1.2.1 源頭控制技術(shù)

    （1）物理控制

物理控制分為水封（水覆蓋）和干性覆蓋技術(shù)（Evangelou and Zhang, 1995），即將產(chǎn)生酸性廢水的污染源淹沒(méi)于水下或利用土壤等材料進(jìn)行填埋。前者可隔斷空氣與污染源的接觸，后者則可同時(shí)隔斷污染源與水和空氣的作用，從源頭上消除酸性水產(chǎn)生的條件。物理控制技術(shù)比較適合于尾渣庫(kù)和廢石堆放場(chǎng)地。水封技術(shù)的推廣應(yīng)用受場(chǎng)地地形條件、水位季節(jié)變化等因素的影響較大，同時(shí)，水封技術(shù)很難完全隔斷空氣，對(duì)于長(zhǎng)期處置廢棄的場(chǎng)地效果不理想。Vigneault et al.（2001）曾報(bào)道某場(chǎng)地水封后2年內(nèi)即監(jiān)測(cè)到含硫礦物的氧化。干性覆蓋既將尾渣或廢石等密封填埋，隔斷空氣和雨水。密封材料包括細(xì)粒土壤（粘土）、有機(jī)廢料（木屑、污泥、泥炭）、人造材料（聚乙烯、塑料襯墊）和植被等（楊博，2015；Bussiere et al., 2004）。長(zhǎng)期看，土壤作為密封材料其滲透性能不穩(wěn)定，特別是季節(jié)干濕變化明顯的地區(qū)，土壤密封層極易因收縮膨脹產(chǎn)生裂隙。相對(duì)于土壤而言，有機(jī)廢料由于含豐富的微生物群落，極利于填埋區(qū)厭氧環(huán)境的形成。此外，有研究還表明，微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的溶解性中間產(chǎn)物可與Fe³⁺形成絡(luò)合物，有效降低Fe³⁺對(duì)FeS₂的氧化作用（Pandey et al., 2011）。人造材料的老化、施工過(guò)程中的破損、后期維護(hù)費(fèi)用較高等限制了其推廣。

    （2）化學(xué)控制

化學(xué)控制又稱為化學(xué)鈍化，即使用化學(xué)材料，使其在含硫礦物表明形成一層被膜，防止含硫礦物的氧化（Zhang and Evangelou, 1998）?；瘜W(xué)材料可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)材料，常見(jiàn)的無(wú)機(jī)材料有磷酸鹽、硅、高錳酸鹽及氫氧化鈉、碳酸鈉、石灰、石灰石和煤灰等堿性材料（Pérez-López et al., 2007a; Cárdenes et al., 2009; Caldeira et al., 2010; Mauric and Lottermoser, 2011; Ji et al., 2012）。常見(jiàn)的有機(jī)材料有腐殖酸、脂類(lèi)、多乙烯多胺、脂肪酸和草酸等（Wu et al., 2006; A?ai et al., 2009; Hao et al., 2009）。部分化學(xué)控制技術(shù)由于使用化學(xué)試劑，成本相對(duì)較高，且可能產(chǎn)生后續(xù)的環(huán)境問(wèn)題。而利用天然或廢棄材料如石灰石、硅和煤灰等能有效克服這些問(wèn)題。然而，研究表明，石灰石的鈍化作用有效期較短，主要原因是系統(tǒng)內(nèi)生成的氫氧化鐵膠體附著于石灰石顆粒表面，阻礙了其進(jìn)一步的作用（Caldeira et al., 2010）。在使用硅作為鈍化材料時(shí)，需要在硅溶液中添加緩沖劑和低濃度的過(guò)氧化氫，在FeS₂礦物表面形成氫氧化鐵-硅層，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硅層，有效阻止FeS₂礦物的氧化（Zhang and Evangelou, 1998）。煤灰是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種良好的鈍化材料，它的使用不僅能在短時(shí)間內(nèi)提高系統(tǒng)的pH，促進(jìn)生成氫氧化鐵膠體，從而覆蓋于FeS₂礦物顆粒表面，而且，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，在煤灰與FeS₂礦物之間可生成新的礦物如石膏和文石（Pérez-López et al., 2007b）。這兩種作用均能有效阻止FeS₂的繼續(xù)氧化。此外，煤灰所含的硅、鈣等成分能形成硅酸鈣膠體，起到膠結(jié)FeS₂礦物顆粒的作用（Palamo et al., 2007）。有機(jī)材料中以腐殖酸和脂類(lèi)最常用，主要原因是相對(duì)于大部分的有機(jī)材料而言，其成本低，對(duì)環(huán)境的影響小。腐殖酸對(duì)氧化物具有高度的親和性，能有效抑制FeS₂的電化學(xué)行為，適用于較寬的酸性環(huán)境（pH>2）（Duval et al., 2007; Sahoo et al., 2013），但其對(duì)生物氧化作用的有效性及長(zhǎng)期效果還需深入研究。脂類(lèi)由于含有一個(gè)或多個(gè)二尾組分（two-tailed compounds），能形成疏水層而強(qiáng)烈阻止含硫礦物的氧化，即使在較低的pH條件下，其效果依然良好（Kargbo et al., 2004）。

