K2S2O8-O2耦合技术去除苯并杂环类有机物及聚合物再利用

作者：周林碧; 郝围围; 王辉^*

来源：工业水处理, 2023, 43(06): 74-80.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2022-0697

• 苯并杂环
• 过硫酸盐氧化
• 微球聚合物
• 污水处理
• 苯酚

采用过硫酸盐-氧气(K2S2O8-O2)耦合技术处理苯并噻唑(BTH)、苯并三唑(BT)、苯并咪唑(BM)、吲哚(ID) 4种苯并杂环混合物的模拟废水。160℃时，1.0 g/L的BTH、BT、BM、ID及混合污染物转化为球形聚合物的产率分别为66%、62%、57%、60%及68%，溶液中COD去除率分别为92%、90%、86%、91%及94%；进一步提高反应温度，几种污染物溶液的COD脱除率均达90%以上。利用密度泛函(DFT)理论对反应物分子结构、化学键长及其电负性进行了研究，结果表明，键长越长的反应物，其生成的聚合物微球尺寸越大；电负性越大，反应活性越高，越有利于COD去除。苯并杂环类污染物降解后生成的聚合物经碳化处理后转化为碳材料，可用于催化过硫酸盐氧化去除苯酚。相比不加催化剂体系，N、S共掺杂碳材料(BTH碳材料)对苯酚的去除率提高了将近48%,N掺杂碳材料(BM、BT碳材料)对苯酚的去除率达到40%以上，且3轮循环使用后各掺杂碳材料活性仅有小幅改变。因此，K2S2O8-O2耦合技术处理有机废水尤其是杂环有机废水具有显著优势，可同时实现碳资源循环利用和COD去除双重目的。

• 出版日期2023
• 单位中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院; 中国石油集团工程技术研究院