view in publisher's site

Performance of passive systems for mine drainage treatment at low temperature and high salinity: A review

Highlights•Low temperature and high salinity characterize mine drainage in northern climate.•Passive (bio)-chemical treatment of mine drainage is challenging in northern climate.•Low temperature and high salinity deteriorate treatment efficiency in cold climate.•Treatment efficiency decreased by over 50% when temperature dropped from 22 °C to 2 °C.•Reactive transport models are used to predict long-term passive treatment efficiency.AbstractPassive systems are an effective and promising technology for treatment of moderately-contaminated mine drainage (MD) under temperate and/or semi-arid climates. However, ensuring performance of passive treatment is challenging in northern climates, which are characterized by low temperatures (<5 °C) and often high salinities (up to 20 g/L), in addition to the highly variable MD quality. This paper reviews the principal parameters and processes that influence the quality of MD and the performance of passive treatment of MD in cold climates. A literature review shows that metal removal mechanisms depend strongly on the MD quality and on the chosen passive treatment system. For acid mine drainage (AMD) treatment, metals can be removed mainly by precipitation as oxy-hydroxides, carbonates or sulfides, and by co-precipitation, primarily with iron oxy-hydroxides. For treatment of neutral mine drainage (NMD), sorption is the main mechanism on which most passive systems rely. For both AMD and NMD, sulfates can be removed by precipitation, biologic reduction using sulfate reducing conditions or sorption. Major factors such as low temperature, contamination level and salinity that affect treatment performance of passive systems, especially passive biochemical reactors (PBRs), are highlighted. Low temperatures generally decrease metal and sulfate removal efficiency, with efficiency decreasing by over 50% when the temperature drops from 22 °C to 2 °C. This review also discusses the effect of MD contamination level on PBR efficiency. The effect of high salinity, with its potential to increase or decrease metal and sulfate removal depending on the major ions present, is then discussed. Reactive transport models used to predict long-term MD treatment efficiency are also considered. Low temperature and high salinity seem to be important parameters that jointly affect MD treatment performance in cold climates but unfortunately have usually been studied separately. Further studies are needed to evaluate the simultaneous combined effect of these parameters on the performance of PBRs.

عملکرد سیستم‌های غیرفعال برای درمان زه‌کشی معدن در دمای پایین و شوری بالا: بررسی

نکات برجسته: دمای کم و شوری بالا، زه‌کشی معدن را در آب و هوای شمالی مشخص می‌کنند. عملیات شیمیایی - شیمیایی of در آب و هوای شمالی چالش برانگیز است. درجه‌حرارت پایین و شوری بالا باعث بدتر شدن بازده درمان در آب و هوای سرد می‌شوند. هنگامی که درجه‌حرارت از ۲۲ درجه سانتی گراد تا ۲ درجه سانتی گراد کاهش یافت، بازده درمان با بیش از ۵۰ % کاهش یافت. مدل‌های حمل و نقل واکنشی برای پیش‌بینی رفتار منفعل در بلندمدت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها یک تکنولوژی موثر و امیدوارکننده برای تصفیه فاضلاب با آلودگی نسبتا آلوده (MD)تحت شرایط معتدل و یا نیمه‌خشک هستند. با این حال، تضمین عملکرد درمان منفعل در مناطق شمالی چالش برانگیز است، که با دماهای پایین (< ۵ درجه سانتی گراد)و اغلب بالا salinities بالا (بالا تا ۲۰ گرم بر لیتر)، علاوه بر کیفیت بالای MD متغیر مشخص می‌شود. این مقاله به بررسی پارامترهای اصلی و فرایندهایی می‌پردازد که بر کیفیت of و عملکرد درمان غیر فعال of در آب و هوای سرد تاثیر می‌گذارند. مرور ادبیات نشان می‌دهد که مکانیسم‌های حذف فلز به شدت وابسته به کیفیت MD و در سیستم درمان غیرفعال انتخاب‌شده هستند. برای تصفیه فاضلاب mine اسید (AMD)، فلزات را می توان عمدتا با بارش به عنوان oxy - hydroxides، carbonates و sulfides و با co، عمدتا با oxy آهن حذف کرد. برای تصفیه فاضلاب یک معدن خنثی (NMD)، جذب مکانیزم اصلی است که در آن اغلب سیستم‌های غیرفعال به آن تکیه می‌کنند. هم اکنون هم AMD و هم NMD، sulfates را می توان با بارش، کاهش بیولوژیک با استفاده از سولفات کاهش شرایط یا جذب نمود. عوامل اصلی نظیر دمای پایین، سطح آلودگی و شوری که بر عملکرد درمان سیستم‌های پاسیو تاثیر می‌گذارند، به ویژه رآکتورهای بیوشیمیایی منفعل (PBRs)، برجسته می‌شوند. دمای کم به طور کلی کارآیی برداشت فلز و سولفات را کاهش می‌دهد و بازده آن تا ۵۰ % کاهش می‌یابد هنگامی که دما از ۲۲ درجه سانتی گراد تا ۲ درجه سانتی گراد کاهش می‌یابد. این بررسی همچنین تاثیر سطح آلودگی MD بر کارآیی PBR را مورد بحث قرار می‌دهد. تاثیر شوری بالا با پتانسیل آن برای افزایش یا کاهش فلز و حذف سولفات به یون‌های اصلی موجود، سپس مورد بحث قرار می‌گیرد. مدل‌های انتقال واکنشی که برای پیش‌بینی بازده درمان طولانی‌مدت استفاده می‌شوند نیز در نظر گرفته می‌شوند. دمای پایین و شوری بالا پارامترهای مهمی هستند که به طور مشترک بر عملکرد درمان MD در آب و هوای سرد تاثیر می‌گذارند اما متاسفانه معمولا به طور جداگانه مطالعه شده‌اند. مطالعات بیشتر برای ارزیابی اثر ترکیبی همزمان این پارامترها روی عملکرد of مورد نیاز است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • ترجمه مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • ترجمه مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • مقاله Control and Systems Engineering
  • ترجمه مقاله Control and Systems Engineering
  • مقاله مهندسی کنترل و سیستم‌ها
  • ترجمه مقاله مهندسی کنترل و سیستم‌ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.