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礦山企業在其生產過程中產生的選礦廢水是造成周圍環境污染的重要因素。選礦廢水排放量大、成分復雜，其污染物有固體懸浮物、重金屬離子、浮選藥劑等。選礦廢水直接排放，對選廠周邊及下游的河流、土壤造成嚴重污染，并通過食物鏈富集危害人體健康。選礦廢水處理技術如自然凈化法、混凝-絮凝法、化學沉淀法和吸附法等對選礦廢水中的固體懸浮物、重金屬離子有較好的處理效果，而對于選礦藥劑效果甚微。本文首先簡要介紹選礦廢水來源、特點及危害，然后闡述氧化技術降解選礦廢水的機理，對比傳統氧化技術與高級氧化技術的優缺點，綜述氧化技術降解選礦廢水的實踐應用研究進展，并對高級氧化技術在選礦廢水的應用前景進行了展望。

1、選礦廢水的來源、組成及危害

1.1 選礦廢水的來源

選礦廢水不單指選廠選礦工藝中排出的廢水，還包括除塵系統外排水、地面沖洗水、設備冷卻水等所有外排水。選礦廢水根據其來源可分為兩類：磁、重、浮等選礦工藝過程中所排出的廢水；精礦、中礦及尾礦濃縮設備的溢流水。其中，選礦工藝排出的選礦廢水量大，占其總量的95%以上。

1.2 選礦廢水成分組成、特點及危害

選礦廢水成分復雜，pH和COD值較高，起泡性強。其廢水成分組成、特點及危害如表1所示。

選礦廢水在尾礦庫經過自然沉降、混凝沉淀、吸附等方法處理后，固體懸浮物和重金屬離子都可達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）。但是，其對殘留的浮選藥劑降解效果較差，人們需要采用氧化技術對其進行進一步的降解處理。

2、氧化技術在選礦廢水處理中的應用

研究化學氧化法的原理是通過氧化反應將廢水中的選礦藥劑氧化為易分解的物質，最終分解為CO2和H2O，從而達到降低廢水中COD、BOD及毒性的目的。通常，加入的氧化劑有H2O2、O3、KMnO4、NaClO和Fenton試劑等。

2.1 傳統氧化技術

在選礦廢水中的應用董棟對比研究了次氯酸鈉和雙氧水對廢水中黃藥、乙硫氮及腐植酸鈉的降解效果，試驗結果表明：在適宜的條件下，兩種氧化劑對黃藥的去除率均可達90%；次氯酸鈉對乙硫氮的去除率為90.41%，雙氧水對乙硫氮的去除率為93.43%；二者對腐植酸鈉的去除率僅為15%左右。楊建文采用氧化工藝降解盤龍鉛鋅礦選礦廢水，廢水COD從110mg/L降至46mg/L，達到相關國家排放標準。

傳統化學氧化技術處理選礦廢水操作穩定、反應徹底且處理效率高，在選礦廢水處理工業實踐中發揮著重要作用。但其存在周期長、成本高、易造成二次污染且難達到深度氧化處理效果的缺陷。

2.2 高級氧化技術在選礦廢水中的應用

高級氧化技術因其降解效率好、速度快且無二次污染被等特點，在選礦廢水處理過程中被用于降解其中難處理的各種有機污染物。高級氧化技術在降解選礦廢水過程中主要通過反應產生具有高反應活性的羥基自由基（·OH），其氧化還原電位高達2.8V，可將難降解的大分子有機污染物降解成小分子低毒或無毒的物質。高級氧化技術的關鍵是產生具有強氧化性的羥基自由基，根據自由基產生方式的不同，高級氧化技術可細分為Fenton氧化、臭氧氧化和電化學氧化等。

2.2.1 Fenton氧化技術降解選礦廢水

Fenton氧化是利用Fe2+和H2O2之間的鏈式催化反應生成·OH，降解選礦廢水中的有機污染物。根據Fenton催化劑存在形式的不同，人們可以將其分為均相Fenton技術和非均相類Fenton技術。

