什么是酸性采煤废水

㈠ 酸性工业废水包括哪些种类啊

含较低浓度的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、有机酸等酸性物质的废水称酸性废水。

㈡ 酸性废水处理的原则是什么

所谓酸性废水，就是还有一些废物的酸性液体。之所以要对他们进行处理，回就是为了避免答他们对环境产生污染，对别的物体产生腐蚀。因此，有以下原则。
第一，处理后溶液呈中性，因为酸性或碱性的液体都会与相应的物质发生反应，比如酸性的物体会腐蚀碱性的物质，碱性的物体会腐蚀酸性的物质，所以一般情况下酸性废水处理过以后都是正中性的。
第二，为了循环再利用，废水中的废弃物要尽可能大程度上的回收再利用。
第三。出于对成本的考虑，再能够达到相同，处理结果的情况下，尽量使用成本较低的处理方法。

㈢ 煤矿酸性水水化学特征及其环境地球化学信息研究

摘 要 以水化学数据为依据，应用相关分析，结合地质、水文勘探资料，对煤矿酸性矿排水( AMD) 的水化学特点及其成因进行了研究。煤矿 AMD 在一定的物质条件和环境条件下形成，只要条件适宜，不管是高硫煤还是低硫煤均可产生酸性水; 低 pH、高 Eh、高 TDS 及高硬度是煤矿 AMD 的重要特征，水中的 SO42 －与其 EC 之间以及 Fe3 +/ Fe2 +比值与其 Eh 值走势具有良好的一致性，水中微量元素及重金属来源较复杂，如 Ni、Cu、Co、Zn 等来源于黄铁矿的氧化溶解，但 Pb、Sr 等主要来自 AMD 对煤系地层中煤及岩石中矿物的淋滤作用。

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

一、引言

煤矿在开采过程中，因含煤地层中所含硫化物( 主要为黄铁矿) 的赋存环境变化而自发进行氧化还原反应，可导致产生酸性矿排水( AMD) 。AMD 的低 pH 值和较高的矿化度特征，说明其有很强的溶解性和侵蚀性，这种矿排废水能携带大量的重金属及有害化学物质进入环境。煤矿酸性矿井水在我国分布广泛，北方主要分布在陕、晋、鲁和内蒙等省区，南方分布在川、桂、贵、浙、闽等省区。目前，对 AMD 的研究多集中在金属矿床、矿尾库等的酸性矿排水治理方面，而对含煤地层环境下产生的 AMD 的水化学数据中所蕴含的丰富环境地球化学信息的解读还不多见。煤矿 AMD 的化学特征在一定程度上反映了相应地区的物质组成、主要水—岩反应和水中组分的相互作用等环境信息，对这些信息的研究可了解煤矿AMD 的产生、变化过程及可能产生的环境效应，为煤矿环境治理及模拟预测提供可靠依据。笔者通过对福建省永安及上京两个矿区的井下现场勘查，系统采集和测试了煤层、顶底板岩石、黄铁矿以及矿井中的酸性水样品，通过综合分析这些数据，试图总结煤系酸性水的水化学特征，并探讨其中所反映的环境信息。

二、研究区地质环境

区内地层主要由上石炭统船山组、下二叠统栖霞组、文笔组、童子岩组、上二叠统翠屏山组及第四系残坡积物层组成。下二叠统童子岩组为主要含煤地层，由一套海陆过渡相岩性组成，以泥质岩为主，次为粉砂岩和砂质岩，砂岩多为钙质胶结。普遍含形态各异、含量不等的菱铁矿和黄铁矿结核。童子岩组内由下而上分为第 1、第 2、第 3 段，其中第 1 和第 3 段为含煤段。在永安矿区，第 3 段为主要含煤段，自上而下有 0 ～11 号煤层，其中 1 号、2 号、5 +6 号、9 号为主采煤层。在上京矿区，第 1 段为主要含煤段，煤层自上而下为 22 ～ 49 号煤，其中 33、34、38、45、48 等 16 层煤层为可采煤层。

研究区沟谷发育，植被茂盛，海拔最高点标高为809m，最低点为300m。本区为亚热带潮湿气候区，年平均降雨量和气温分别为1565mm、18.9℃，气温最高39.2℃，全年相对湿度平均79%。水文地质条件属简单—中等类型，下部栖霞灰岩富水性较强，但远离煤层(距煤层200m左右)，正常情况下对煤层没有影响。大气降水是矿坑水的直接或间接补给水源。另外煤系构造裂隙发育，但富水性弱，岩性为砂岩，钻孔涌水量Q=0.57～4.5L/s，渗透系数K=0.073～0.15m/d。裂隙水水质为HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，总矿化度0.016～0.15g/L，属低矿化度具侵蚀性水。