    （3）細(xì)菌抑制

鐵氧化菌和硫氧化菌對(duì)FeS₂的氧化起著極強(qiáng)的催化作用，因此，使用殺菌劑不失為一種有效的抑制FeS₂氧化的方法。常用的殺菌劑有陰離子表面活性劑（十二烷基硫酸鈉）、有機(jī)酸、防腐劑等。殺菌劑通過(guò)改變包裹于FeS₂顆粒外部的保護(hù)膜，從而改變細(xì)菌酶賴以起作用的酸性環(huán)境或擾亂細(xì)菌與礦物表面之間的聯(lián)系，達(dá)到抑制細(xì)菌生長(zhǎng)或滅菌的目的（Kleinmann, 1998）。殺菌劑一般為液體，比較容易與尾渣和廢石等污染源充分接觸。研究表明，殺菌劑能抑制細(xì)菌活性，降低細(xì)菌數(shù)量，但無(wú)法完全消滅細(xì)菌；對(duì)于已經(jīng)強(qiáng)烈氧化的污染源，使用效果不佳；由于容易流失，長(zhǎng)期效果受到影響（Johnson and Hallberg, 2005）。此外，使用殺菌劑容易造成二次污染（Hodges et al., 2006）。

    （4）電化學(xué)保護(hù)

電化學(xué)保護(hù)利用電化學(xué)原理，將含含硫礦物的巖層或尾渣設(shè)置為陰極，通過(guò)降低其表面溶解氧的含量減弱含硫礦物的氧化作用（Brousseau et al., 2000）。據(jù)報(bào)道，采用該方法處理澳大利亞某50000m²的尾渣庫(kù)，溶解氧的去除率高達(dá)99.9%（Lin et al., 2001）。該技術(shù)要求被處理巖層或尾渣含硫礦物含量較高，導(dǎo)電性較好，而且長(zhǎng)期使用成本較高。

    （5）脫硫技術(shù)

脫硫技術(shù)主要用于含含硫礦物的尾渣的處置，如金屬礦山的尾礦庫(kù)。通常采用浮選技術(shù)分離回收尾渣中的含硫礦物如黃鐵礦。通過(guò)浮選，尾渣硫含量可由20%降至0.5%（Bois et al., 2004）。處理后的低硫含量的尾渣還可用作未處理尾渣或廢石的覆蓋材料。該技術(shù)即可通過(guò)脫硫降低產(chǎn)生酸性廢水的風(fēng)險(xiǎn)，也可回收含硫礦物，但當(dāng)采用處理后尾渣作為覆蓋材料時(shí)，必須解決好其滲透性的問(wèn)題，如可與粘土混合，同時(shí)，還需對(duì)其中殘留含硫礦物的氧化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.2.2 事后治理

    （1）被動(dòng)處理技術(shù)

