VUV/O3降解模拟选矿废水中残留药剂的实验研究

摘要

矿产资源大力开发的同时产生了大量的浮选废水，成分复杂、难以降解，普通废水处理工艺对残留浮选药剂去除效果较差；本文采用改进的高级氧化工艺—VUV/O3(vacuum ultraviolet，真空紫外)对三种硫化矿浮选药剂松醇油、酯-105、苯胺黑药进行降解，考察不同因素对该工艺影响并确定最优实验条件，同时从动力学的角度研究VUV/O3去除目标污染物的行为，测定溶液中TOC的变化规律；在此基础上考察了VUV/O3对3种混合溶液的去除效果，得到如下结论： 1）比较了VUV、O3和VUV/O3三种工艺对松醇油、酯-105、苯胺黑药三种模拟废水的降解效果，发现：同等反应条件下，三种工艺对松醇油、酯-105、苯胺黑药三种模拟废水的降解效果均为VUV/O3>O3>VUV。 2）在VUV/O3降解松醇油、酯-105、苯胺黑药废水的实验中，考察了溶液初始pH值、O3浓度、污染物初始浓度、共存离子等因素对其降解效果的影响，并确定最优实验条件，发现：VUV光源功率15W，O3浓度6g/h，溶液初始浓度为15±0.5mg/L的松醇油、酯-105、苯胺黑药废水，在pH分别为8、10、8的条件下，VUV/O3对其最佳降解效果分别为99.99%、98.71%、88.36%；同时，SiO32-、CO32-、Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等6种共存离子对VUV/O3降解松醇油、酯-105、苯胺黑药废水的影响作用大小分别为：CO32-＞Ca2+＞SiO32--＞SO42-＞Cl-(Na+)、Ca2+＞CO32-＞SiO32--＞Cl-(Na+)＞SO42-、Ca2+＞CO32-＞SO42-＞SiO32--＞Cl-(Na+)，6种共存离子对VUV/O3降解松醇油、苯胺黑药废水的过程均表现为抑制作用。且VUV/O3对松醇油、酯-105、苯胺黑药三种废水的降解过程均符合一级动力学方程ln(Ct/C0)=-kt+b，曲线拟合相关系数R2均在0.95以上。 3）机理分析时发现：采用VUV/O3对松醇油、酯-105、苯胺黑药废水进行降解，反应结束后，溶液pH降低，VUV/O3对松醇油、酯-105、苯胺黑药废水中TOC的最佳去除率分别为71.33%、63.14%、51.30%；通过添加叔丁醇抑制剂对其降解过程进行活性机理分析，证明了·OH在VUV/O3降解松醇油、酯-105、苯胺黑药废水的过程中均起主要作用。 4）VUV/O3对松醇油、酯-105、苯胺黑药三种废水混合溶液进行降解，发现：混合溶液TOC的降解率与松醇油、酯-105、苯胺黑药TOC的相比，TOC分别下降了49.62%、41.43%、29.59%；溶液COD的降解率随着pH的增加，其降解效果呈现先增加后降低的趋势，其最佳降解效果为58.33%。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 概述

1.2选矿废水来源及危害

1.3选矿药剂

1.4选矿废水资源化研究现状

1.5高级氧化技术降解选矿废水研究前景

1.6研究目的、意义及创新点

1.7研究内容与技术路线

第二章 实验材料与方法

2.1 实验药品

2.2 实验设备

2.3研究方法

2.4计算方法

第三章 VUV/O3工艺降解松醇油模拟废水的实验研究

3.1松醇油的自然光降解

3.2 VUV、O3和VUV/O3工艺降解松醇油对比试验研究

3.3影响因素和工艺条件

3.4 VUV/O3降解松醇油模拟废水动力学分析

3.5机理分析

3.6本章小节

第四章 VUV/O3工艺降解酯-105模拟废水的实验研究

4.1酯-105的自然光降解

4.2 VUV、O3和VUV/O3工艺降解酯-105对比试验研究

4.3影响因素和工艺条件

4.4 VUV/O3降解酯-105模拟废水动力学分析

4.5机理分析

4.6本章小节

第五章 VUV/O3工艺降解苯胺黑药模拟废水的实验研究

5.1苯胺黑药的自然光降解

5.2 VUV、O3和VUV/O3工艺降解苯胺黑药对比试验研究

5.3影响因素和工艺条件

5.4 VUV/O3降解苯胺黑药模拟废水动力学分析

5.5 机理分析

5.6 本章小结

第六章 VUV/O3工艺对硫化矿模拟废水中残留药剂混合溶液去除效果研究

6.1溶液降解过程中pH的变化

6.2溶液初始pH对VUV/O3降解混合溶液COD效果的影响

6.3 溶液混合后废水中TOC的变化规律

6.4 VUV/O3对混合模拟废水中TOC的去除效果

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果