二氧化氯催化氧化处理染料废水的研究.doc

二氧化氯催化氧化处理染料废水的研究 2012-07-02 来源: 王鑫华陈建林杨凯李启良点击次数: 160 关键字: 二氧化氯催化氧化处理染料废水摘要: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 45 min 。催化剂可以重复使用 5~6 次以上。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、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 O 3、H 2O 2、 NaClO 3及 ClO 2 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。 1 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(AR) ;氢氧化钠与浓盐酸(AR) ;粒状活性炭(北京光华活性炭厂), γ-Al 2O 3 (AR) 。本实验采用配制的染料模拟废水,活性艳蓝(模拟废水Ⅰ),其 COD Cr为 598 mg/L ;阳离子艳红 X-5GN (模拟废水Ⅱ),其 COD Cr为 645 mg/L ;分散兰 2BLN (模拟废水Ⅲ),其 COD Cr为 682 mg/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(1) 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 。(2)γ-Al 2O 3 为载体催化剂:浸渍过程与活性炭载体催化剂相同,将负载后的载体在 85℃下干燥 12h ,在 450 ℃下灼烧 4h ,得 2 种催化剂为: 8 # Zn-Ni/ γ-Al 2O 3、9 # Ni/ γ-Al 2O 3。 实验步骤(1 )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。(2 )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。(3 )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 COD Cr 值, 计算 C