酸性廢水的被動(dòng)處理技術(shù)指采用固體廢料、天然或改進(jìn)的天然材料，綜合利用生物、地球化學(xué)和重力等自然作用過(guò)程，中和酸性廢水及去除其有毒有害組分的技術(shù)（Hedin et al., 2013）。常用的有需氧濕地系統(tǒng)、厭氧濕地系統(tǒng)、石灰石充填溝/床、垂直流系統(tǒng)和滲透反應(yīng)墻等（程麗芬, 2015; Vyawahre and Rai,2016）。常用的天然材料包括石灰、石灰石、煤灰、褐煤、堿性造紙泥漿等（Olds et al., 2013; Dietz and Gourley, 2015; Muhammad et al., 2015; Abu-Baker et al., 2016）。

① 需氧濕地系統(tǒng)

需氧濕地系統(tǒng)主要用于處理鐵離子含量較高的微酸性或純堿性廢水。其主要功能是通過(guò)曝氣促進(jìn)鐵離子氧化和沉淀，并去除固體懸浮物。當(dāng)廢水堿性較強(qiáng)（pH>8），且含鐵量較低時(shí)，也可用于去除廢水中的錳離子（Luan et al.,2012）。廢水中同時(shí)存在鐵、錳離子時(shí)，鐵離子優(yōu)先沉淀。典型的好氧濕地系統(tǒng)為種植香蒲的淺水表流濕地。水深一般在10-30cm。香蒲的作用主要是減緩水流，其根部氧氣的釋放可一定程度上促進(jìn)鐵或錳離子的氧化。由于鐵、錳離子的氧化均釋放H⁺，經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)后，出水酸性將有一定程度的增強(qiáng)。該系統(tǒng)的處理能力受來(lái)水水質(zhì)和占地面積的影響較大。另外，砷也是礦山酸性廢水中常見(jiàn)的有毒有害組分，在氧化和酸性環(huán)境中，砷常常以五價(jià)陰離子形式（AsO₄^3-、HAsO₄^2-、H₂AsO₄^-）存在，而鐵的水解產(chǎn)物對(duì)砷離子具有極強(qiáng)的吸附作用（諶宏偉等，2012；Suda et al.,2016; Chen et al.,2016），這也是該系統(tǒng)的重要功能之一。

② 厭氧濕地系統(tǒng)

在需氧濕地系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，底質(zhì)加入石灰石或石灰石和易降解有機(jī)物的混合層既構(gòu)成厭氧濕地系統(tǒng)。其形式有多種，如保持較淺的水深（10-30cm），種植水生植物；或者增加水深，布設(shè)物理設(shè)施以替代水生植物調(diào)節(jié)水流流態(tài)。厭氧濕地系統(tǒng)的功能主要包括三方面：

（a）去除SO₄^2-。在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌利用SO₄^2-和易降解有機(jī)物，發(fā)生代謝作用，反應(yīng)如下式（2）。

（b）去除酸溶性金屬離子。當(dāng)廢水中含有酸溶性金屬離子（M）時(shí)，硫酸鹽生物還原作用的最終產(chǎn)物為金屬硫化物沉淀（唐婕琳等，2014），反應(yīng)如式（3）。

（c）中和酸性。

底質(zhì)中充填的石灰石溶解產(chǎn)生HCO₃^-，以及上述硫酸鹽還原反應(yīng)產(chǎn)生的HCO₃^-中和廢水中的H⁺。

                                    （10）

                                  （11）

由于底層堿性水和表層酸性水的混合速度較慢，要求該系統(tǒng)有足夠長(zhǎng)的水力停留時(shí)間和較大的占地面積。

 

③ 封閉式石灰石充填溝/床

將石灰石充填至事先構(gòu)建好的溝渠內(nèi)，并覆蓋以粘土，制造缺氧環(huán)境，即構(gòu)成封閉式石灰石充填溝。該系統(tǒng)利用石灰石溶解產(chǎn)生HCO₃^-中和酸性廢水。要求來(lái)水中溶解氧、鐵和鋁含量較低，一般認(rèn)為不超過(guò)1mg/L（Zipper et al., 2011）。因?yàn)槿芙庋醯拇嬖趯⒁?span style="font-family: Times New Roman;">Fe³⁺和Al³⁺的水解，生成的沉淀覆蓋于石灰石表面及堵塞石灰石孔隙，阻礙水流與石灰石的溶解。該系統(tǒng)比較適合于含Fe²⁺和Mn²⁺離子的還原性酸性廢水（Hedin et al., 2013）。相較于厭氧濕地和垂直流濕地系統(tǒng)，該系統(tǒng)效果較好，運(yùn)行費(fèi)用較低。但必須依據(jù)情況定期維護(hù)及更換材料。