唐義等人研究了Fenton法降解黃藥生產廢水中的異戊基黃藥，在pH=3、H2O2用量10mL/L、FeSO4·7H2O用量100mg/L、反應時間60min的最佳條件下，COD去除率可達84.38%，黃藥降解率高達99.55%。翟平等人采用CuO/γ-Al2O3類Fenton試劑降解丁基黃藥，在最佳反應條件下，丁基黃藥的降解率可達98%，與傳統Fenton技術相較，該反應可在較高pH（4～5）條件下進行，在廢水處理及回用過程中可有效節約酸堿調節劑的用量，減少污泥的產生。

與均相Fenton相比較，非均相類Fenton擴寬了選礦廢水處理的pH適用范圍，解決了催化劑回收難等問題，但催化劑的穩定性以及使用壽命有待進一步的研究。

2.2.2 臭氧氧化技術降解選礦廢水

臭氧是一種強氧化性物質，在催化劑作用下可產生·OH，能將選礦廢水中難處理的大分子有機污染物進行氧化降解。根據臭氧作用途徑的不同，其反應可分為臭氧直接反應和臭氧分解產生·OH的間接反應。

王自超等熱采用臭氧氧化-活性炭吸附工藝處理多金屬硫化礦選礦廢水，結果表明，當臭氧濃度為33.3mg/L，活性炭用量為20mg/L，反應為4h時，COD可下降57%，pH降至8，滿足廢水回用于浮選作業的要求。夏艷圓等人采用絮凝-臭氧氧化工藝處理安徽某銅礦山選礦廢水，結果表明，在整個試驗pH區間，臭氧對丁基黃藥去除效果顯著，pH=8時，臭氧對Z-200的去除效果最佳；處理后的選礦廢水回用于浮選試驗，其浮選指標良好。

臭氧氧化技術工藝簡單，可形成氧化性強的·OH，有利于選礦廢水中難降解有機污染物的去除。目前，如何提高O3的利用率，研究臭氧與其他技術的聯用，開發高效節能的臭氧發生裝置和反應器成為該技術的研究熱點。

2.2.3 電化學氧化技術降解選礦廢水

電化學氧化技術是通過電極反應，在其表面產生具有強氧化性的·OH，氧化廢水中難降解的有機污染物。根據反應機理的不同，其可分為電化學直接氧化和電化學間接氧化。

李天國等人采用脈沖電催化內電解流化床技術去除浮選廢水中的Pb2+和苯胺黑藥，結果表明，在pH為4、電流密度為20mA/cm2、脈沖周期為2s、停留時間為90min的條件下，Pb2+和苯胺黑藥的去除率分別為99.80%、78.83%。孟瑋等人在新型Ti/Ta2O5/lrO2電極上通過電催化氧化降解丁黃藥和苯胺黑藥，結果表明：調節黃藥初始pH至4.3、電流密度至20mA/cm2、極板間距至10mm，電解90min，濃度為1000mg/L的黃藥去除率達到95%，COD去除率大于80%；相同條件下，初始pH為9的苯胺黑藥廢水的去除率達80%。

電化學氧化技術無須投加大量化學藥劑，可在常溫常壓下處理難降解的有機污染物，是一種具有應用前景的廢水處理技術。但目前存在能耗大、電極材料壽命短、電流效率低等問題。探索綜合性能好的電極材料、優化反應器結構，實現系統節能、高效運行是未來發展的方向之一。

3、結論

目前，高級氧化技術降解選礦廢水的應用研究還不夠成熟，其還需要強化以下研究工作。一是加強高級氧化技術降解選礦廢水的理論基礎研究。高級氧化技術降解選礦廢水正處于實驗室機理研究階段，人們必須深入研究高級氧化技術協同作用降解選礦廢水的機理，夯實高級氧化技術工業應用的技術基礎。二是根據廢水性質的不同選擇合適的工藝聯合方案，優化傳統工藝與各高級氧化技術之間的組合，提高降解效率。三是加強對催化劑及反應器的研究。人們要尋找催化活性好、適用范圍廣、成本低的催化劑，并設計穩定、低廉、高效的反應器，降低高級氧化技術在選礦廢水處理中的應用成本。