D0I:10.13374f.issn1001-053x.2011.08.017 第33卷第8期 北京科技大学学报 Vol.33 No.8 2011年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2011 臭氧氧化法降解浮选废水中残余BK809 米丽平孙春宝区徐涛赵留成王彪罗盛康 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:suncb@usth.edu.cn 摘要采用臭氧氧化法对模拟浮选废水中BK809进行降解处理，并对不同阶段的降解产物进行气相色谱一质谱(GCMS)分 析.结果表明，废水的最佳处理pH值为9~11，当臭氧投加速度为300mgh、臭氧处理时间为20min时，废水中C0D去除率 为68.68%.GCMS分析显示：BK809的总降解过程为苯胺首先被氧化成偶氮苯，然后转化为硝基苯，随着氧化的加深，苯环 被打开，进一步氧化分解为C5~Cs的链状烷烃和气态物质，包括氮的氧化物和碳的氧化物：最终废水中总有机物的质量残留 率由原来的100%下降至17.18%.在此过程中，废水的色度则由5.02度逐渐上升至471.71度，然后又逐步下降至28.75度， 从宏观上表现为由无色变为棕黄色，又从棕黄色逐渐还原为乳白色 关键词浮选：废水处理：臭氧氧化：降解 分类号X751 Degradation of residual BK809 in flotation wastewater by ozonation MI Li-ping,SUN Chun-bao,XU Tao,ZHAO Liu-cheng,WANG Biao,LUO Sheng-kang School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:suncb@ustb.edu.cn ABSTRACT Ozonation was used to degrade residual BK809 in flotation wastewater and the degraded products in different stages were identified and quantified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).The results showed that the COD removal rate of 68.68%could achieve at an ozone flow rate of 300 mgh for 20 min and pH 9-11.It was indicated from GC-MS analysis that BK809 was firstly oxidized to azobenzene and then converted to nitrobenzene.With the deepening of ozonation,the benzene was broken and further decomposed into Cis-C2s carbon-chain alkanes and gaseous substances,including nitrogen oxides and carbon oxides.Fi- nally the residual mass percentage of total organic compounds (TOC)reduced from 100.00%to 17.18%.Meantime,the chroma of the wastewater increased from 5.02 to 471.71 and then decreased to 28.75;in macroscopic view,the color of the wastewater turned from colorless to brown,and then from brown to milky. KEY WORDS flotation:wastewater treatment:ozonation:degradation 随着矿产资源的不断开发，复杂难选矿日益增 目前对选矿废水药剂处理的办法主要有自然净 多，想要得到合格的精矿产品，必须不断地开发和应 化法和活性炭吸附法.自然净化是指浮选废水直接 用新的选矿药剂.这些药剂为矿业发展做出贡献的 排入尾矿坝中，其中残留的药剂进行自然降解，经过 同时，不可避免地对环境造成潜在的危害·-习. 一段时间后排放，此法简单易行，但所用时间较长， BK809是一种浮选硫化矿的新型药剂，因其选择性 而且通常不能达到国家排放标准。活性炭吸附是处 好、捕收能力强等优点已被成功应用于许多有色金 理废水中浮选药剂的传统方法，微量时可以达到排 属矿山；但在生产实践中发现，此类药剂具有一定毒 放标准，然而当药剂浓度高时，仅吸附是不够的，不 性，尤其是浮选后残留在尾矿废水中的部分，如果不 能达到处理要求：而且活性炭再生也存在一定的问 经处理，会使废水中残留的药剂量不断增大，严重时 题.臭氧是一种强的氧化性气体，可把水中大多数 可引起生物中毒.为了防止此类事情的发生，必须 单质和化合物氧化到它们的最高氧化态，对水中有 对含药剂BK8O9的废水进行处理. 机物有强烈的氧化降解作用，且处理过程清洁无二 收稿日期：201008-16第 33 卷 第 8 期 2011 年 8 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 8 Aug． 