 

    ④ 開(kāi)放式石灰石充填溝

開(kāi)放式石灰石充填溝同樣是將石灰石充填于溝渠內(nèi)，但沒(méi)有封閉措施。該系統(tǒng)最初用于處理含Mn酸性廢水，因?yàn)樯傻?/span>Mn的沉淀質(zhì)地密實(shí)，不易堵塞石灰石孔隙（Hedin et al., 2013）。如處理含Fe和Al的酸性廢水，則在中和廢水酸性的同時(shí)，可能產(chǎn)生Fe3+和Al³⁺的氫氧化物沉淀，堵塞石灰石孔隙。為解決這一問(wèn)題，該系統(tǒng)一般依斜坡構(gòu)建，確保廢水一定的流速，以防止Fe³⁺和Al³⁺等的氫氧化物膠體下沉，或者水平構(gòu)建，但必須保證來(lái)水具有一定的流速。然而，廢水流速太快，則水力停留時(shí)間太短，處理效果受到影響。比較合適的工藝是構(gòu)建能更換石灰石填料的系統(tǒng)，定期更換填料。鑒于此，該系統(tǒng)常常用作整個(gè)被動(dòng)處理系統(tǒng)的一個(gè)單元（Skousen et al., 2000）。

 

⑤ 垂直流系統(tǒng)

垂直流系統(tǒng)又稱為連續(xù)產(chǎn)堿系統(tǒng)（Kepler and McCleary，1994）或還原產(chǎn)堿系統(tǒng)（Watzlaf et al.，2000）。該系統(tǒng)由有機(jī)填料層、石灰石填料層和集水管組成。來(lái)水自上而下先后流過(guò)有機(jī)填料層和石灰石填料層后，進(jìn)入集水管排入沉淀池。該系統(tǒng)結(jié)合了厭氧濕地系統(tǒng)和封閉式石灰石充填系統(tǒng)的特點(diǎn)，即有機(jī)填料層降低溶解氧含量、厭氧環(huán)境下產(chǎn)堿及去除SO₄^2-和酸溶性金屬離子；石灰石填料層缺氧條件下進(jìn)一步產(chǎn)堿中和廢水酸性。如果來(lái)水Fe³⁺或懸浮物含量較大，為防止堵塞，通常在該系統(tǒng)前增設(shè)沉淀池。如果來(lái)水酸性較大，可采用多個(gè)垂直流系統(tǒng)串聯(lián)。

要實(shí)現(xiàn)垂直流系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，必須解決好兩方面的問(wèn)題：石灰石填料層的堵塞和有機(jī)填料層的退化。解決石灰石填料層的堵塞可布置沖洗系統(tǒng)，同時(shí)，綜合考慮水力停留時(shí)間和石灰石孔隙大小。通常，石灰石塊大小為10-15cm，石灰石填料層厚度60-100cm。有機(jī)填料層隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)逐漸退化，其主要原因來(lái)自微生物生長(zhǎng)和絮狀物的堵塞。為確保有機(jī)填料層長(zhǎng)期保持良好的滲透性，有機(jī)填料的選擇尤為重要，如蘑菇、堆肥和腐敗干草等（陳月芳等，2013）。   

一般推薦有機(jī)填料層厚度在15-60cm。相對(duì)于厭氧濕地系統(tǒng)，該系統(tǒng)由于采用垂直流，縮短了水力停留時(shí)間和減小了占地面積。合理的設(shè)計(jì)及良好的維護(hù)，該系統(tǒng)服務(wù)期可達(dá)20年（Skousen and Ziemkiewicz, 2005）。

 

