井下原位处理矿井水：PRB活性材料组合修复研究

"该研究探讨了矿井水井下原位处理的新方法，结合被动反应墙（PRB）修复技术，以解决地面处理成本高和占地大的问题。通过实验研究了不同组合的活性材料（无烟煤、钢渣、石英砂、沸石）对含有COD、NH4-N、PO4-P、Mn2+、SS等污染物的矿井水的处理效果，发现4号柱（无烟煤、钢渣、石英砂、沸石体积比3:1:1:1）的去除效果最佳，适合作为井下原位处理方案。" 在当前的环保背景下，矿井水的处理是煤矿行业面临的重要任务。传统的地面处理方式存在显著的经济和空间制约。因此，研究人员提出了将矿井水井下处理与PRB修复技术相结合的创新策略。PRB（Passive Reactive Barrier）是一种环境修复技术，利用填充特定材料的地下屏障来吸附、氧化或转化污染物，从而实现地下水的净化。 本研究构建了四个PRB活性材料柱，分别采用不同材料组合：1号柱（无烟煤和钢渣）、2号柱（无烟煤和石英砂）、3号柱（无烟煤和沸石），以及4号柱（无烟煤、钢渣、石英砂、沸石）。实验结果显示，这四种组合对矿井水中各类污染物的去除效果存在差异。4号柱表现最为出色，对COD、NH4-N、PO4-P、Mn2+、SS的平均去除率分别达到了59.9%、68.7%、77.9%、80.06%和88.8%，具有良好的去除效果和渗透性。 这些数据表明，4号柱所采用的活性材料组合（无烟煤、钢渣、石英砂、沸石，体积比3:1:1:1）是最理想的，尤其适用于含有有机物、氮、磷和重金属离子的矿井水的处理。无烟煤作为吸附剂，能有效吸附有机物；钢渣可以吸附重金属离子；石英砂有助于过滤悬浮物；沸石则能吸附磷和氨态氮，这四种材料的协同作用大大提高了矿井水的处理效率。 该研究不仅为矿井水的高效、经济处理提供了新的解决方案，而且对于采空区的环境保护和矿产资源可持续利用具有重要意义。其成果可推广到其他类似环境污染问题的处理，推动环境修复技术的发展。此外，未来的研究可以进一步探索不同材料比例、长期稳定性和成本效益等方面，以优化此修复技术并实现更大规模的应用。