DOI: 10.18164/80a0e68c-e3a0-448a-b57b-65e2a221fa5a
title: Treatment of oil sands process-affected waters using a pilot-scale hybrid constructed wetland
title: Traitement des sables bitumineux process-affected eaux en utilisant un hybride pilote marais artificiel

description: Constructed wetland treatment systems (CWTSs) could provide a passive, low-energy strategy for mitigating risks associated with oil sands process-affected waters (OSPWs). Due to the large volumes (over 975 million m3), heterogeneous composition, and acute and chronic toxicity of OSPW, passive and efficient treatment to decrease risks to biota will be necessary once operators obtain regulatory permission to discharge into aquatic receiving systems. The research objective was to design, assemble, and measure performance of a pilot-scale hybrid CWTS for treatment of OSPW. Constituents of concern (COCs) identified in OSPW included NAs, oil and grease, As, B, Cu, Pb, and Zn. Oxidizing conditions (net sediment redox &gt; −50 mV) were promoted to allow aerobic degradation of organic constituents, and co-precipitation of arsenic with iron oxyhydroxides. Treatment of Cu, Pb, and Zn was targeted through precipitation with sulfides in reducing “micro-environments” in wetland sediments. Solar photocatalytic reactors (hybrid components) were used to remove recalcitrant organics. Performance was assessed using rates and extents of removal of COCs and changes in toxicity as indicated by Ceriodaphnia dubia. Mean total naphthenic acid fraction compound concentrations decreased from approximately 43 mg/L in untreated OSPW to 10 mg/L following a 16-d retention time in the hybrid CWTS. Mean As and Zn concentrations decreased from 0.026 mg/L and 0.129 mg/L in untreated OSPW to 0.011–0.014 mg/L and 0.052–0.062 mg/L in wetland outflows, respectively. Cu and Pb mass decreased by 13–26% in the CWTS; however, evaporative concentration masked removal (in terms of total metal concentrations). Toxicity (in terms of C. dubia survival and reproduction) of OSPW was eliminated following treatment. Results demonstrate that hybrid CWTSs can effectively degrade NAs and alleviate toxicity associated with metals and organics in OSPW.
description: Construit des systèmes de traitement passif des milieux humides (CWTSs) pourraient fournir un passif, stratégie d’atterrissage bas pour atténuer les risques associés aux sables bitumineux process-affected eaux (OSPWs). En raison de la grande quantité (plus de 975 millions de m3), la composition hétérogène, et la toxicité aiguë et chronique de OSPW, passive et traitement efficace pour réduire les risques pour le biote sera nécessaire une fois que les exploitants d’obtenir la permission de la réglementation pour s’acquitter en systèmes de réception aquatiques. La recherche avait pour objectif de concevoir, assembler, et de mesurer le rendement du pilote CWTS hybride pour le traitement de OSPW. Électeurs de préoccupation (chaînes de commandement) établis dans OSPW inclus RNA, d’huile et de graisse, AS, B, Cu, Pb, et Zn. conditions oxydant (sédiments net redox &gt; −50 MV) ont été promus pour permettre à la dégradation aérobie des constituants organiques, et co-precipitation d’arsenic avec Iron oxyhydroxides. Traitement des Cu, Pb, Zn et a été ciblé par les précipitations avec sulfures dans la réduction des « micro-environnements » dans les sédiments des milieux humides. Les réacteurs photocatalytic solaire (composantes hybride) ont été utilisées pour enlever les matières organiques récalcitrants. Le rendement a été évalué en utilisant les taux et étendue de la mesure de renvoi de chaînes de commandement et les changements dans la toxicité tel qu’indiqué par Ceriodaphnia dubia. Total moyen acides naphténiques fraction des concentrations de composés a diminué d’environ 43 mg/L dans OSPW non traitée à 10 mg/L après un temps de rétention 16-d dans le CWTS hybride. Cela signifie que les concentrations de Zn et diminué, passant de 0,026 mg/L et 0,129 mg/L dans OSPW non traitée de 0,011 – 0,014 mg/L et 0,052 – 0,062 mg/L dans les débits sortants de milieux humides, respectivement. Cu et la masse de la DGP a diminué de 13 – 26 % dans le CWTS; toutefois, la concentration de gaz d’évaporation masquée renvoi (en fonction du total des concentrations de métaux). La toxicité (en termes de C. dubia survie et reproduction) de OSPW a été éliminé après le traitement. Les résultats démontrent que CWTSs hybride peut dégrader efficacement la RNA et atténuer la toxicité associés aux métaux et composés organiques dans OSPW.