    ⑥ 滲透反應(yīng)墻

在事先開(kāi)挖的溝渠內(nèi)充填處理材料，來(lái)水水平垂直流過(guò)填料層，即構(gòu)成滲透反應(yīng)墻。該系統(tǒng)常常用于處理污染的淺層地下水，也可通過(guò)構(gòu)筑溝渠將廢水引入該系統(tǒng)，從而處理各類(lèi)污廢水（劉菲等，2015）。根據(jù)來(lái)水性質(zhì)，充填材料可以有有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料或混合材料等。處理酸性廢水主要利用還原環(huán)境下微生物的產(chǎn)堿和沉淀作用以及石灰石的產(chǎn)堿中和作用。為處理極度酸性的地下水，英國(guó)希爾博特爾構(gòu)建了一大型滲透反應(yīng)墻，長(zhǎng)180m，寬2m，深3m，填料包括馬糞、秸稈、綠色廢料和石灰石，效果良好（Younger et al., 2003）。

    被動(dòng)處理系統(tǒng)可以作為獨(dú)立系統(tǒng)處理酸性廢水，也可作為主動(dòng)處理系統(tǒng)的前處理單元，不同技術(shù)或工藝的選擇取決于來(lái)水的水化學(xué)特點(diǎn)、場(chǎng)地條件和處理材料的來(lái)源。

    （2）主動(dòng)處理技術(shù)

① 中和反應(yīng)

在酸性廢水中投加堿性化學(xué)藥劑，中和廢水酸性，去除廢水中SO₄^2-及Fe、Mn、Al等金屬離子。常用的堿性化學(xué)藥劑有石灰、熟石灰、碳酸鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鎂和氫氧化鎂等（Silva et al., 2012; 朱秋華等，2014；Tang et al.,2014）。該技術(shù)簡(jiǎn)單、高效，但污泥產(chǎn)生量大。

② 硫化物沉淀

硫化物沉淀法利用了金屬硫化物溶解度小的特點(diǎn)，結(jié)合中和法，在不同pH范圍內(nèi)促進(jìn)不同金屬離子的分級(jí)沉淀，可有效實(shí)現(xiàn)資源化利用。常用的硫化劑有NaS、NaHS、H2S和CaS等。

③ 生物反應(yīng)器

硫化物生物反應(yīng)器是處理酸性廢水的一種主要技術(shù)，相對(duì)于被動(dòng)處理技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)有：（a）處理效果和操作可控；（b）可選擇性回收廢水中的各種金屬；（c）有效降低廢水中的硫酸根。建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用極高是其主要的劣勢(shì)。硫化物生物反應(yīng)器利用硫酸鹽還原菌的代謝作用產(chǎn)堿和去除廢水中的SO₄^2-和金屬元素（反應(yīng)式（7）和（8）），但由于硫酸鹽還原菌對(duì)廢水pH的變化比較敏感，因此，被動(dòng)處理技術(shù)由于控制的難度導(dǎo)致其效果不穩(wěn)定，而本技術(shù)則可采用一定的措施進(jìn)行控制，以達(dá)到效果最優(yōu)。

該技術(shù)包含兩大處理系統(tǒng)：生物產(chǎn)硫和Thiopap系統(tǒng)。生物產(chǎn)硫系統(tǒng)又由生物循環(huán)和化學(xué)循環(huán)兩個(gè)獨(dú)立的單元組成。生物循環(huán)單元生產(chǎn)H₂S，供給化學(xué)循環(huán)單元。酸性廢水進(jìn)入化學(xué)循環(huán)單元后，與H₂S作用，生成金屬硫化物沉淀。通過(guò)調(diào)節(jié)廢水pH和硫化物濃度等反應(yīng)條件，可以選擇性地去除一些特定的金屬元素。Thiopap系統(tǒng)利用兩類(lèi)完全不同的微生物群落脫硫：利用硫酸鹽還原菌將硫酸根轉(zhuǎn)化為硫化物，進(jìn)而生成金屬硫化物沉淀；利用硫氧化菌將多余的H2S轉(zhuǎn)化為硫。

