论文部分内容阅读
我国选矿药剂的年消耗量为百万吨级,大量的选矿药剂残留在选矿废水中,而盲目用药与不合理用药导致近年来许多矿区生态环境的恶化,周边水体与土壤受到严重污染,对人身健康、农业生产和渔业都带来很大的危害。因此研究水体中浮选药剂的降解规律及机理对选矿废水的治理具有普遍意义。本文借鉴水处理中的先进技术(Fenton试剂氧化法、光催化氧化法、光化学氧化法和生物法)来研究水体中典型脂肪胺浮选捕收剂的降解效果与规律,主要针对癸烷基丙基醚胺、十二烷基丙基醚胺、十二胺和十八胺。脂肪胺浮选捕收剂的生物降解性能(BOD/COD比值)研究表明,这四种脂肪胺浮选捕收剂都是难生物降解的。通过Fenton试剂氧化法、辉沸石负载型二氧化钛光催化氧化法和UV/H2O2/air氧化法分别降解脂肪胺浮选捕收剂的试验结果表明,UV/H2O2/air氧化法最适于降解脂肪胺浮选捕收剂,其降解率和矿化程度都很高,且反应条件温和、操作简易、能耗低。在UV/H2O2/air氧化法降解四种典型脂肪胺浮选捕收剂的试验中,考察了双氧水投加量、pH值、紫外光照和曝气等因素试验条件下对其降解性能的影响。结果表明,紫外光照和双氧水投加量对脂肪胺浮选捕收剂的降解影响最大,它们是降解脂肪胺浮选捕收剂的主导因素;脂肪胺浮选捕收剂适于在酸性条件下光降解,pH值为4.5时其降解效果最佳;曝气显著加快了反应速率。四种脂肪胺浮选捕收剂在各自的最佳降解条件下的降解率大小顺序与COD去除率大小顺序一致,为癸烷基丙基醚胺>十二胺>十二烷基丙基醚胺>十八胺,其中癸烷基丙基醚胺的降解率达到100%,COD去除率达到78.06%,表明癸烷基丙基醚胺是一种易降解的脂肪胺浮选捕收剂。四种脂肪胺浮选捕收剂被UV/H2O2/air氧化法降解后胺基基本上转化为硝酸根和亚硝酸根,转化率大小顺序为癸烷基丙基醚胺>十二胺>十二烷基丙基醚胺>十八胺,与它们本身的降解率大小顺序和COD去除率大小顺序一致,表明脂肪胺浮选捕收剂中的碳氢被氧化为CO2和H2O时,有机氮已被氧化为无机氮。在UV/H2O2/air光化学氧化法降解典型脂肪胺浮选捕收剂的试验中,只有癸烷基丙基醚胺降解为拟一级反应,本文建立了其动力学方程。本文还测定了十二烷基丙基醚胺和十八胺两种典型脂肪胺浮选捕收剂模拟废水降解前后的红外吸收谱图,探讨了UV/H2O2/air光化学氧化法处理脂肪胺浮选捕收剂模拟废水的作用机理。