บ่อยครั้ง ที่บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากน้ำ เสียจากหินที่ เป็นกรด มักขาดแคลน หินปูน หรือชั้นหินปูน ที่เหมาะสมซึ่งสามารถช่วยลดความเป็นกรดของน้ำเสียได้ หรือเข้าถึงได้ยาก (ระยะเวลาสัมผัสกับน้ำที่เป็นกรดสั้นเกินไปและไหลเร็วเกินไป พื้นผิว สัมผัสต่ำ เกินไป การสัมผัสไม่เพียงพอ...) ในกรณีเช่นนี้ สามารถทิ้งหินปูนบดลงในบริเวณนั้นเพื่อใช้เป็นสารลดความเป็นกรดได้

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหินปูนจะเป็นวัตถุดิบดิบที่ไม่ผ่านกระบวนการแปรรูป มีปริมาณมาก และเป็นสารทำให้เป็นกลางที่มีราคาถูกที่สุด แต่ก็อาจมีข้อเสียหลายประการที่อาจจำกัดการใช้งานได้ ที่จริงแล้ว เม็ดแคลเซียมคาร์บอเนตขนาดเล็กหินปูนบดอาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการเคลือบยิปซัม ( CaSO₄ · 2H₂O ) ล้อมรอบด้วยฟิล์มบางๆ ที่ไม่สามารถซึมผ่านได้และป้องกันของไฮ รอกซีซัลเฟต Fe-Al ที่ละลายได้น้อยกว่า การเคลือบนี้บางครั้งถูกกล่าวถึงในเอกสารว่าเป็นเกราะ (โล่, เปลือก, ขอบ, เปลือกหุ้ม...) ^{[ 21 ]}เมื่อมีอยู่ มัน จะทำให้ พื้นผิวหินปูนไม่ทำปฏิกิริยา ป้องกัน การละลายของแคลไซต์และการปล่อยไบคาร์บอเนตในสารละลาย ต่อไป ^{[ 21 ]}

นี่อาจเป็นคำอธิบายว่าทำไมที่Cwm Rheidolในเวลส์ ตอนกลาง ผลกระทบเชิงบวกของการใช้หินปูนจึงน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก เนื่องจากมีการก่อตัวของ ชั้น แคลเซียมซัลเฟต ที่ละลายได้ยาก บนพื้นผิวของเศษหินปูน ซึ่งยึดวัสดุไว้และป้องกันการปรับสภาพให้เป็นกลางต่อไป

ขึ้นอยู่กับปริมาณและอัตราการไหลของน้ำเสียที่เป็นกรดที่จะต้องทำให้เป็นกลาง และขนาดของโรงงานอุตสาหกรรม กระบวนการเชิงพาณิชย์ที่ใช้กันทั่วไปแต่มีราคาแพงกว่าสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรดคือการตกตะกอนด้วยปูนขาวในกระบวนการตะกอนความหนาแน่นสูง (HDS) ในการใช้งานนี้ สารละลายปูนขาว ( CaO – Ca(OH) หลังจากการไฮเดรชั่น) จะถูกกระจายลงในถังที่บรรจุน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรดและตะกอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อเพิ่มค่า pH ของน้ำให้สูงถึงประมาณ 9 ที่ค่า pH นี้ โลหะที่เป็นพิษส่วนใหญ่จะไม่ละลายและตกตะกอน โดยมีตะกอนที่นำกลับมาใช้ใหม่เป็นตัวช่วย นอกจากนี้ ยังสามารถฉีดอากาศเข้าไปในถังเพื่อออกซิไดซ์เหล็ก(II) และแมงกานีส(II) และช่วยในการตกตะกอนได้ สารละลายที่ได้จะถูกส่งไปยังถังตกตะกอน เช่น ถังตกตะกอนใส ในภาชนะดังกล่าว น้ำสะอาดจะล้นออกมาเพื่อปล่อย ในขณะที่ตะกอนโลหะที่ตกตะกอน (กากตะกอน) จะถูกนำกลับไปใช้ในถังบำบัดน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด โดยมีกระแสแยกย่อยสำหรับกำจัดกากตะกอน กระบวนการนี้มีรูปแบบที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด ปริมาณ และปัจจัยอื่นๆ^{[ 22 ]}โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์ของกระบวนการ HDS ยังมีแร่ยิปซัม ( CaSO ) และปูนขาวที่ยังไม่ทำปฏิกิริยา ซึ่งช่วยเพิ่มทั้งความสามารถในการตกตะกอนและความต้านทานต่อการเกิดกรดซ้ำและการเคลื่อนย้ายโลหะ

