微波辅助催化湿式过氧化氢氧化深度处理煤化工废水

徐 然

（黔西南生态环境监测中心，贵州 兴义 562400）

摘  要：以喹咻为目标污染物，设计了一种微波辅助催化湿式过氧化氢氧化(MW-CWPO)体系，采用活性炭负载铜镍双金属催化剂（CuOx-NiO/AC)处理煤化工废水。实验通过优化催化剂制备方法（逆加法优于顺加法）、微波功率(200~600W）和水力停留时间(0.22~4.44min)，显著提高了喹咻及TOC的去除效率。结果表明，逆加法制备的催化剂具有更均匀的活性位点分布，T0C去除率>80%；500W微波功率兼顾效率与能耗;延长水力停留时间显著提升污染物去除率。催化剂经7次循环使用后，TOC去除率仍保持约62%，显示出良好的稳定性。该研究为煤化工废水的深度处理提供了高效、稳定的技术方案，也为工业应用莫定了基础。

关键词：煤化工废水；微波辅助CWPO；喹咻;CuOx-NiO/AC催化剂；TOC去除率

煤化工产业在能源结构中占着重要地位，其生产过程会产生废水，这种废水因为含有高浓度的有机污染物和复杂的化学成分而成了工业废水处理厂的难点。喹啉是煤化工废水中常见的杂环类化合物，其有生物毒性而且难以被降解，传统的生化处理方法效率不高。催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）技术凭借高效分解有机物的能力受到了重视，微波辅助技术的应用能够通过快速、均匀地加热来提高反应效率。铜基催化剂因为有着宽广的p适用范围和不错的催化效果而被普遍研究，镍的存在能够加强催化剂活性，活性炭用作载体时可以赋予其高比表面积与吸附性能。拟经由设计微波辅助CWPO体系来改良催化剂制作方法、微波功率及水力停留时间等关键参数，探寻其在喹啉去除及TOC去除方面的应用潜能，从而给煤化工废水深度处理提供理论支撑和技术支持。

1 煤化工废水处理背景与微波辅助CWPO体系设计优化

1.1 煤化工废水的处理难题

煤化工废水因为含有高浓度的有机污染物和复杂的化学成分，成为工业废水处理过程中的难题之一。喹咻属于一种杂环类化合物，在自然界中存在很强的生物毒性以及难以被降解的特点，传统的生化手段对其去除效果不佳。催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）技术由于可以高效地把有机物分解而受到重视，加人微波辅助之后还能提高反应速率。本次研究就采用这种带有微波助阵的方法去设计CWPO体系来探索其在深度净化煤化工废水中是否有效果，选择目标污染物质是隆啉这一种典型性比较强，而且占据较大比例的物质作为实验对象。已有研究显示，铜基催化剂具备较宽的pH范围且H,O，存在稳定反应特性，使得其表现出不错的催化效果，而镍元素加人后会进一步加强催化剂活性。研究目的在于经由改良催化剂制备方法并调整相关条件来改善隆啉和TOC去除率，进而给工业应用赋予可行路径方案。

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