三、样品采集与检测

为全面了解永安矿区童子岩组内整个含煤地层酸性水的情况，在永安矿区东坑仔矿的0号、1号、9号和上京矿区小华煤矿的34、38、48号等主采煤层的顶底板、煤和水及部分黄铁矿进行采样。在井下现场测定了水样温度、Eh值和pH值，其余水质项目按取样标准处理后送核工业北京地质研究院测定。用等离子质谱法(ICP-MS)测定水中阳离子及痕量元素含量;离子色谱法(IC)测定氯离子、氟离子、溴离子、硝酸根离子和硫酸根含量;采用容量法测定碳酸根、重碳酸根、氢氧根的浓度。对煤样、煤层顶底板岩样及黄铁矿样品进行了X射线衍射(XRD)分析和等离子质谱分析。

四、结果与讨论

1.井下AMD的环境特征

在井下调研时发现，大量褐红色氧化铁沉淀物与酸性水伴生，可视其为存在酸性水或曾经有酸性水产出的标志。酸性水常常出现在松散、破碎的煤层顶板处及平巷上部的采空区下方，这些现象表明酸性水明显受环境条件的控制，这可能与含氧水的进入有关。在无破碎区，地表水中有限溶解氧在缓慢的下渗过程中，被浅部地层中的物质消耗，不足以氧化较深部的含硫矿物而产生酸性水。

地质勘探资料表明，本区煤系由以铝、硅酸盐矿物为主的泥岩、粉砂岩及砂岩组成，地层中碳酸盐岩组分相对很少，CaCO₃仅以脉状或钙质胶结物形式产出。有关黄铁矿氧化动力学实验表明^［1］，在有碳酸盐岩存在时，产酸能力受到抑制。Holmstrom^［2］等的研究表明，尾矿是否产生酸性排水和释放重金属主要取决于碳酸盐矿物的含量，而不是硫化物的含量。永安矿区煤中总硫含量小于1%，为低硫煤，但却产生了pH值低达2.75的酸性水，这一事实表明不管是高硫煤还是低硫煤均可产生酸性水。

2.煤层AMD的水化学特征

所取水样有3种类型:煤层酸性水样、煤层非酸性水样、地表水样。各水样的化学组成检测结果见表1，样品中除JS8为地表水外，其余为井下矿排水。

根据矿井原钻孔资料，未经淋滤的地层裂隙水的水质为HCO₃-Ca-Mg和HCO₃-SO₄-Cl-Mg型，总矿化度0.016～0.15g/L。而经淋滤煤层后形成的酸性水的组成变化很大，按库尔洛夫表达式计算后，水质类型变为SO₄-Ca-Mg(如DS2)和SO₄-Mg-Fe-Ca(如HS5)型水，TDS为1.64～4.398g/L，为高矿化度水。

表1 永安矿区煤层矿井水水化学常量组分含量w单位:mg·L^－1

注:－为未检出;表中硬度以CaCO₃计。

由表1可以得出本区煤矿酸性有如下特点:

(1)pH值变化范围较大，可从5点几至2点几，而在pH≤3.00的水中，HCO^－₃含量均为未检出。根据水中碳酸系统平衡关系，此时水中的碳酸盐组分以H₂CO₃或游离CO₂形式存在，即水的总碱度趋于零，具有较强的侵蚀性。

(2)酸性水具有SO₄^2－高、总硬度高和TDS高的三高特征。SO^2－₄含量在阴离子中占绝对优势，表1中HS7水样硫酸根离子浓度达3239.9mg/L，煤矿酸性水水化学类型一般为SO^2－₄－Ca、Mg(Fe、Al)型。酸性水使地层中碳酸盐类及铝硅酸盐类矿物大量溶解，而造成水的高硬度和高TDS，TDS>1g/L。如，HS7的TDS达4398.5mg/L。酸性水中硫酸盐是其矿化度主要贡献者，水中SO^2－₄离子浓度与其电导率(EC)具有良好的对应关系(图1)。