1.2.3治理技術(shù)的優(yōu)劣

    （1）源頭控制技術(shù)主要用于尾渣和廢石的處理，各有優(yōu)劣。物理控制技術(shù)短期效果較好，受場(chǎng)地地形條件和氣候條件影響較大，運(yùn)行成本較高?；瘜W(xué)鈍化技術(shù)簡(jiǎn)單、有效。其中，硅由于其穩(wěn)定性、耐酸性和處理效果的持久性，有望成為一種理想的鈍化材料。煤灰，作為煤燃燒后的產(chǎn)物，材料豐富，成本低，使用時(shí)生成的硅酸鈣膠體具有良好的固結(jié)含硫礦物的性能，是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種極具前景的無(wú)機(jī)鈍化材料。相對(duì)于硅、煤灰等無(wú)機(jī)材料而言，有機(jī)材料適應(yīng)于更低的酸性環(huán)境，且對(duì)含硫礦物的化學(xué)氧化和生物氧化均具有抑制作用。其中，脂類(lèi)和腐殖酸因其效果好，對(duì)環(huán)境影響小，相對(duì)于其他有機(jī)材料成本較低，是有機(jī)材料中最具前景的鈍化材料。與無(wú)機(jī)材料相比，有機(jī)材料單位成本高，且實(shí)際工程應(yīng)用的有效性還存在一定的不確定性。細(xì)菌抑制技術(shù)適用于新鮮尾渣或廢石，且有效期較短，同時(shí)，殺菌劑的使用對(duì)水生生物有毒。電化學(xué)保護(hù)技術(shù)僅適于含硫礦物含量較高的尾渣，且運(yùn)行費(fèi)用高。脫硫技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單，可充分利用礦山原有浮選裝置。它即是一種源頭控制技術(shù)，也可有效回收含硫礦物，且處理后的尾渣還可用作覆蓋材料。但作為覆蓋材料時(shí)，必須關(guān)注其滲透性及是否產(chǎn)生后續(xù)的氧化作用的問(wèn)題。

    （2）主動(dòng)處理技術(shù)效果好，可控，服務(wù)期較長(zhǎng)，占地小，受地形和氣象條件的影響較小。但需要大量的化學(xué)藥劑，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較高，污泥產(chǎn)生量大，污泥后續(xù)處理成本高。

    （3）被動(dòng)處理技術(shù)使用天然材料或固體廢料，成本較低，維護(hù)較簡(jiǎn)單，合理的設(shè)計(jì)可獲得較好的效果，污泥的處理相對(duì)容易。但占地大，長(zhǎng)期效果可能不穩(wěn)定，受地形條件和氣候條件影響較大。

3．發(fā)展趨勢(shì)

礦山酸性廢水產(chǎn)生量大，成分復(fù)雜，富含有毒有害組分，對(duì)環(huán)境危害極大。然而，其治理的高難度和高成本使得現(xiàn)有技術(shù)的推廣受到極大的限制，新技術(shù)的應(yīng)用更是難以實(shí)施。在追求綠色、生態(tài)、環(huán)保的今天，礦山酸性廢水的治理也充分融入了生態(tài)的觀念，其主要趨勢(shì)為：

（1）源頭控制技術(shù)中經(jīng)濟(jì)綠色的化學(xué)鈍化材料的研發(fā)，強(qiáng)化源頭控制的效果，降低事后治理時(shí)來(lái)水的污染負(fù)荷；

（2）開(kāi)發(fā)被動(dòng)處理技術(shù)中有機(jī)和無(wú)機(jī)填料，提高其處理效率，解決現(xiàn)有技術(shù)中填料堵塞的問(wèn)題；

（3）各類(lèi)技術(shù)的綜合應(yīng)用，特別是生物技術(shù)的應(yīng)用；

（4）以系統(tǒng)的觀點(diǎn)，開(kāi)展礦山酸性廢水從源頭到排放的綜合治理技術(shù)研究；

（5）酸性廢水資源化技術(shù)的研發(fā)。

 

