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丙烯酸废水处理多相催化氧化-EGSB组合工艺
丙烯酸，作为一种关键的有机合成原料，其在纺织、建筑、医药、合成树脂等领域的应用可谓广泛。然而，在生产过程中，它同时也产生了成分复杂、COD高、生物毒性强的废水。如果这些废水未经处理直接排放，将对环境产生严重破坏。因此，如何有效处理丙烯酸废水，成为了当下环保领域面临的一大挑战。
目前，丙烯酸废水的主要处理方法包括焚烧法、臭氧氧化法、生化法等。但这些方法普遍存在处理成本高、有机污染物去除率低等问题。在这样的背景下，多相催化过氧化氢氧化技术应运而生。这种技术是将氧化剂与催化剂联用，借助高效负载型催化剂催化H2O2生成具有强氧化性的羟基自由基，从而分解废水中的大分子有机物为小分子物质，提高废水的可生化性。
另一方面，EGSB（厌氧膨胀颗粒污泥床）反应器作为第三代厌氧反应器，其在UASB反应器的基础上发展而来，具有传质效果好、COD去除率高、占地面积小、抗冲击能力强的优点，已广泛应用于多种工业污水的处理。
本研究以某化工园区丙烯酸废水为对象，探索了多相催化过氧化氢氧化技术与EGSB反应器的组合工艺对废水处理的效果。研究结果表明，这一组合工艺在提高废水可生化性、降低COD等方面表现出显著优势，为我国丙烯酸废水处理提供了一种高效、经济的新途径。
综上，多相催化过氧化氢氧化技术与EGSB反应器的组合工艺在处理丙烯酸废水方面具有巨大潜力。未来，这一技术将在我国环保事业中发挥更加重要的作用，助力实现可持续发展目标。同时，进一步研究和发展新型催化剂及反应器，优化组合工艺，降低处理成本，提高处理效率，将成为该领域未来研究的重点方向。
1、实验
1.1原料与试剂
实验所用水源来自某化工园区丙烯酸装置单元的出水，水质参数如下：化学需氧量（COD）为62000mg/L，生物化学需氧量与化学需氧量的比值（B/C）为0.15，色度为400倍，pH值为13。此外，水中丙烯酸钠、丁醇、3-羟基丙酸、对甲氧基苯酚、对苯二酚、对甲苯磺酸以及聚丙烯酸钠的质量分数分别为9.99%、0.95%、0.71%、0.04%、0.04%、0.02%、1.83%和0.37%。
实验所用试剂包括：质量分数为20%的盐酸溶液、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为30%的过氧化氢（H2O2），均为该化工园区的副产品。此外，还包括质量分数为99%的硝酸铁（Fe（NO3）3）、质量分数为99%的硝酸铜（Cu（NO3）2），来源于西陇化工有限公司；质量分数为99.5%的硝酸铈（Ce（NO3）2），购自天津光复试剂有限公司；γ-Al2O3微球，来自卓然环保科技有限公司；以及H2O2分解催化剂（CZ-L02），由创智诚泰科技有限公司提供。
1.2实验方法
1.2.1多相催化氧化催化剂的制备
将平均粒径为210μm的γ-Al2O3微球浸于等体积的Fe（NO3）3、Cu（NO3）2和Ce（NO3）2混合溶液中，于室温下浸渍10h，然后将浸渍后样品于105℃下干燥10~15h，再置于马弗炉中于450℃下焙烧3h，制得Fe-Cu-Ce/γ-Al2O3过氧化氢催化剂。
1.2.2废水处理方法
取5L废水置于聚四氟乙烯桶中，以HCl和NaOH溶液调节废水pH为3.5~7.0，然后将废水经蠕动泵以100mL/h的速度通入装有100mL过氧化氢催化剂的反应柱中，同时向反应柱中添加H2O2（质量分数30%）。将多相催化氧化出水通入装填50mLCZ-L02催化剂的反应柱中，控制反应温度50℃，停留时间1.5h，将废水中剩余过氧化氢处理至0.2mg/L以下。调节废水pH，然后进入EGSB反应器进行生化处理，其中颗粒污泥（取自某污水处理厂厌氧反应器）量占反应器有效容积的30%。废水处理工艺流程如图1所示。

1.2.3颗粒污泥的驯化
EGSB反应器颗粒污泥驯化阶段，采用间歇进水，并适当投加淀粉、尿素、磷酸二氢钾以提供基础营养物质（COD、TN、TP的质量比为100∶5∶1），同时添加少量微生物代谢及组成必要的微量元素（Fe2+、Mg2+、Zn2+、Co2+的质量比10∶2∶1∶1）。控制反应温度为33℃，pH为6~7，初始负荷为0.5kgCOD/（m3·d），运行5d后，COD去除率为55%；随后逐渐提升进水负荷至6kgCOD/（m3·d），稳定后，COD去除率在90%左右。驯化后颗粒污泥粒径为1.2~4.5mm，沉降速度为60m/h，VSS/TSS为0.81。
1.3分析方法
COD采用重铬酸钾法测定；BOD以5日生化法测定；pH采用PHBJ-260型便携式pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）测定；色度采用稀释倍数法（GB1193—1989）测定。
2、结果与讨论