1、前言

　　硫含量化工废水一般来自于炼油厂、石油化工、制药业、制革厂、造纸造纸工业等领域，关键污染物质有碳醇、乙酰氯、H2S、二硫化物等硫酸盐。因为在生产过程中应用NaOH碱溶液消化吸收H2S和具备挥发的有机化学硫酸盐(如碳醇)，因而典型性的硫含量化工废水pH一般高过12，有机化学硫和有机物硫的成分乃至会超出2wt.%～3wt.%。硫酸盐除开具备毒副作用、腐蚀外，具备挥发的硫酸盐也有刺鼻的恶臭味气味，如果不做好科学合理的处理，会对自然环境造成明显的危害。

　　2、均相和非均相催化反应法的特性

　　金属催化剂按情况可分成均相和非均相金属催化剂，均相催化剂存有分离出来难和容易造成二次污染等缺陷而限定了其运用，而非均相金属催化剂因其易分离出来、易回收利用、能循环系统应用、解决效果非常的好等优势，有不错的应用前景。

　　2.1 均相催化反应

　　通常指高效液相氧化还原反应，一般具备下述特性：

　　(1)生成物与金属催化剂同相，不会有固态表层上活性中心特性及遍布不匀称的问题，做为活性中心的过渡元素活力高，可选择性好;

　　(2)反映标准柔和，反映较为稳定，易于控制;

　　(3)反应设备简易，容量较小，解决工作能力高;

　　(4)反映溫度通常相对性较低，因而化学平衡常数使用率较低;

　　(5)反映物质的腐蚀性比较严重;

　　(6)金属催化剂需分离出来回收利用。

　　2.2 非均相催化反应

　　催化反应速度关键出现在固态金属催化剂活性中心，反映的环节为：

　　蔓延—吸咐—表面反应—吸附—蔓延

　　特性：

　　(1)受催化活性、孔构造等原因干扰比较大;

　　(2)易分离出来、易回收利用;

　　(3)可反复应用，减少解决成本费。

　　3、Fenton均相催化反应法

　　Fenton均相催化氧化法是现阶段广泛认同的效率高解决有机化学污染物质的方式 之一。法国的生物学家Fenton于1894年发觉，在酸碱性情况下，H2O2在Fe² 正离子的催化反应下可合理地将酒石酸空气氧化。自此一个多新世纪至今，Fenton反映的基本原理被普遍科学研究，专家学者们广泛认同的是催化反应速度根据Fe² /Fe³ 氧化还原反应，在化学反应历程中H2O2溶解造成有着强氧化性的羟基自由基·OH。由Fe² 空气氧化转化成的Fe³ 可被H2O2或氯丁二烯(O2·^–)转变成Fe² 。

　　用Fenton均相催化反应法反应灵敏、高效率，基本建设投资总额和运作费用较低。根据试验认证，其对含甲酚、皂素等污水污染物质均有显著的溶解功效。但做为金属催化剂的衔接金属离子受pH危害比较大，只适用酸碱性标准，因而存有对机器设备浸蚀的问题。此外，反映进行后需根据加碱离子交换法分离出来金属离子，不然会对自然环境导致二次污染。

　　4、新式金属催化剂运用状况

　　文中所说的新式金属催化剂是以一种通过化工加工处理的含腈基(-CN)的高分子材料聚合体为媒介，根据金属催化剂上的中氮氧配位固定不动Fe³ 正离子，进而建立比较稳定的金属材料配合物，即催化剂的活性核心。某危险废弃物处理公司应用该新式非均相金属催化剂解决来源于冶炼厂酸处理特制后带有较浓度较高的硫酸盐的废烧碱溶液，主要成分为S^2-、碳醇、乙酰氯、二硫化物等，pH=13.5，有机化学硫和有机物硫的成分约2wt.%。含硫酸盐的污水气味臭、毒副作用大，一般来说，为避免有H2S造成，先在偏碱标准下加上H2O2除去S^2-，随后加上HCl将pH降到3～4，根据添加铝盐和H2O2对别的有机化学硫酸盐开展催化反应溶解，最终根据加碱离子交换法清除铝盐。该公司原解决强偏碱硫含量化工废水的方法中关键历程为：

　　(1)添加H2O2除去S^2-，H2O2与S^2-的摩尔比为4∶1。

　　(2)用Fenton反映溶解碳醇、乙酰氯、二硫化物等物质和残存的S^2-，用浓度值为28%的HCl将pH降到3~4，添加1wt.%H2O(浓度值235%)和0.01wt.%~0.5wt.�SO·4nH2O。