(3)煤矿酸性水的Eh范围在600～800mv，是一种高氧化态水，水中的多价态元素以高价态存在，如Fe³⁺、V⁵⁺、Mn⁴⁺、Cr⁶⁺等。检测结果表明，Fe³⁺/Fe²⁺比值在多数情况下与环境的Eh值有良好的相关性(图2)，Eh随Fe³⁺/Fe²⁺值增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值在井下酸性水环境中起到决定电势作用。

图1 电导率与SO₄^2－含量走势相关图

图2 Eh与Fe³⁺/Fe²⁺走势相关图

3.AMD中微量组分来源分析

造岩矿物及矿石矿物中的微量元素通常以类质同象形式存在，而天然水中微量元素的分布通常受环境中水—岩相互作用控制。对永安矿区酸性矿坑水样中50多种微量元素进行了ICP—MS测定。对7个矿井水样中含量100×10^－9以上的微量元素与水样中的主要特征元素进行了相关分析(表2)。综合分析上述数据，并结合煤、岩及黄铁矿样品的XRD分析结果，可得出以下初步结论:

(1)pH值与大多数组分呈负相关，说明各组分的溶解度随介质pH的降低而增大，尤其对Fe和Al溶解度影响较大。同时也可能与它们在pH增大时易形成氢氧化物胶体而沉淀有关。胶体形成后对其他微量元素的吸附产生共沉淀是pH对微量元素含量的一个间接影响。

(2)Ni、Co、Zn、Y等与Fe、SO^2－₄高度相关，相关系数大于0.94，说明它们的来源与黄铁矿的氧化溶解密切相关。Ni、Co、Zn均为过渡元素，常在黄铁矿中与铁形成类质同象替代，而在黄铁矿风化过程中被释放进入溶液;与Fe、SO^2－₄有较高相关性的还有Na、Cu、Mg、Mn元素，这些元素在地球化学上与铁元素常亲密共生，说明黄铁矿是其部分来源，或是黄铁矿的氧化溶解对它们的释放迁移有重要影响。

(3)水中Pb-K和Pb-Al的相关系数分别为0.77和0.64，而与Fe和SO^2－₄的相关系数较低，分别为0.39和0.41。ICP-MS对煤、岩、矿的分析结果表明，大多数煤样品中的Pb含量高于同层位中黄铁矿的Pb含量，且由于本区为低硫煤，因此黄铁矿对矿井水中Pb的贡献相对较小，即本区酸性水样中的Pb除来源于黄铁矿的氧化溶解外，还来源于地层中的含铅矿物，如钾长石、黑云母的水解反应:

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(4)锶是广泛存在于地下水中的一种微量元素。它在造岩矿物中的分配主要受钙和钾的互带性控制^［3］，Sr²⁺主要是以类质同象的形式存在于含钙、钾的铝硅酸盐矿物中，随着含锶的钙长石、钾长石、白云母等矿物的水解，锶被释放而进入地下水中。

本研究水样中锶含量在几百～上千μg/L，Sr与Ca呈正相关，相关系数为0.79，与K的相关系数仅为0.27。本水样中的锶可能主要来源于钙长石的水解反应。赵广涛(1998)^［4］对崂山矿泉水的研究得出Ca-Sr的相关系数为0.6636，而K-Sr的正相关则不明显。这一结论与本文结果较为吻合，但是否具有代表性还有待研究。

表2 永安酸性煤矿坑水中特征组分及微量元素间的相关系数矩阵

五、结论

(1)煤矿AMD可产生于高硫煤或低硫煤层中，含氧水沿破碎带入渗和地层中相对少量的碳酸盐岩是产生煤矿AMD的重要条件。

(2)低pH、高矿化度和高硬度是煤矿AMD的水化学的典型特征。水中的硫酸盐是其矿化度的主要贡献者;煤矿酸性水中的SO^2－₄含量与其电导率具有良好的对应关系;Eh随Fe³⁺/Fe²⁺比值的增加而增加，Fe³⁺/Fe²⁺比值决定着煤矿酸性水的电势。

(3)煤矿AMD中含有众多重金属及其他微量元素。其中Ni、Co、Zn、As等主要有害微量元素来源于黄铁矿的氧化分解，而Pb、Sr等则来源于酸性水对地层中物质的溶滤作用。煤矿酸性水的酸度大大增加了环境中有害化学物质的出溶率和迁移性。

参 考 文 献

［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，钟佐 . 水-岩互相作用的地球化学模拟理论及应用 . 中国地质大学出版社，1998

