工业含硫废碱液主要来自乙烯生产和炼油过程,其主要污染物硫化钠含量大,COD浓度高,目前工业上多采用高温高压空气氧化工艺,工艺的能耗高、反应时间长、效果差,不适宜处理大量的含硫废碱液。本文拟研究适合常温常压操作的电解氧化工艺,以及为降低反应温度和压力的空气催化氧化法,研究具有重要的实际价值和一定的理论意义。本课题主要做了以下两方面的研究：1.传统的硫化钠废碱液处理技术,往往需要高温、高压反应条件,或大量使用双氧水等昂贵的强氧化剂,处理成本较高并有一定的安全隐患,而本课题以氯化钠作为电解液,涂钌钛网作为电极研究了电解氧化法对硫化钠溶液的处理效果。考察了电极材料、工作电压、极板间距、反应时间、硫离子初始浓度、液体湍动程度、电解质浓度以及催化剂等因素对硫离子去除率的影响规律。结果表明：该方法适用于硫离子浓度在1000ppm左右的低浓度级别的硫化钠溶液。当硫离子浓度很高时,氧化过程中生成的半固体状多硫化物或单质硫会在电极板上沉积,影响电解反应的效率和脱硫效果。适宜的工作条件为：涂钌钛网电极,极板电压3V,极板间距2cm。另外,极板间距越小,通过溶液的电流密度越大,电解越快,脱硫效果也更好。当极板间距为1cm时,1000ppm的硫化钠溶液反应3小时脱硫率可达98%以上。亚铁离子对脱硫没有催化作用,反而会降低脱硫率。2.催化氧化法脱硫具有效率高,环境污染少等优点,因此本课题也对其进行了研究。空气催化氧化法是在向硫化钠溶液中鼓入空气的同时,投入催化剂,在催化剂的作用下,S2-被转化成为S2O32-和SO42-。对于硫化钠溶液的空气氧化反应,实验对比了几种催化剂的性能,发现锰、铁离子无机物固体和磷钨酸固体的催化效果不明显,而以颗粒状活性炭负载N-甲基咪唑磷钨酸盐的催化剂效果最好,而且这种负载型催化剂可以减少和消除磷钨酸盐在溶液中的溶解损失。另外,空气流量越大,反应温度越高,脱硫率越高。采用离子色谱方法考察了空气催化氧化脱硫过程中所形成的各种中间体及最终产物,主要检测到了三种离子,即SO42-、S2O32-和SO32-。根据溶液中各种离子随时间的变化规律,提出了硫化钠溶液空气催化氧化反应的机理,即硫离子被氧化为硫酸根的过程是一个连串反应过程,它首先被氧化为中间价态的单质硫S,亚硫酸根SO32-,硫代硫酸根S2O32-,然后再继续深度氧化生成硫酸根SO42-。其中,反应的控制步骤可能是硫代硫酸根的氧化反应。