สมการทั่วไปสำหรับกระบวนการทำให้เป็นกลางนี้คือ:

H SO + Ca(OH) → CaSO + 2 H O

รูปแบบที่ซับซ้อนน้อยกว่าของกระบวนการนี้ เช่น การทำให้เป็นกลางด้วยปูนขาวอย่างง่าย อาจใช้เพียงแค่ไซโลปูนขาว ถังผสม และบ่อตกตะกอน ระบบเหล่านี้มีต้นทุนในการสร้างที่ต่ำกว่ามาก แต่ก็มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเช่นกัน (ต้องใช้เวลาในการทำปฏิกิริยานานขึ้น และทำให้เกิดการปล่อยน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของโลหะหนักในปริมาณสูงกว่า หากมีอยู่) ระบบเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับปริมาณน้ำไหลที่ค่อนข้างน้อยหรือน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรดที่ไม่ซับซ้อนมากนัก^{[ 23 ]}

วัตถุดิบแคลเซียมซิลิเกตที่ทำจากตะกรัน เหล็กที่ผ่านการแปรรูป สามารถใช้ในการปรับสภาพความเป็นกรดในระบบ AMD โดยการกำจัดไอออนไฮโดรเจนอิสระออกจากสารละลาย ทำให้ค่า pH เพิ่มขึ้น เมื่อแอนไอออนซิลิเกตจับไอออน H ⁺ (ทำให้ค่า pH สูงขึ้น) จะเกิดเป็นกรดโมโนซิลิซิก (H4SiO4 ) กรดโมโนซิลิซิกจะคงอยู่ในสารละลายและมีบทบาทหลายอย่างในการแก้ไขผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากสภาวะที่เป็นกรด ในสารละลาย แอนไอออนซิลิเกตมีประสิทธิภาพมากในการปรับสภาพแคตไอออน H ⁺ในสารละลายในดิน^{[ 24 ]}แม้ว่ากลไกการออกฤทธิ์จะแตกต่างจากหินปูน แต่ความสามารถของแคลเซียมซิลิเกตในการปรับสภาพสารละลายกรดนั้นเทียบเท่ากับหินปูน ดังที่เห็นได้จากค่า CCE ที่ 90–100% และค่าการปรับสภาพที่เป็นกลาง สัมพัทธ์ที่ 98% ^{[ 25 ]}