［4］ 赵广涛，李玉瑛，曹钦臣等 . 青岛西北地区矿泉水的水化学特征与形成机理 . 青岛海洋大学学报，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、赵峰华、任德贻合著，原载《煤田地质与勘探》，2004 年第 32 卷第 3 期)

㈣ 洗煤废水PH值呈酸性是什么原因呢

煤中有0。3～0。5%的硫，主要是FeS2，在水中容易被O2氧化产生H+ ，特别是在微生物的催化作用下迅速酸化。应该中和和抑菌处理。

㈤ 什么是酸性废水

生活或生产过程中排出的PH值小于7的废水，里面可能含有酸性或者水解后生成酸的物质。

㈥ 酸性废水是什么，酸性废水是什么知识

酸性废水是什么，酸性废水是什么知识
酸性废水处理来说相对简单,只需版要加入碱性物质（权石灰、苛性钠等）,调节PH值到6--9范围内,就可以达标排放.
但是一般酸性废水不可能是单独存在的,如果单独存在的话,没有其他物质干扰的话,完全可以做为资源化利用.
一般酸性废水在冶金行业比较多,很多金属都需要用酸来萃取.这类废水俗称污酸废水.一般是通过调节ph值到碱性,然后可以通过电化学、膜工艺、铁盐法、硫化法等技术手段来处理达标.

㈦ 矿山酸性废水怎么处理

矿山酸性废水主要是由还原性的硫化矿物在开采,运输,选矿及废石排放和尾矿贮存等过程中经空气,降水和菌的氧化作用形成的.矿山酸性废水水量较大,pH值较低,含高浓度的硫酸盐和可溶性的重金属离子.

矿山酸性废水的处理方法主要分为中和法和微生物法2种.中和法是最常用的方法,即向酸性废水中投加碱性中和剂(碱石灰,消石灰,碳酸钙,高炉渣,白云石等),一方面使废水的pH值提高,另一方面废水中的重金属离子与中和剂发生化学反应形成氢氧化物沉淀,去除水体中的重金属离子.为了提高处理效果,中和法通常与氧化或曝气过程(如将Fe2+转变为Fe3+)相结合使用.王洪忠等人利用中和法对排入孝妇河的矿山酸性废水进行处理,出水pH值达到7.5,硫酸根和总铁含量为微量.陈喜红对江西万年银金矿矿山废水采用中和法处理,出水水质指标优于农灌用水标准.银山铜锌矿采用两段石灰中和法处理矿山酸性废水得到含锌量达40%的锌渣.栅原矿山和平水铜矿分别采用分段中和沉淀法处理酸性废水,有效地回收了有价金属.微生物法是利用自然界中的硫循环原理,利用硫酸盐还原菌通过异化硫酸盐的生物还原反应,将硫酸盐还原成H2S,并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫,同时重金属离子在微生物体内"积累"起来.国外应用微生物法处理矿山酸性废水的实例较多,如美国蒙大拿州对某矿山酸性废水建立(硫化还原菌)处理系统,出水pH值达到7,Fe,Al,Cd和Cu的去除率也较高.随着科学的进步,矿山酸性废水的处理技术不断得到新的发展,如湿地处理法,生物膜吸附处理法和生化材料过滤法等.

㈧ 谁了解酸性污水是怎么产生又该怎么处理的

污水的主要指标除了COD、BOD和氨氮，还有一个重要指标就是pH值，pH值分为酸性和碱性。酸性污水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等的中间生产环节，这些污水如果不加以处理就排放到自然河流之中，会对水体造成恶劣影响，当浓度过高时，会直接导致水生动植物的死亡。我们如果长期饮用酸性水会对身体酸碱平衡极为不利，还会对视力、免疫力、皮肤、骨质等系统有不同程度的危害。

对于酸性污水我们首要处理的便是污水中各种有害物质或重金属盐类。目前主流处理方法有以下几种，包括蒸发结晶、氧化还原、化学沉淀、中和、离子交换树脂和膜处理等。

其中利用中和反应来处理酸性污水相对较多，主要原理就是运用碱性物质和酸性污水发生反应，生成弱解离的水分子，同时生成可溶解或难溶解的其他盐类，消除其有害作用。

㈨ 什么是采煤废水和选煤废水

采煤废水也叫矿井水，是井下采煤产生的废水。
选煤废水是指洗煤厂无法实现水系统闭路循环而产生水。

㈩ 洗煤废水酸性ph

洗煤废水酸性ph在8到8.5之间。洗煤废水浓度大，悬浮物含量大，COD高，废水显酸性，PH值在8到8.5之间。