废弃矿山早期粗放式开采所导致的矿山酸性废水问题,是国内外矿山环境治理工作的难题。目前,已建成的水处理设施存在能耗高、药剂用量大、渣量大、维护及运行成本高、稳定达标难等技术瓶颈问题。部分地区因废水运维护成本过高,地方财政无力承受,污水处理设施长期闲置,任由废水直排,因此矿山酸性废水治理面临的经济和技术挑战更为突出。
湖南农业大学污染控制与资源利用创新团队通过多年研究实践,围绕矿山酸性废水被动式生物处理技术存在的难点,提出了“铁锰氧化-硫酸盐还原”的技术思路。该技术根据材料学和环境微生物学的原理,利用环境中的物理、化学和生物去除过程来改善水质。其特点是充分利用功能微生物对铁、锰、硫等离子的定向价态调控,并通过微生物与功能材料的固定化及功能耦合,实现废水中多重金属的高效去除。
该工艺与传统的主动式处理工艺相比(如石灰中和等工艺),具有工艺设计简单、一次性建设成本低、无药剂添加、无动力消耗,运行维护成本低,能实现无人值守、长期的、稳定的运行,极大降低了矿山酸性废水处理的难度、人力和物力成本,尤其适用于偏远矿区及历史遗留矿区重金属酸性废水的处理。