เมื่อมีโลหะหนักอยู่ แคลเซียมซิลิเกตจะทำปฏิกิริยาต่างจากหินปูน เนื่องจากหินปูนทำให้ค่า pH ของสารละลายโดยรวมสูงขึ้น เมื่อมีโลหะหนักอยู่ การตกตะกอนของโลหะไฮดรอกไซด์ที่ละลายได้ยากจะเร่งขึ้น และแนวโน้มที่จะเกิดการเคลือบโลหะไฮดรอกไซด์ที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ ซึ่งเรียกว่าการหุ้มเกราะ บนพื้นผิวของเม็ดหินปูนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เม็ดหินปูนจะถูกเคลือบด้วยเปลือกยิปซัมที่ห่อหุ้มตัวเองด้วยฟิล์มภายนอกบางๆ ของ Fe-Al ไฮดรอกซีซัลเฟตที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ และป้องกัน การหุ้ม เกราะ จะชะลอการละลายของCaCO และป้องกันไม่ให้เม็ดหินปูนปล่อยความเป็นด่าง เพิ่มเติม ในสารละลาย^{[ 21 ]}ในกลุ่มแคลเซียมซิลิเก ต เมื่อ สารประกอบกรดซิลิซิกถูกดูดซับบนพื้นผิวโลหะไฮดรอกไซด์ การพัฒนาของชั้นซิลิกา (ชั้นเดียวและสองชั้น) นำไปสู่การก่อตัวของ สารเชิงซ้อน คอลลอยด์ที่มีประจุพื้นผิวเป็นกลางหรือลบ คอลลอยด์ที่มีประจุลบเหล่านี้จะถูกผลักออกจากกันด้วยแรงไฟฟ้าสถิต (รวมถึงกับเม็ดแคลเซียมซิลิเกตที่มีประจุลบด้วย) คอลลอยด์โลหะที่ถูกกักเก็บไว้จะมีความเสถียรและคงอยู่ใน สถานะ กระจายตัว ที่เสถียร ซึ่งขัดขวางการตกตะกอนของโลหะอย่างมีประสิทธิภาพและลดความเปราะบางของวัสดุต่อการเกิดเกราะ (การก่อตัวของเปลือกแข็งที่ซึมผ่านได้รอบเม็ดวัสดุเพื่อป้องกันการละลายและลดปฏิกิริยา) ^{[ 24 ]}

ก่อนหน้านี้มีการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการ แลกเปลี่ยนไอออนบวกเพื่อเป็นวิธีการบำบัดน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด หลักการคือเรซินแลกเปลี่ยนไอออนสามารถกำจัดโลหะที่เป็นพิษ (เรซินไอออนบวก) หรือคลอไรด์ ซัลเฟต และสารประกอบยูรานิลซัลเฟต (เรซินไอออนลบ) ออกจากน้ำในเหมืองได้^{[ 26 ]}เมื่อสารปนเปื้อนถูกดูดซับแล้วจะต้องสร้างตำแหน่งแลกเปลี่ยนบนเรซินขึ้นใหม่ ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้สารเคมีที่เป็นกรดและเบส และก่อให้เกิดน้ำเกลือที่มีสารมลพิษในรูปแบบเข้มข้น บริษัทในแอฟริกาใต้ที่ได้รับ รางวัล IChemE ปี 2013 สำหรับการจัดการและจัดหาน้ำ (การบำบัด AMD) ได้พัฒนากระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนที่ได้รับการจดสิทธิบัตรซึ่งสามารถบำบัดน้ำเสียจากเหมือง (และ AMD) ได้อย่างประหยัด

