改性粉煤灰净化酸性矿山废水污染机理研究

来源：环境工程技术学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：王宪革, 赵子千, 沙浩群, 何小松

摘要：煤矸石堆存过程中产生的酸性矿山废水（acid mine drainage，AMD）对周边水环境具有严重污染风险。基于“以废治废”理念，选择煤炭燃烧产生的粉煤灰开展了去除AMD中污染物的研究。针对粉煤灰原灰处理效果不佳的现状，对比了不同改性条件下的粉煤灰对AMD中污染物的去除效果，筛选出了去除效果最佳的粉煤灰改性材料，并从微观层面解析了粉煤灰改性材料去除污染物过程中的作用机理。结果显示：经Ca(OH)2助熔焙烧改性粉煤灰处理后，模拟AMD废水中的Fe、Mn含量由100 mg/L降至低于1 mg/L，污染物去除率达99%。Ca(OH)2助熔焙烧改性粉煤灰对Fe、Mn的吸附过程主要为单层化学吸附，在0~2 h内吸附接近平衡。此外，Ca(OH)2助熔焙烧改性增加了粉煤灰表面粗糙度和孔隙数量，并在表面形成六面体晶相结构。同时，Ca(OH)2助熔焙烧改性过程活化了粉煤灰颗粒表面Si和Al元素，提高了其Zeta电位，减少了游离羟基，增加了固定羟基，从而增强了其对污染物的吸附能力。Ca(OH)2助熔焙烧改性显著提高了粉煤灰对AMD中污染物的去除率，为粉煤灰治理AMD提供了材料与方法依据。

关键词：酸性矿山废水 （AMD）, 粉煤灰, 改性, 吸附