　　(3)反映进行后加NaOH，根据过虑分离出来氢氧化铁，造成氢氧化铁泥渣。

　　用以上方式，在常温下、自然压下，反应釜中解决5t硫含量污水一般必须8h。此外，对硫含量污水的处理方式中不开展稀释液，但当S^2-成分较高时将污水稀释液4倍。

　　选用新式金属催化剂后的正确处理计划方案为：

　　(1)添加H2O2除去S^2-，H2O2与S^2-的摩尔比为4∶1。

　　(2)溶解碳醇、乙酰氯、二硫化物等物质和残存的S^2-，用浓度值为28%的HCl将pH降到9～11，添加1wt.%H2O(浓度值235%)和0.02wt.%～0.05wt.%网状金属催化剂。

　　(3)反映后自来水清洗金属催化剂后就可以多次重复使用。

　　选用新式金属催化剂后，公司仍采用原反应装置，解决5t硫含量污水大约必须15h。尽管应用新式金属催化剂必须更长的解决時间，但该方式可以处理Fenton均相催化反应速度中的两个缺点：

　　①反映不用在酸碱性情况下开展，降低机器设备浸蚀及其残留的S^2-以H2S方式外溢;

　　②金属催化剂可多次重复使用，降低二次污染，更为降低成本。

　　5、对硫酸盐的催化反应反映原理及氧化产物剖析

　　在偏碱标准下要H2O2除去S^2-转化成SO₄^2-，酸碱性情况下转化成单质硫。除S^2-外，污水中的关键有机化学污染物质为碳醇和乙酰氯，因而选择1-丁碳醇和二乙乙酰氯做为象征性污染物质，剖析催化反应反映的原理及反映物质，并与运用FeCl3的均相催化反应反映物质开展较为。

　　5.1 碳醇的催化反应

　　以丁碳醇为例子，在强酸性标准下约有50%的丁碳醇可以在10min以内被H2O2空气氧化，转化成奶白色的油溶性化学物质二丁二硫，24h后丁碳醇溶解率是67%，反映生成物为二丁二硫、丁磺酸及其丁磺酸的空气氧化正中间物质(C4H9SOH或C4H9SO2H)，不可以做到将污染物质彻底生物降解的目地。应用新式金属催化剂和H2O2可以使污染物质深层溶解，催化反应反映中发生C-S键和C-C键的裂化，造成丁磺酸、盐酸、丁酸、丁二酸、丙二酸、乙二酸、甲酸、苯甲酸等反映物质。当应用FeCl3做为均相金属催化剂和H2O2来解决丁碳醇时，污染物质溶解高效率相比较高，可是在2种金属催化剂的作用下转化成的氧化产物同样，表明2种金属催化剂的催化反应速度基本原理基本一致。

　　5.2 乙酰氯的催化反应

　　试验应用的二乙乙酰氯比丁碳醇更难被氧化溶解。该化学物质与H2O2和O2较难反映，一般要用高溫、髙压或较长的反应速度。当二乙乙酰氯与H2O2反映时，仅有二乙基亚砜和二乙基砜转化成。在有新式金属催化剂和H2O2参加的催化反应反映中，二乙基亚砜和二乙基砜可被进一步彻底溶解，反映中发生C-S键和C-C键的裂化，转化成乙烷磺酸、盐酸及其少许的甲酸、苯甲酸等反映物质。与运用FeCl3的均相催化反应反映对比，新式金属催化剂的溶解高效率相比较低，可是在2种金属催化剂的作用下转化成的二乙乙酰氯氧化产物同样，进一步表明二种金属催化剂的催化反应速度基本原理同样。

　　6、结果

　　尽管新式非均相金属催化剂反应速率不如Fenton均相金属催化剂，但该方式解决了传统式Fenton均相催化反应反映受pH危害比较大，机器设备浸蚀比较严重，解决后金属催化剂难分离出来，金属催化剂不可以多次重复使用等瓶颈问题。2种金属催化剂参加的反映所形成的碳醇、乙酰氯氧化产物一致，表明该新式金属催化剂反映基本原理与FeCl3基本一致。因而，该金属催化剂的运用区域可以包含Fenton均相空气氧化金属催化剂的运用范畴，为硫含量化工废水的解决给予了一种新的解决方法。(来源于：辽宁生态环境治理高新科技核心)