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近年来,随着我国工业规模的快速发展和扩大,在生产过程中排放大量酚类有机废水,造成水资源严重污染,而目前很多技术都无法有效降解这类废水中的有机物,因此研究有效的控制酚类有机污染物的技术具有重要的意义。微波诱导氧化技术是一种新颖的水处理技术,具有设备简单、高效、无二次污染、运行成本低等优点,在水处理领域具有广阔的应用前景。 本文首先采用浸渍法制得载铜碳化硅催化剂,建立一种新型MW+Cu/SiC+H2O2体系,以苯酚和苯酚磺酸为对象,研究了体系对两种物质的降解效果,并针对实际工厂PSA废水进行了处理并得到了显著效果。主要结论包括以下几点: (1)采用浸渍法制备载铜碳化硅管催化剂,并对其进行了XRF、XRD、XPS的表征,结果表明催化剂负载量很高,铜主要以碱式硝酸铜的形式存在。通过对苯酚的降解,显示催化剂在在微波的辐照下催化过氧化氢氧化苯酚效果显著。 (2)考查了体系对苯酚和苯酚磺酸的降解的工艺条件并探讨了催化降解机理。在苯酚浓度为50mg/L,水样量100mL,过氧化氢投加0.08mL,催化剂7g,初始pH=4~8,微波中功率,反应2~4min后,苯酚去除率达95%以上;苯酚磺酸浓度为50mg/L,水样量100mL,过氧化氢投加0.04mL,催化剂7g,初始pH=6~8,微波700W,反应4~6min,苯酚磺酸去除率达95%以上。苯酚和苯酚磺酸主要是由微波诱导载铜碳化硅管催化过氧化氢产生羟基自由基进行氧化降解,催化剂表面羟基自由基氧化反应,有着重要的辅助作用;经过羟基自由基的氧化降解,主要产物是硫酸根、邻苯二酚、对苯二酚、对苯醌、马来酸以及草酸等小分子酸,最终矿化成二氧化碳和水。 (4)最后利用本体系对实际工厂PSA废水进行了研究,结果表明,对于PSA废水经过混凝预处理后,微波高功率,过氧化氢投加4.8mL,载铜碳化硅管14g,微波处理20min,COD去除率可达96%以上,TOC降为29.86mg/L。处理效果显著,对实际工业有机废水的处理具有重要的意义。