渗透反应格栅技术处理铀矿山酸性废水室内试验研究

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文档主要内容

渗透反应格栅技术处理铀矿山酸性废水的室内试验研究，是一篇东华理工大学硕士学位论文，适合环境工程、矿业工程及水处理领域的研究人员、工程师和学生参考。该文档针对我国铀矿山生产中含低浓度铀的酸性废水治理难题，通过室内试验验证了渗透反应格栅（PRB）技术的可行性与有效性，为实际工程应用提供了关键数据支撑。

研究以721铀矿酸性废水为对象，设计了五种PRB反应器，采用零价铁、活性炭、沸石等混合介质。试验结果表明，PRB技术处理铀矿山酸性废水在技术上可行。不同配比的混合材料反应柱均能使废水中的污染组分（U、Fe³⁺）达到排放标准，其中D柱处理后U浓度最长时间满足国家排放标准，E柱处理后Fe³⁺浓度达标。同时，PRB能有效中和酸性，处理后废水pH值稳定在6至9之间，符合国家排放标准。

反应介质在不同阶段发挥不同作用。零价铁在稳定期内可将水中的UO₂²⁺还原为UO₂；石灰石和膨润土用于中和酸度，膨润土凭借较大表面积成功吸附Fe³⁺。当pH值升至4.38以上时，UO₂²⁺水解生成UO₂(OH)₂，Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，从而去除污染物。以零价铁为主、石灰石和膨润土为辅的混合介质，在反应条件Eh＜260mV、5.2＜pH＜8.5下，325小时内Fe³⁺去除率达到100%，最佳处理时段为75小时至150小时，U去除率达99.4%。

综合比较，D柱反应器为最优方案，其反应介质配比为膨润土:石灰石:零价铁=1:2:4，可在74小时内有效处理酸性废水。该论文为PRB技术在铀矿山废水治理中的工程化应用提供了室内试验依据，尤其适用于低浓度铀酸性废水的原位修复场景，具有成本低、长效性好、可处理多种污染物等优势。