二氧化氯催化氧化处理染料废水的研究

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1、二氧化氯催化氧化处理染料废水的研究论文作者：王鑫华陈建林杨凯李启良摘要：论述了二氧化氯催化氧化处理染料模拟废水的处理效果，研究了影响催化氧化的几个主要因素。试验结果表明，在自制催化剂作用下，ClO2催化氧化处理三种染料模拟废水的CODCr平均去除率达%。通过催化氧化实验确定了ClO2催化氧化处理三种染料模拟废水的最佳工艺条件为：氧化剂用量为mg/mL，pH=3～7，催化剂g，反应时间45min。催化剂可以重复使用5～6次以上。关键词：二氧化氯染料模拟废水催化氧化催化氧化法是近年来发展起来的水处理高级氧化技术之一，它是在化学氧化法的基础上改进

2、、发展起来的，并逐渐成为研究的一个热点。利用催化氧化法处理印染、染料废水的报道很多[1～9]。常用的氧化剂有O3、H2O2、NaClO3及ClO2等，其中，二氧化氯是一种新型高效氧化剂，在水处理氧化消毒及造纸、纸浆工业的漂白等行业使用较为广泛，对染料废水也具有很好的脱色效果[3]。本文以二氧化氯作氧化剂，自制催化剂，催化氧化处理几种染料模拟废水，取得了满意的效果。10/101实验部分实验药品与材料硝酸铜、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锰、硝酸钾；氢氧化钠与浓盐酸；粒状活性炭，γ-Al2O3。本实验采用配制的染料模拟废水，活性艳蓝，其CODCr为598

3、mg/L；阳离子艳红X-5GN，其CODCr为645mg/L；分散兰2BLN，其CODCr为682mg/L。采用化学法[3]制取一定浓度的二氧化氯水溶液。催化剂的制备活性炭为载体催化剂：活性炭用浓度为6%的硝酸盐溶液浸渍24h，抽滤出浸余液，水洗后晾干，然后在85℃下干燥2h并置于120℃烘箱6h后，放于260～300℃马弗炉中恒温12h，得7种催化剂分别为1＃Mn/AC、2＃Ni/AC、3＃Zn/AC、4＃Cu/AC、5＃Cu-Ni/AC、6＃Cu-Ni-K/AC、7＃AC。γ-Al2O3为载体催化剂：浸渍过程与活性炭载体催化剂相同，将负

4、载后的载体在85℃下干燥12h，在450℃下灼烧4h，得2种催化剂为：8＃Zn-Ni/γ-Al2O3、9＃Ni/γ-Al2O3。实验步骤10/10二氧化氯化学氧化实验：不加催化剂，直接用二氧化氯氧化处理染料模拟废水，重点考察反应时间、溶液的pH及氧化剂用量对氧化处理效果的影响。催化剂的筛选实验：将自制的九种催化剂与二氧化氯组成催化氧化体系，对染料模拟废水进行催化氧化处理实验，筛选最佳的催化剂。催化氧化实验：重点考察催化剂投加剂量、氧化剂投加量、溶液的pH、反应时间对模拟废水的催化氧化处理，确定最佳工艺条件。2结果与讨论二氧化氯化学氧化实验结

5、果与讨论取三种模拟废水，投加不同剂量的二氧化氯溶液，调节反应的pH，在室温下振荡反应一段时间，测定反应后溶液的CODCr值，计算CODCr去除率。确定了最佳的工业条件为：二氧化氯投量%、反应时间60min、反应的pH为3～5。在此工艺条件下重复实验5次，结果见表1。　　表1化学氧化模拟废水实验结果　　模拟废水　　CODCr去除率/%　　1　　2　　3　　4　　5　　平均　　模拟废水Ⅰ　　　　　　　　　　　　　　模拟废水Ⅱ　　　　　　　　　　　　　　模拟废水Ⅲ　　　　　　　　　　　　从表1数据说明，二氧化氯氧化模拟染料废水处理效果稳定，但CO

6、DCr去除率较低，且对三种不同的染料废水没有明显差异。10/10催化氧化实验的实验结果与讨论催化剂优选实验分别取模拟废水Ⅰ和Ⅱ各100mL，投加二氧化氯溶液2mL和自制催化剂g，调节水样的pH＝3～5，室温下振荡反应60min。测定反应后的CODCr值，计算CODCr去除率，结果见表2。从表2结果可知，加入催化剂对模拟废水进行催化氧化的效果良好，CODCr去除率明显升高，除1＃Mn/AC和7＃AC外，对模拟废水Ⅰ和模拟废水Ⅱ的CODCr去除率均在70%以上，特别是2＃催化剂对两种模拟废水的CODCr去除率率最好，分别达%和%。因此，确定2＃

7、催化剂为最佳催化剂。　　表2催化剂筛选实验结果　　催化剂　　模拟废水Ⅱ　　模拟废水Ⅰ　　CODCr/　　去除率/%　　CODCr/　　去除率/%　　1＃　　2＃　　3＃10/10　　4＃　　5＃　　6＃　　7＃　　8＃　　9＃　　357　　74　　178　　160　　148　　127　　410　　190　　119　　　　　　　　　　　　10/10　　　　　　343　　98　　134　　121　　141　　129　　410　　181　　127　　　　　　　　10/10　　　　　　　　　　　　催化剂最佳投加量分析分别投加不同量的2＃催化剂，结果

8、得知催化剂投加在～g/mL时，效果最好。本文选择g/mL作为最佳投加量。反应pH对处理效果的影响分别取三种模拟废水100mL，加入g2＃催化剂，投加2mL二氧化氯溶液，调节水样的