臭氧氧化分解二乙基二硫代氨基甲酸鈉機(jī)理研究.pdf

1、巰基類(lèi)有機(jī)化合物是硫化礦浮選最常用的捕集劑。二乙基二硫代氨基甲酸鈉俗稱(chēng)乙硫氮(Sodium diethyldithiocarbamatre，DDTC)是一種典型的巰基類(lèi)浮選捕集劑。浮選過(guò)程中，DDTC除了被硫化礦物表面吸附外，部分還會(huì)殘留在浮選廢水中，對(duì)水環(huán)境造成較大的影響。2012年01月01日實(shí)施的《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB25466-2010)》對(duì)鉛鋅選礦企業(yè)的水污染控制指標(biāo)做出了更嚴(yán)格的要求。為了更效地去除環(huán)境中殘留的DD

2、TC，探究其降解行為及機(jī)理顯得尤為重要。
　　本論文采用臭氧氧化分解模擬廢水中DDTC，探究DDTC在臭氧分解過(guò)程中碳、硫、氮元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，同時(shí)對(duì)其臭氧氧化產(chǎn)物進(jìn)行綜合分析，以闡明DDTC臭氧氧化降解路徑和機(jī)理。
　　首先，使用恒定流量(5g/h)的臭氧對(duì)100mg/L DDTC模擬廢水進(jìn)行氧化分解試驗(yàn)。結(jié)果表明，臭氧氧化15min，DDTC被完全分解（去除率達(dá)到100％）。但TOC去除率僅達(dá)到20.79％，這表明DD

3、TC在臭氧氧化過(guò)程中未能完全礦化，生成了小分子有機(jī)物穩(wěn)定存在于水體中。同時(shí)，模擬廢水pH值從8.47降至3.18。
　　其次，通過(guò)TOC、IC和化學(xué)分析方法研究了DDTC臭氧氧化分解過(guò)程中碳、硫、氮元素的遷移特征。結(jié)果表明，當(dāng)DDTC被完全分解時(shí)，80.07％碳元素和53.4％硫元素存在于液相體系中，19.93％碳元素和46.6％硫元素存在于氣相體系中，而氮元素100％存在于液相體系中。液相體系中的碳和硫分別以TOC和SO42-的

4、形式存在，液相中的氮分別以NH4+—N(31.29％)、NO3-—N(8.34％)和有機(jī)氮(60.37％)的形式存在。
　　臭氧氧化后模擬水樣pH明顯降低，一是因?yàn)槌粞踉谒w中發(fā)生間接反應(yīng)產(chǎn)生·HO2、·O2-和H+，其中·HO2和·O2-優(yōu)先與DDTC中的巰基發(fā)生反應(yīng)生成SO42-，導(dǎo)致過(guò)多的H+出現(xiàn);二是因?yàn)樗嵝灾虚g產(chǎn)物如1,1-二乙基氨基羰基甲磺酸的產(chǎn)生。當(dāng)羥基自由基抑制劑（HCO3-和HSO4-）出現(xiàn)后，臭氧在水體中間接反

5、應(yīng)受到抑制，致使反應(yīng)后期pH趨向穩(wěn)定。
　　然后，使用GC/MS和LC/MS對(duì)DDTC臭氧氧化分解后產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)定，并推導(dǎo)其氧化分解途徑和機(jī)理。結(jié)果表明，臭氧氧化處理前，液相體系中DDTC主要電離為C5H10NS2-和Na+，而游離的C5H10NS2-可兩兩結(jié)合形成C5H10NS2S2NH10C5(TETD)。當(dāng)O3進(jìn)入體系后，其直接氧化與間接氧化作用相結(jié)合，破壞了體系中的有機(jī)物化學(xué)鍵，最終被氧化分解為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的N，N-二乙基甲酰胺

6、(C5H11NO)。液相中除了N，N-二乙基甲酰胺，還存在著SO42-、NO2-、NO3-和NH4+四種無(wú)機(jī)態(tài)離子。
　　最后，利用臭氧氧化法聯(lián)合傳統(tǒng)混凝技術(shù)對(duì)廣西某鉛鋅礦浮選廢水進(jìn)行深度凈化試驗(yàn)，并探討了相關(guān)機(jī)理。結(jié)果表明，臭氧可將廢水中的可溶性有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成磷酸根無(wú)機(jī)磷形式，然后再與傳統(tǒng)混凝劑結(jié)合產(chǎn)生穩(wěn)定沉淀。此法處理后水質(zhì)符合《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25466-2010)，特別的，總磷(TP)濃度由1.4-1.7mg