随着社会的发展和工业化水平的提高，废水中的有机物种类越来越多，而且也越来越难处理。废水中难降解有机物的处理和工业废水的脱色研究是当前污水处理中的难点的热点，目前，常规的生化处理主法都不能很好的解决这些问题。

　　1 催化还原技术

　　 传统的好氧生物处理、高级氧化技术等废水处理方法都是将有机污染物氧化，使之彻底降解为CO₂和H₂O。但有些有机污染物由于其电负性很强，是很难被氧化的，况且大多数降解有机污染物对生物都是有毒性的，因此生物氧化法降解有机物也就有其很大的局限性。而高级氧化技术由于其机理的不完善性和昂贵的价格，一直未能得到很好的生产性应用，大多还只是处于实验室研究阶段。所以含难降解有机物废水的处理和工业废水的脱色成为废水治理中的一个难点。

　　 在国外曾经有人利用还原铁粉处理有毒难降解废水，取得了不错的效果。N.Melitast等^[1]研究了含砷酸盐废水的处理，Sangkil Nam等^[2]研究了很多种偶氮染料废水的脱色，C.Grittini等^[3]研究了用铁、钯二相金属体系处理含多氯联苯废水，A.Ghauch等^[4]利用单质铁研究了胺甲萘的还原降解，G.F.Slater等^[5]进行了在铁粉存在下，三氯乙烯的还原脱氯研究，都取得了很好的处理效果。同济大学城市污染控制国家工程研究中心提出的“高级催化还原技术”已被列入国家863计划，该方法利用金属加工厂产生的废铁刨花做还原剂，废铜刨花做催化剂，还原废水中的一些难降解物质和显色物质，从而使废水能很好的脱色，并大大提高了废水BOD/COD的值，使难降解废水很容易生化处理，是工业废水脱色和预处理的一种很好的方法^[6]。经过实验机理分析，证明在该方法中确实是还原反应在起作用。在该反应体系中，铁单质为电子供体，有机物为电子受体。有机物通过得到电子，加氢还原，破坏其原有的官能团，如碳双键的断开、偶氮键的加氢还原，硝基还原为胺基、含氯有机物中氯原子的脱除等，从而有机物失去显色基团或分解为小分子物质，复杂有机物变为简单有机物。从而降低有机物的毒性，使其易于降解处理。在研究含氯有机物的还原脱氯实验过程中，通过检测溶液中的Cl^- 浓度和气相色谱-质谱联用仪分析，证明催化还原技术对含氯有机物有很好的脱氯作用，能迅速使高氯化度有机物降解为低氯化度有机物。

　　2 实验材料和方法

　　2.1 实验材料和试剂

　　 实验材料主要是机械加工厂生产的废料铁刨花和铜刨花以及500mL广口瓶等。试剂主要为四氯化碳、1，1，2，2-四氯乙烷，试剂均为分析纯。

　　2.2 实验方法

　　 将从机械加工厂取来的铁刨花和铜刨花进行除油处理后，再用高纯水清洗，通过使用硝酸汞滴定法检测至清洗液中无氯离子为止，然后将其烘干。称取一定量的烘干后的铁刨花和铜刨花（两者按一定的比例称取），将其混合均匀后装入500mL广口瓶中，并将其压实，表观密度约为0.5kg/L。受试溶液分别用四氯化碳和1，1，2，2-四氯乙烷与蒸馏水配制而成，其质量浓度均为350mg/L。溶液配置好以后将其加入500mL广口瓶中，每瓶加入350mL，然后用包有聚四氟乙烯膜的橡皮塞将瓶口塞紧，放入摇瓶柜中以恒定速度摇动，温度控制在25℃。定期取样分析溶液中的氯离子浓度变化并用GC/MS测定分析反应产物。氯离子的测定使用硝酸汞滴定法，反应产物的定性的定量使用气相色谱-质谱联用仪测定。

　　 GC/MS检测条件：检测仪器为Finnigan Voyager气相色谱-质谱联用仪；色谱柱为DB-5石英毛细管柱（30m×0.25mm，0.25μm）；柱温50℃（保持2min）-200℃（保持2min）；升温速度15℃/min；汽化温度250℃；载气（流量）为He（1.0mL/min）；分流比为100 ：1；进样量0.5μL；质谱仪为EI源，电子能量70EV，源温200℃；标准库为NIST库。

　　3 结果与讨论

　　3.1 还原脱氯反应随时间的变化关系

　　3.1.1 四氯化碳（CCl₄）

　　 CCl₄的脱氯一开始非常迅速，但随着时间的变化而逐渐减慢，在反应开始几十分钟后CCl₄就已经几乎全部脱氯为CHCl₃，而CHCl₃再继续脱氯，其反应速率就有所减慢。直到最后全部脱氯为CH₂Cl₂后，脱氯反应已经进行的很慢了。CCl₄脱氯量随时间的关系如图1。CCl₄的起始质量浓度为350mg/L，溶液中总氯量约为323mg/L。经过1h以后，氯离子的质量浓度已经增大到165.2mg/L，脱氯率已达到51%，可见四氯化碳素钢的脱氯速率还是非常快的。

　　3.1.2 四氯乙烷（C₂H₂Cl₄）

　　 C₂H₂Cl₄的脱氯速率要比CCl₄的脱氯速率慢，四氯乙烷的起始质量浓度为350mg/L。在经过1h后，溶液中氯离子质量浓度为82.5mg/L，脱氯率为26%，比CCl₄的脱氯反应要慢，这与有机物