Page 187 - 《精细化工》2022年第4期
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第 4 期 胡诗越，等: 湿式催化氧化法处理高浓度高盐毒死蜱废水 ·823·
2.4.2 溶液 pH 的影响 剂适宜用量为 0.5 g。
在过氧化氢用量 3 mL，催化剂用量 0.2 g，反
应时间 2 h，反应温度 180 ℃条件下，用盐酸将毒
死蜱废水调节至不同 pH，分析不同进水 pH 对 COD
去除率的影响，结果如图 7 所示。由图 7 可以看出，
进水 pH=4 时 COD 去除效果最好，去除率为 80.89%，
在 pH=4~11，随着 pH 的升高，去除率逐渐降低，
出水 COD 质量浓度逐渐增高。出现图中变化趋势的
原因可能是：pH 较小时会造成催化剂活性组分流
失，影响催化效果；而当溶液 pH 过大时，过氧化
氢分解速度加快，随 pH 增大自身消耗过多，进而
抑制了其氧化能力。因此，单因素实验 pH 控制在 4 图 8 氧化剂投加量对 COD 去除率的影响
时，湿式催化氧化处理效果较好。 Fig. 8 Effect of oxidant dosage on COD removal rate
图 7 pH 对 COD 去除率的影响 图 9 催化剂投加量对 COD 去除率的影响
Fig. 7 Effect of pH on COD removal rate Fig. 9 Effect of catalyst dosage on COD removal rate
2.4.3 氧化剂投加量的影响 综上分析，单因素实验得出湿式催化氧化优化
氧化剂用量直接影响了湿式催化氧化的处理效 条件为：反应温度 220 ℃，进水 pH=4，催化剂用
果和操作成本。在催化剂用量 0.2 g，反应时间 2 h， 量 0.5 g，过氧化氢用量为 5 mL，在此优化条件下，
反应温度 180 ℃，原液 pH=11.6 的条件下，改变氧 处理 COD 质量浓度为 13550 mg/L 的毒死蜱废水，
化剂的投加量，考察其对 COD 去除率的影响，结果 得到废水 COD 去除率为 86.05%。
如图 8 所示。由图 8 可知，随着氧化剂用量的增加， 为进一步考察该优化条件下 Mn-Ce/γ-Al 2 O 3 催
COD 去除率先迅速增大，再缓慢上升，当用量为 5 化剂稳定性，将催化剂从处理后的溶液中抽滤回收、
mL 时处理效果达最佳，COD 去除率为 82.23%，继 冲洗烘干后进行循环实验，在 4 次连续使用实验后
续增加氧化剂用量，去除率逐渐降低，当用量为 9 COD 去除率分别为 85.73%、80.10%、77.89%、75.12%，
mL 时，COD 去除率降到了 55.72%，这可能是过氧 说明该催化剂有较好的稳定性和可重复使用性。
化氢浓度过高，产生更多的•OH 相互发生猝灭反应 2.5 均匀设计实验结果
造成的 [31] 。因此，单因素实验过氧化氢的投加量控 采用均匀设计法对湿式催化氧化实验进行优
制在 5 mL 为宜。 化，得到 COD 去除率结果如表 1 所示。由表 1 可知，
2.4.4 催化剂投加量的影响 第 9 号实验的 COD 去除效果最好，达到 83.16%（均
在过氧化氢用量 3 mL，反应时间 2 h，反应温 匀设计实验及优化条件验证实验进水 COD 质量浓
度 180 ℃，原液 pH=11.6 条件下，加入不同量的催 度为 13550 mg/L）。
化剂（0.1~0.9 g），考察其对 COD 去除率的影响， 采用 Excel 软件对 COD 去除率（Y）与 X 1 、X 2 、
结果如图 9 所示。由图 9 可知，随着催化剂用量从 X 3 、X 4 、X 5 实验数据分别进行一次线性回归分析和
0.1 g 增至 0.5 g，COD 去除率逐渐增大，0.5 g 时去 二次多项式逐步回归分析，得到 Y 1 和 Y 2 拟合方程：
除率达到了 84.34%，当用量超过 0.5 g 后，COD 去除
Y 1 =0.738X 1 –8.226X 2 –0.038X 3 –9.476X 4 +99.256X 5
率增加缓慢，可能是反应活性位点已比较充足 [32] ，因 Y 2 =0.007X 1 +0.795X 2 –0.575X 4 –0.182X 1 X 2 –
2
2
2
此，考虑处理效果和投入成本，单因素实验中催化 0.096X 1 X 4 +1.336X 1 X 5
