催化濕式過(guò)氧化法處理蒽醌-2-磺酸鈉廢水

摘要：以過(guò)渡金屬Cu為主活性組分，通過(guò)加入第2活性組分Mn和稀土元素Ce，研制出適用于催化濕式過(guò)氧化法（CWPO）處理含高濃度蒽醌-2-磺酸鈉有機廢水的復合催化劑�？疾炝嘶钚越M分配比對催化劑的催化活性和穩定性的影響，并利用SEM和XRD表征手段，研究了摻雜Ce對催化劑表面微觀(guān)結構的影響。結果表明，當Cu、Mn和Ce的質(zhì)量比為￣時(shí)，催化劑的催化性能最佳，在100 min內，廢水COD的去除率能達到95.3%；摻雜Ce能有效提高活性組分在催化劑表面的分散程度從而改善催化劑的催化活性，并能有效抑制Cu的溶出。通過(guò)LC-MS分析該催化劑催化氧化蒽醌-2-磺酸鈉降解過(guò)程中的代謝產(chǎn)物，推斷出了催化氧化降解蒽醌-2-磺酸鈉的途徑。

蒽醌染料是含有蒽醌結構或多環(huán)酮結構的染料，是目前除了偶氮染料以外用量最大的一類(lèi)染料。蒽醌-2-磺酸鈉是一種重要的蒽醌類(lèi)染料中間體，是合成蒽醌類(lèi)酸性染料的主要原料，可用于合成活性、還原以及分散染料。這類(lèi)染料廢水是典型的高濃度、高酸度、高色度和高鹽度有機廢水，廢水中含有大量的多環(huán)芳香族化合物，BOD5/COD較低，不易被氧化，采用傳統的生化和物化方法處理效果不佳。

催化濕式過(guò)氧化氫氧化（CWPO）是在催化濕式氧化（CWAO）的基礎上發(fā)展而來(lái)的一種用于處理難降解廢水的高級氧化技術(shù)。通過(guò)在廢水中加入H2O2，使其在催化劑的作用下產(chǎn)生具有強氧化能力的HO.，從而破壞污染物分子的結構。

近年來(lái)，對于催化濕式過(guò)氧化法的研究十分活躍，艾先立等在鐵負載量為2%，溫度300°C條件下焙燒4h制備出Fe/AC復合催化劑，在進(jìn)水PH=5，30% H2O2投加量為1.8ml時(shí)，廢水COD去除率達到了96.5%。用CWPO法處理偶氮染料廢水，在進(jìn)水PH=5，反應溫度為50°C的條件下反應30min，廢水COD去除率達到了76.1%。

本研究以過(guò)渡金屬Cu為催化劑主活性組分，通過(guò)添加第2活性組分Mn和稀土元素Ce，制備出適合處理含高濃度蒽醌-2-磺酸鈉廢水的Cu-Mn-Ce/分子篩復合負載型催化劑，同時(shí)通過(guò)液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）分析了蒽醌-2-磺酸鈉在氧化過(guò)程中的降解產(chǎn)物，提出其降解途徑，以期為實(shí)際工程應用提供理論依據。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1實(shí)驗部分

1.1實(shí)驗裝置與方法

實(shí)驗裝置主體由1.0L高壓反應釜（威海匯鑫化工機械有限公司制造）和控制儀組成，設計最大反應壓力和最高溫度分別為20MPa和350°C。反應釜內配備攪拌器（最大轉速為1500r/min）和取樣裝置，取樣口連通釜內插底管，管口配針型閥，在針型閥后加裝一個(gè)不銹鋼的蛇形盤(pán)管，以提高取樣的可操作性和穩定性�？刂苾x可以顯示并控制反應釜內的溫度和壓力，催化濕式過(guò)氧化設備示意圖見(jiàn)圖1。

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