توسعه چارچوب تصمیم یار برای یکپارچه سازی فناوریهای نوین تصفیه زهکشی اسیدی معادن و مدیریت هوشمند آب

پساب های معدنی به ویژه زهکشی اسیدی معادن به دلیل اسیدیته بالا، غلظت زیاد فلزات، بار سولفات و تغییرپذیری زمانی و مکانی، یکی از پیچیده ترین چالش های مدیریت آب در صنعت معدن محسوب می شوند. اگرچه فناوری های متعارف و نوین متعددی برای تصفیه این پساب ها توسعه یافته اند، انتخاب گزینه مناسب در شرایط واقعی معدن همچنان به دلیل همزمانی معیارهای فنی، اقتصادی، زیست محیطی و اجرایی با عدم قطعیت همراه است. هدف این پژوهش توسعه یک چارچوب داده محور برای ارزیابی و رتبه بندی فناوری های تصفیه پساب معدنی و تبیین نقش ابزارهای هوشمند در مدیریت پایدار این سامانه هاست. بدین منظور ابتدا منابع علمی منتشر شده در بازه ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۵ با رویکرد مرور ساختاریافته و تحلیل کتاب سنجی محدود بررسی شدند. سپس هفت گزینه فناوری شامل خنثی سازی شیمیایی، سامانه های غیر فعال، نانوجاذب ها، غشاها، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، سامانه های هیبریدی و سامانه های هیبریدی هوشمند، بر اساس هشت معیار ارزیابی شدند. وزن دهی معیارها با منطق AHP و رتبه بندی گزینه ها با روش TOPSIS انجام شد. نتایج نشان داد که سامانه های هیبریدی هوشمند به دلیل ترکیب واحدهای تصفیه، پایش برخط، تحلیل داده و کنترل پیش نگر بالاترین مطلوبیت را در میان گزینه ها دارند. پس از آن سامانه های هیبریدی چندمرحله ای و فناوری های غشایی در رتبه های بعدی قرار گرفتند. تحلیل حساسیت نیز نشان داد که در سناریوهای فنی و پایداری گزینه های هیبریدی جایگاه برتر خود را حفظ می کنند، اما در سناریوی اقتصادی فناوری های متعارف و غیر فعال رقابت پذیرتر می شوند. یافته های پژوهش نشان می دهد که آینده مدیریت پساب معدنی نه در اتکای کامل به یک فناوری منفرد بلکه در توسعه سامانه های یکپارچه داده محور و قابل کنترل قرار دارد. چارچوب پیشنهادی می تواند به عنوان ابزار تصمیم یار برای طراحی پایلوت ها و انتخاب راهبردهای تصفیه در معادن دارای زهکشی اسیدی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

پساب معدنی ، زهکشی اسیدی معادن ، تصمیم گیری چند معیاره ، TOPSIS ، AHP ، فناوری های هیبریدی ، اینترنت اشیاء ، یادگیری ماشین ، دوقلوی دیجیتال