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煤化工废水是一种典型的含有难降解有机污染物的工业废水,废水经过生化处理后其出水仍然难以达到排放标准,故需对其进行深度处理。因此,寻求一种高效稳定的深度处理方法成为当前研究的热点。湿式过氧化氢催化氧化技术(CWPO)由于氧化速度快,处理效率高等特点,逐渐引起了广泛的关注。与此同时,近年还兴起了微波技术(MW)与高级氧化技术相结合的组合工艺去降解有机废水的研究。为此,我们提出将微波技术与湿式过氧化氢催化氧化技术(MW-CWPO)相结合以达到协同增效的新设构想,并且研制了负载性复合双金属催化剂且初步探究了催化剂的催化机理、考察了反应系统降解有机物性能因素及条件、探讨与分析了组合工艺对目标污染物质的降解,MW-CWPO工艺对煤化工生化二级出水深度处理奠定基础。建立MW-CWPO氧化系统的过程中,研制了基于Cu系催化剂的双金属复合型催化剂。此外,对Cu/Ni-催化剂和Cu-催化剂的表征结果表明,掺杂金属Ni的双金属催化剂表面的金属颗粒较小、分布较均匀且催化剂表面化学吸附氧的含量有所增加。对MW-CWPO系统的催化机理进行研究,结果表明MWCWPO工艺降解去除遵循·OH的氧化机理。另外,依据叔丁醇和四氯化碳的加入对目标污染物降解去除的影响,可以推测出·OH和O2·-均参与了MW-CWPO工艺对目标污染物的降解过程,且·OH对贡献大于O2·-。以煤化工废水中典型的喹啉为目标污染物,考察了所建立的MW-CWPO工艺系统对喹啉溶液的处理效果。结果表明,MW-CWPO工艺具有良好的催化降解作用,有机物去除彻底,矿化程度高,且具有协同增效的作用。微波的输出功率、反应温度以及过氧化氢的投加量对喹啉的去除效果影响较大;但是溶液的初始p H值(3~8)和催化剂的投加量(2~6 g/L)对喹啉的去除影响相对较小。甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、羟基乙酸以及硝酸根等的产生会降低反应系统的p H值,这是初始偏中性条件下系统保持高效氧化性能的关键。采用MWCWPO氧化技术间歇式深度处理煤化工生化二级出水,考察了几个影响因素对系统处理效果的影响对比深度处理前后液相质谱分析结果,MW-CWPO系统对煤化工生化二级出水中的酚类、酮类、含氮有机物有很好的去除效果。该系统对MW-CWPO技术应用于实际废水深度处理具有一定的指导意义。MW-CWPO工艺对喹啉的降解去除过程遵循一级反应动力学,MW-CWPO工艺存在着十分明显的协同增强效应,其协同增强因子在微波功率为500 W,反应温度为333 K,其协同增强因子SF已经达到了7.88。微波功率、过氧化氢的投加量以及反应温度对速率常数k影响较大。在优化的条件下,MW-CWPO催化氧化喹啉的活化能Ea=19.15 kJ/mol,说明该催化氧化反应是有扩散控制的反应系统。MW-CWPO氧化系统对水中喹啉的降解主要遵循羟基自由基的氧化降解机理,即首先是由羟基自由基攻击喹啉分子的苯环开始,从而形成一系列的含有吡啶环的有机物。