催化湿式过氧化物氧化法处理环氧树脂废水

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环氧树脂废水盐分和有机物浓度都很高,无法用常规方法进行有效处理。本文采用催化湿式过氧化物氧化法(CWPO)处理环氧树脂废水,目的是将废水TOC降解至氯碱厂隔膜电解槽进槽精盐水的TOC限值以下,使处理过的环氧树脂废水可以作为氯碱厂生产氯气和烧碱的原料。本文首先以Fe(Ⅱ)为催化剂,考察了pH值、反应温度、催化剂和氧化剂用量及其投加方式等对CWPO过程TOC去除效果的影响,并通过现场中试对实验室研究结果进行了验证;然后,考察了Fe(Ⅱ)为催化剂的CWPO与活性炭吸附组合工艺处理环氧树脂废水的效果与经济性;最后,本文还分别以Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)及复合金属离子为催化剂,考察了CWPO法处理环氧树脂废水的效果,并初步探索了催化剂重复使用性能。研究结果表明,以Fe(Ⅱ)为催化剂的CWPO工艺处理环氧树脂废水的适宜条件是:pH值3.0、反应温度90。C、催化剂(FeSO4·7H2O)用量6.25g/L、氧化剂(30%H2O2)用量75mL/L,且氧化剂和催化剂分多次投加的效果明显优于一次性投加。现场中试证实,在上述优化条件下,TOC和NaCl浓度分别为2500-2700mg/L和18.2~20.5%的环氧树脂废水,经CWPO处理后,出水TOC浓度可稳定在150mg/L以下,符合隔膜电解进槽精盐水TOC<200mg/L的要求;相应的处理成本约为92.26元/m3(不含设备折旧和人工费),符合企业的预期。在用活性炭吸附与CWPO组合工艺处理环氧树脂废水时,比较了“先吸附后氧化”和“先氧化后吸附”两种组合工艺去除TOC的效果,结果发现前者明显优于后者。环氧树脂废水先用1g/L活性炭吸附,后用65mL-H202(30%)/L氧化,出水TOC值也可满足隔膜电解的要求。在各自优化的反应条件下,以Cu(Ⅱ)或Mn(Ⅱ)为催化剂时,CWPO的TOC去除率低于以Fe(Ⅱ)为催化剂;Fe(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)三种催化剂两两混合使用的催化效果也不如单一的Fe(Ⅱ)催化剂。CWPO反应结束后从反应液中分离出的废催化剂(Fe(OH)3或Cu(OH)2),加酸溶解后可重新作催化剂使用。Cu催化剂重复使用效果优于Fe催化剂,Cu(Ⅱ)重复使用多次仍有较好的催化效果,这样可以减少催化剂的消耗。特别是当排出的废催化剂需要按危险固体废物处置时,使用Cu(Ⅱ)作催化剂的CWPO过程更具有处理成本方面的优势。
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