗透液流入收集瓶中。
[7]待渗透液收集完成后,将其在12000r/min下离心8min,取上清液测定砷含量,并计算砷的去除率。
实验2按照以上步骤中[1]和[3]进行实验,形成基质1,将其混合均匀后直接铺于PVC凹槽中,然后将PVC凹槽与水平面呈35°角固定,PVC凹槽下端设置渗透液体收集瓶。然后按照以上实验步骤中[6]、[7]分别进行实验。
实验结果如下表2
表2实验结果
通过表1、表2可以看出,采用本发明修复装置对尾矿中砷污染雨水径流进行原位收集与修复的效果最佳。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,其特征在于,包括上层膜与下层膜,在上层膜与下层膜之间填充有基质;在所述上层膜上设置有孔径为1-2mm的微孔I,在所述下层膜上设置有孔径为0.01-0.05mm的微孔II;
所述基质由吸水性的基质II和吸附砷的基质I按照一定的规则间隔设置而成;所述上层膜由折叠膜和非折叠膜按照相同的规则间隔设置而成;所述基质II的四周通过膜层包覆,其中,基质II的上层膜为所述折叠膜;底部的膜层为所述下层膜;基质II的侧面的膜层上开设有微孔III,微孔III的孔径为0.01-0.05mm;
所述吸附砷的基质I其原料按照质量份计算,包括:
颗粒直径为0.01-0.02mm的凹凸棒石5-10份;
颗粒直径为1-2mm的竹荪菌菌渣10-15份;
氨基化海藻酸10-15份;
颗粒直径为1-2mm的金鱼藻10-15份;
颗粒直径为0.01-0.02mm的聚环氧琥珀酸钠5-10份;
颗粒直径为0.1-0.2mm的菱锰矿粉3-6份;
微生物菌渣30-40份;
所述微生物菌渣由芽孢杆菌、酵母菌培养液过滤后混合形成;
所述上层膜、下层膜、基质II的侧面膜层均为聚四氟乙烯膜;
所述基质II由基质I与高吸水树脂按1:1混合而成;所述高吸水树脂吸水倍率200-600倍,粒径0.5-1mm;
所述微孔I在上层膜的开孔率为20%-40%;微孔II在下层膜的开孔率40-60%;微孔III在所述侧面的膜层上的开孔率为30-50%;
基质II在吸水后膨胀,将折叠膜胀平,形成横向凸起,该凸起具有阻挡雨水径流的作用,从而将雨水聚集在两两凸起之间,从而使基质I能够更加充分的吸收与修复雨水中的金属砷;同时基质基质II也能够处理一部分雨水径流。
2.根据权利要求1所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,其特征在于,所述芽孢杆菌与酵母菌的比例为1:2。
3.根据权利要求1所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,其特征在于,所述基质I为将所述原料均匀混合后,经高压挤压造粒后形成的直径为3-4mm的颗粒。
4.根据权利要求1所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,其特征在于,所述基质II的布置间距为50cm-100cm;基质II的填料宽度为5-10cm。
5.根据权利要求1所述的对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置,其特征在于,所述上层膜与下层膜之间的间距为5-15cm;上层膜、下层膜、基质II的侧面膜层其厚度均为0.05-0.2mm。
6.一种对尾矿砷污染雨水径流进行原位收集与修复的方法,其特征在于,采用权利要求1-5任一所述的装置构成的整体材料覆盖在尾矿斜坡上,用锚杆固定,对尾矿砷污染雨水径流进行原位收集与修复。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811400472.0A CN109354318B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811400472.0A CN109354318B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109354318A CN109354318A (zh) | 2019-02-19 |
CN109354318B true CN109354318B (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=65338415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811400472.0A Expired - Fee Related CN109354318B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109354318B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202753516U (zh) * | 2012-07-21 | 2013-02-27 | 德州东方土工材料股份有限公司 | 生态修复土工织物 |
CN104885827A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-09 | 四川大学 | 一种高陡边坡植被恢复结构 |
CN106630181A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-10 | 广西新六合环保有限责任公司 | 一种工业废水处理剂及其制备方法 |
CN106753410A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 郑州北斗七星通讯科技有限公司 | 一种砷污染土壤修复药剂 |
CN108192625A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-22 | 冷梦思 | 一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3975239B2 (ja) * | 1998-05-28 | 2007-09-12 | エスペック株式会社 | 汚染地下水浄化方法及び装置 |
-
2018
- 2018-11-22 CN CN201811400472.0A patent/CN109354318B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202753516U (zh) * | 2012-07-21 | 2013-02-27 | 德州东方土工材料股份有限公司 | 生态修复土工织物 |
CN104885827A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-09 | 四川大学 | 一种高陡边坡植被恢复结构 |
CN106630181A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-10 | 广西新六合环保有限责任公司 | 一种工业废水处理剂及其制备方法 |
CN106753410A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 郑州北斗七星通讯科技有限公司 | 一种砷污染土壤修复药剂 |
CN108192625A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-22 | 冷梦思 | 一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109354318A (zh) | 2019-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109485203B (zh) | 一种对尾矿铅镉复合污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
CN109250824B (zh) | 一种对尾矿镉污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
CN109384317B (zh) | 一种对尾矿铜污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
Gibert et al. | Municipal compost-based mixture for acid mine drainage bioremediation: Metal retention mechanisms | |
Lee et al. | Remediation of heavy metal contaminated groundwater originated from abandoned mine using lime and calcium carbonate | |
CN101920191B (zh) | 一种活性炭改性材料及在水除砷中的用途 | |
KR101344236B1 (ko) | 철 슬러지를 이용한 유해성 이온 제거용 흡착제 및 이의 제조방법 | |
CN109354318B (zh) | 一种对尾矿砷污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
Fang et al. | Tandem type PRBs-like technology implanted with targeted functional materials for efficient resourceful treatment of heavy metal ions from mining wastewater | |
Hassanli et al. | Reuse of municipal effluent with drip irrigation and evaluation the effect on soil properties in a semi-arid area | |
CN109336264B (zh) | 一种对尾矿铬污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
CN109368929B (zh) | 一种对尾矿铅污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
CN109205802B (zh) | 一种对尾矿钒污染雨水径流收集修复的装置及方法 | |
CN100447094C (zh) | 一种多级梯度吸附槽吸附工艺 | |
Kushawaha et al. | Geogenic pollutants in groundwater and their removal techniques | |
KR20150024511A (ko) | 철(수)산화물을 포함하는 다공성 알긴산 겔 복합체의 제조방법 및 이를 이용한 중금속 제거용 흡착제 | |
Bailey et al. | Applications for hydrous ferric oxide mine water treatment sludge-A review | |
Ren et al. | Pb Removal Using Mixed Substrates in a Constructed Laboratory-Scale Unvegetated Vertical Subsurface-Flow Wetland. | |
CN115093049A (zh) | 一种超高磷污水的处理方法 | |
CN108109712A (zh) | 水葫芦生物质采铀系统 | |
Liang et al. | Minerals and mine drainage | |
Li et al. | Evaluation of three common alkaline agents for immobilization of multi-metals in a field-contaminated acidic soil | |
US20210102334A1 (en) | Use of carboxymethyl starch in geosynthetic clay liners | |
Jeyakumar et al. | Comparative studies on the removal of copper (II) by Ulva fasciata activated carbon and commercially activated carbon | |
Abedi-Koupai et al. | Investigation on the performance of sand filter incorporating tire chips as cover in subsurface drainage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210903 |