2011 臭氧氧化法降解浮选废水中残余 BK809 米丽平 孙春宝 徐 涛 赵留成 王 彪 罗盛康 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 通信作者，E-mail: suncb@ ustb． edu． cn 摘 要 采用臭氧氧化法对模拟浮选废水中 BK809 进行降解处理，并对不同阶段的降解产物进行气相色谱--质谱( GC-MS) 分 析． 结果表明，废水的最佳处理 pH 值为 9 ～ 11，当臭氧投加速度为 300 mg·h － 1 、臭氧处理时间为 20 min 时，废水中 COD 去除率 为 68. 68% ． GC-MS 分析显示: BK809 的总降解过程为苯胺首先被氧化成偶氮苯，然后转化为硝基苯，随着氧化的加深，苯环 被打开，进一步氧化分解为 C15 ～ C25的链状烷烃和气态物质，包括氮的氧化物和碳的氧化物; 最终废水中总有机物的质量残留 率由原来的 100% 下降至 17. 18% ． 在此过程中，废水的色度则由 5. 02 度逐渐上升至 471. 71 度，然后又逐步下降至 28. 75 度， 从宏观上表现为由无色变为棕黄色，又从棕黄色逐渐还原为乳白色． 关键词 浮选; 废水处理; 臭氧氧化; 降解 分类号 X751 Degradation of residual BK809 in flotation wastewater by ozonation MI Li-ping，SUN Chun-bao ，XU Tao，ZHAO Liu-cheng，WANG Biao，LUO Sheng-kang School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China Corresponding author，E-mail: suncb@ ustb． edu． cn ABSTRACT Ozonation was used to degrade residual BK809 in flotation wastewater and the degraded products in different stages were identified and quantified by gas chromatography-mass spectrometry ( GC-MS) ． The results showed that the COD removal rate of 68. 68% could achieve at an ozone flow rate of 300 mg·h － 1 for 20 min and pH 9 － 11． It was indicated from GC-MS analysis that BK809 was firstly oxidized to azobenzene and then converted to nitrobenzene． With the deepening of ozonation，the benzene was broken and further decomposed into C15 － C25 carbon-chain alkanes and gaseous substances，including nitrogen oxides and carbon oxides． Fi￾nally the residual mass percentage of total organic compounds ( TOC) reduced from 100. 00% to 17. 18% ． Meantime，the chroma of the wastewater increased from 5. 02 to 471. 71 and then decreased to 28. 75; in macroscopic view，the color of the wastewater turned from colorless to brown，and then from brown to milky． KEY WORDS flotation; wastewater treatment; ozonation; degradation 收稿日期: 2010--08--16 随着矿产资源的不断开发，复杂难选矿日益增 多，想要得到合格的精矿产品，必须不断地开发和应 用新的选矿药剂． 这些药剂为矿业发展做出贡献的 同时，不可避免地对环境造成潜在的危害［1 － 5］． BK809 是一种浮选硫化矿的新型药剂，因其选择性 好、捕收能力强等优点已被成功应用于许多有色金 属矿山; 但在生产实践中发现，此类药剂具有一定毒 性，尤其是浮选后残留在尾矿废水中的部分，如果不 经处理，会使废水中残留的药剂量不断增大，严重时 可引起生物中毒． 为了防止此类事情的发生，必须 对含药剂 BK809 的废水进行处理． 目前对选矿废水药剂处理的办法主要有自然净 化法和活性炭吸附法． 自然净化是指浮选废水直接 排入尾矿坝中，其中残留的药剂进行自然降解，经过 一段时间后排放，此法简单易行，但所用时间较长， 而且通常不能达到国家排放标准． 活性炭吸附是处 理废水中浮选药剂的传统方法，微量时可以达到排 放标准，然而当药剂浓度高时，仅吸附是不够的，不 能达到处理要求; 而且活性炭再生也存在一定的问 题． 臭氧是一种强的氧化性气体，可把水中大多数 单质和化合物氧化到它们的最高氧化态，对水中有 机物有强烈的氧化降解作用，且处理过程清洁无二 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.08.017