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本項(xiàng)目學(xué)生有關(guān)的研究積累和已取得的成績(jī) 1.研究積累 本組成員具備水力學(xué)、大學(xué)化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、工程制圖等專業(yè)知識(shí)，整體學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異，對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)掌握好。通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，熟練地掌握了水力學(xué)實(shí)驗(yàn)、水環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)等基本實(shí)驗(yàn)原理及操作，為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展打下了較扎實(shí)的基礎(chǔ)。課題成員積極參加各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)踐能力強(qiáng)，且團(tuán)隊(duì)成員曾參加了科技立項(xiàng)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,并順利完成相關(guān)課題研究，獲得較好成績(jī)。通過(guò)這些項(xiàng)目研究，本團(tuán)隊(duì)成員學(xué)習(xí)和掌握了課題研究的思路和方法，熟悉了相關(guān)專業(yè)軟件的使用，具備較好的實(shí)驗(yàn)操作能力和理論分析能力。 2.已取得的成績(jī)     （1）完成文獻(xiàn)和相關(guān)資料收集和整理，并通過(guò)閱讀文獻(xiàn)，了解了國(guó)內(nèi)外研究最新進(jìn)展以及我省金屬礦山酸性廢水的污染狀況和處理現(xiàn)狀；     （2）完成了湘潭碧泉湖濕地系統(tǒng)處理生活污水的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)項(xiàng)目； （3）完成了本項(xiàng)目綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某醪皆O(shè)計(jì)； （4）完成湖南省大學(xué)生水資源綜合利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并獲競(jìng)賽三等獎(jiǎng)； （5）完成雨水凈化再利用自動(dòng)澆花裝置，獲第四屆水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽三等獎(jiǎng)。
項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)和特色     （1）以系統(tǒng)的觀點(diǎn)，構(gòu)建從酸性廢水產(chǎn)生的源頭、廢水處理到資源回收利用的綜合治理技術(shù)，彌補(bǔ)目前國(guó)內(nèi)基本以中和法和硫化物沉淀法為主的單一的酸性廢水治理技術(shù)的不足；     （2）將處理淺層地下水的滲透反應(yīng)墻的技術(shù)引入廢水治理，結(jié)合封閉式石灰石充填床和表流濕地系統(tǒng)，分級(jí)處理廢水。并采用天然材料和固體廢料為原料，充分體現(xiàn)治理技術(shù)的生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性和可推廣性；     （3）以水流的動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)濕地系統(tǒng)內(nèi)的沉淀物的集中沉淀； （4）根據(jù)酸性廢水的水質(zhì)特征，分別設(shè)置厭氧滲透反應(yīng)墻和封閉式石灰石充填床與好氧濕地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)金屬硫化物和鐵錳氫氧化物的分離沉淀。
項(xiàng)目的技術(shù)路線及預(yù)期成果 1. 技術(shù)路線
圖12 項(xiàng)目技術(shù)路線圖

2. 預(yù)期成果

（1）鈍化材料開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用的可行性；

（2）酸性廢水處理的無(wú)機(jī)和有機(jī)填料及其效果；

（3）金屬礦山酸性廢水的“源頭控制—廢水生態(tài)處理”的綜合治理技術(shù)；

（4）項(xiàng)目報(bào)告，科技論文2-3篇，其中1篇英文SCI；

（5）專利1-2項(xiàng)。

 

 

年度目標(biāo)和工作內(nèi)容（分年度寫(xiě)） 2017年度： （1）4月-5月，資料收集整理，野外調(diào)查，完善實(shí)驗(yàn)方案； （2）6月-12月，煤灰鈍化效果實(shí)驗(yàn)、石灰石、有機(jī)填料的處理效果實(shí)驗(yàn)； 2018年度： （3）1月-2月，本年度成果總結(jié)，撰寫(xiě)科技論文，專利申報(bào)。 （4）3月-10月，開(kāi)展酸性廢水的綜合處理的模型實(shí)驗(yàn)； （5）11月-12月，綜合處理實(shí)驗(yàn)成果總結(jié)； 2019年度： （6）1月-4月，撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告和科技論文，專利申報(bào)，成果驗(yàn)收。

指導(dǎo)教師意見(jiàn) 該項(xiàng)目有研究?jī)r(jià)值，同意立項(xiàng)。             簽字：     諶宏偉              日期：

注：本表欄空不夠可另附