為了解決含有高濃度錫離子、苯酚磺酸和苯酚等污染物的冷軋鍍錫廢水難以處理的問題，研究建立了混凝沉淀與微波誘導CuOx/SiCT-H2O2催化氧化深度處理聯(lián)合工藝。研究表明:混凝沉淀可完全去除冷軋鍍錫廢水中的錫離子;微波催化氧化技術對廢水中的主要有機污染物苯酚磺酸和苯酚的去除率均超過95%，微波輻射15min，COD和TOC去除率分別達96%和98%。同時，以碳化硅管為基材的CuOx/SiCT催化劑在微波體系中呈現(xiàn)出**的催化性能并可實現(xiàn)多次循環(huán)使用。
鋼鐵行業(yè)中冷軋鍍錫鋼板的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水富含大量的錫離子(Sn2+)、苯酚磺酸和苯酚，具有生物毒性，且可生化性差。冷軋鍍錫廢水通常采用鐵碳法處理，處理效果好，但反應時間長，且反應過程產(chǎn)生大量鐵泥，易造成二次污染。
近年來，微波催化氧化技術由于**快速、且無二次污染在水處理領域中得到廣泛關注。微波誘導載銅活性炭可有效催化氧化H2O2產(chǎn)生大量·OH**處理垃圾滲濾液，反應10minCOD去除率可達84.1%。
但活性炭在微波高溫下受熱易造成空隙結構塌陷等問題，導致催化劑的循環(huán)使用效率低。碳化硅(SiC)吸波性能好，在微波高溫環(huán)境下熱穩(wěn)定性強，可循環(huán)使用。結合Cu良好的催化性能和SiC在微波高溫下的強穩(wěn)定性，本研究選用碳化硅管(SiCT)作為基材負載Cu。
針對武漢某鋼鐵廠產(chǎn)生的冷軋鍍錫廢水，首先用混凝沉淀去除廢水中Sn2+，再利用微波誘導載銅碳化硅管(CuOx/SiCT)催化氧化H2O2深度處理廢水中的苯酚磺酸和苯酚。探討了微波催化機制，考察了CuOx/SiCT重復利用率，實現(xiàn)了催化劑的回收和循環(huán)使用。
1實驗部分
1.1廢水的來源及水質(zhì)
水樣采自武漢某鋼鐵廠冷軋鍍錫廢水，部分水質(zhì)指標如下:ρ(苯酚磺酸)為3.0×103mg/L、ρ(苯酚)為1.5×103mg/L、ρ(Sn2+)為2.0×103mg/L，ρ(COD)為4.8×103mg/L，pH值為2.2。
1.2催化劑的制備及表征
采用浸漬法制備催化劑CuOx/SiCT。碳化硅管(SiCT，8.4g，長×外徑×內(nèi)徑為3cm×1.3cm×0.8cm)的預處理:將CiCT用去離子水清洗后置于1%的硝酸溶液中超聲30min，再用去離子水清洗數(shù)次，然后放入烘箱中于105℃下烘干8h。
CuOx/SiCT的制備:預處理后的SiCT放入0.5mol/L的Cu(NO3)2溶液中浸泡24h，取出后用去離子水沖洗，于80℃下烘干8h，取出備用。采用X-射線衍射儀(XRD，X'PertPRO)分析晶體結構。
1.3實驗方法
1.3.1混凝沉淀實驗
取500mL廢水于燒杯中，采用NaOH調(diào)節(jié)pH值為7.0，加入6.25g聚合氯化鋁(polyaluminumchloride，PAC)混凝劑攪拌(140r/min)1min。分別加入5mLDC108型、DC715型、DC385型聚丙烯酰胺(polyacrylae，PAM)溶液(160mg/L)，以30r/min攪拌15min。靜置30min后過濾，測定濾液中的Sn2+、pH、COD。
1.3.2微波催化氧化
微波催化氧化裝置參見文獻。在100mL混凝絮凝處理后的水樣中加入一定量的30%H2O2和CuOx/SiCT催化劑，微波輻照20min后，測定出水水質(zhì)。
1.4分析方法
Sn2+采用McCloskey法;COD采用快速消解分光光度法;總有機碳(TOC)采用multiN/C2100總有機碳分析儀測定(Analytikjena，Germany);苯酚磺酸和苯酚采用HPLC-UV(Agilent，USA)進行測定。
色譜條件:色譜柱AgilentXDB-C18(Agilent，USA，250mm×4.6mm×5μm)，柱溫25℃;流動相為0.1mol/LKH2PO4溶液，流速1mL/min;進樣量20μL;紫外檢測波長230nm。
2結果與討論
2.1廢水的混凝沉淀
圖1為不同混凝絮凝劑對廢水的處理效果。可知:冷軋鍍錫廢水經(jīng)過PAC和3種不同型號陰離子PAM(DC108型，DC715型DC385型)進行混凝處理后，Sn2+去除率接近100%。其中，采用PAC和DC108進行混凝處理后，COD去除率為27%。混凝沉淀出水中的主要污染物質(zhì)苯酚磺酸和苯酚分別降低到3.0×103，1.3×103mg/L。混凝沉淀可有效去除廢水中的Sn2+，但對COD的去除效果有限，廢水中的有機污染物有待進一步深度處理。