ระบบ พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นได้รับการเสนอในช่วงทศวรรษ 1980 เพื่อบำบัดน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรดซึ่งเกิดจากเหมืองถ่านหินที่ถูกทิ้งร้างในเทือกเขาแอปปาลาเชีย ตะวันออก ^{[ 27 ]} โดยทั่วไป พื้นที่ชุ่มน้ำจะได้รับน้ำที่มีค่า pH ใกล้เคียงกับค่ากลาง หลังจากที่น้ำได้รับการทำให้เป็นกลางโดยกระบวนการบำบัดด้วยหินปูน^{[ 28 ]}การตกตะกอนของโลหะเกิดขึ้นจากการออกซิเดชันของโลหะที่ค่า pH ใกล้เคียงกับค่ากลาง การเกิดสารเชิงซ้อนกับสารอินทรีย์ การตกตะกอนในรูปของคาร์บอเนตหรือซัลไฟด์ ซึ่งอย่างหลังเกิดจากแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่อยู่ในตะกอนที่สามารถลดไอออนซัลเฟตให้เป็นไอออนซัลไฟด์ได้ จากนั้นไอออนซัลไฟด์เหล่านี้สามารถจับกับไอออนโลหะหนัก ทำให้โลหะหนักตกตะกอนออกจากสารละลายและย้อนกลับกระบวนการทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อดีของระบบบำบัดน้ำเสียแบบบึงประดิษฐ์คือต้นทุนค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ระบบนี้มีข้อจำกัดอยู่ที่ปริมาณโลหะที่สามารถรับมือได้ (ทั้งจากปริมาณน้ำไหลสูงหรือความเข้มข้นของโลหะ) แต่ปัจจุบันผู้ปฏิบัติงานประสบความสำเร็จในการพัฒนาบึงประดิษฐ์ที่สามารถบำบัดน้ำปริมาณมาก (ดูรายละเอียดของบึงประดิษฐ์ที่เหมืองแคมป์เบลล์)และ/หรือน้ำที่มีความเป็นกรดสูง (โดยมีการบำบัดเบื้องต้นที่เหมาะสม) โดยทั่วไป น้ำเสียจากบึงประดิษฐ์ที่รับน้ำที่มีความเป็นกลางใกล้เคียงค่า pH จะถูกปรับค่า pH ให้คงที่ที่ 6.5–7.0 และสามารถปล่อยทิ้งได้ง่าย โลหะบางชนิดที่ตกตะกอนอยู่ในตะกอนดินจะถูกออกซิไดซ์และเคลื่อนย้ายได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ (เช่นคอปเปอร์ซัลไฟด์หรือซีลีเนียม ธาตุ ) ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่ตะกอนดินในบึงจะต้องจมอยู่ใต้น้ำเป็นส่วนใหญ่และถาวร เพื่อป้องกันไม่ให้ละลายและไม่เคลื่อนที่ภัยแล้งที่ยืดเยื้ออันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อนอาจส่งผลกระทบต่อการทำงานที่เหมาะสมและความปลอดภัยของพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นบางแห่ง หากในช่วงฤดูร้อนที่ร้อนจัด ปริมาณน้ำลดลงและการระเหยเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนทำให้พื้นที่เหล่านั้นแห้งเหือดไป

ตัวอย่างหนึ่งของพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพคือ บริเวณแม่น้ำอาฟอน เปเลนาใน หุบเขา แม่น้ำอาแฟนเหนือเมืองพอร์ต ทัลบอตซึ่งสามารถบำบัดน้ำเสียที่มีธาตุเหล็กสูงจากเหมืองวิทเวิร์ธได้อย่างประสบความสำเร็จ

โลหะพื้นฐานส่วนใหญ่ในสารละลายกรดจะตกตะกอนเมื่อสัมผัสกับซัลไฟด์อิสระ เช่น จาก H₂S NaHS การแยกของแข็งออกจากของเหลวหลังปฏิกิริยาจะทำให้ได้น้ำเสียที่ปราศจากโลหะพื้นฐาน ซึ่งสามารถปล่อยทิ้งหรือบำบัดเพิ่มเติมเพื่อลดซัลเฟต และได้สารเข้มข้นของโลหะซัลไฟด์ที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจได้

อีกทางเลือกหนึ่ง นักวิจัยหลายคนได้ศึกษาการตกตะกอนของโลหะโดยใช้ซัลไฟด์ชีวภาพ ในกระบวนการนี้แบคทีเรียลด ซัลเฟต (SRB) จะออกซิไดซ์สารอินทรีย์โดยใช้ซัลเฟตเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายแทนที่จะเป็น ออกซิเจน ผลิตภัณฑ์ เมตาบอลิซึมของพวกมันได้แก่ไบคาร์บอเนตที่เกิดจากการออกซิเดชันของสารอินทรีย์ ซึ่งสามารถทำให้ความเป็นกรดของน้ำเป็นกลาง และไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งก่อตัวเป็นตะกอนที่ไม่ละลายน้ำสูงพร้อมกับโลหะที่เป็นพิษหลายชนิด แม้ว่ากระบวนการนี้จะมีแนวโน้มที่ดี แต่ก็ยังมีการนำไปใช้ช้าเนื่องจากเหตุผลทางเทคนิคหลายประการ^{[ 29 ]}