催化氧化法是近年來發(fā)展起來的水處理高級氧化技術(shù)之一，它是在化學(xué)氧化法的基礎(chǔ)上改進、發(fā)展起來的，并逐漸成為研究的一個熱點。利用催化氧化法處理印染、染料廢水的報道很多[1～9]。常用的氧化劑有O3、H2O2、NaClO3及ClO2等，其中，二氧化氯是一種新型高效氧化劑，在水處理氧化消毒及造紙、紙漿工業(yè)的漂白等行業(yè)使用較為廣泛，對染料廢水也具有很好的脫色效果[3]。本文以二氧化氯作氧化劑，自制催化劑，催化氧化處理幾種染料模擬廢水，取得了滿意的效果。
1 實驗部分
1.1 實驗藥品與材料
硝酸銅、硝酸鎳、硝酸鋅、硝酸錳、硝酸鉀(AR)；氫氧化鈉與濃鹽酸(AR)；粒狀活性炭（北京光華活性炭廠），γ-Al2O3(AR)。
本實驗采用配制的染料模擬廢水，活性艷藍（模擬廢水Ⅰ），其CODCr為598 mg/L；陽離子艷紅X-5GN（模擬廢水Ⅱ），其CODCr為645 mg/L；分散蘭2BLN（模擬廢水Ⅲ），其CODCr為682 mg/L。
采用化學(xué)法[3]制取一定濃度的二氧化氯水溶液。
1.2 催化劑的制備
（1）活性炭為載體催化劑：活性炭用濃度為6%的硝酸鹽溶液浸漬24 h，抽濾出浸余液，水洗后晾干，然后在85 ℃下干燥2 h并置于120 ℃烘箱6 h后，放于260～300 ℃馬弗爐中恒溫12 h，得7種催化劑分為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-Al2O3為載體催化劑：浸漬過程與活性炭載體催化劑相同，將負載后的載體在85 ℃下干燥12 h，在450 ℃下灼燒4 h，得2種催化劑為：8＃Zn-Ni/γ-Al2O3、9＃Ni/γ-Al2O3。
1.3 實驗步驟
（1）二氧化氯化學(xué)氧化實驗：不加催化劑，直接用二氧化氯氧化處理染料模擬廢水，重點考察反應(yīng)時間、溶液的pH及氧化劑用量對氧化處理效果的影響。
（2）催化劑的篩選實驗：將自制的九種催化劑與二氧化氯組成催化氧化體系，對染料模擬廢水進行催化氧化處理實驗，篩選最佳的催化劑。
（3）催化氧化實驗：重點考察催化劑投加劑量、氧化劑投加量、溶液的pH、反應(yīng)時間對模擬廢水的催化氧化處理，確定最佳工藝條件。
2 結(jié)果與討論
2.1 二氧化氯化學(xué)氧化實驗結(jié)果與討論
取三種模擬廢水，投加不同劑量的二氧化氯溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH，在室溫下振蕩反應(yīng)一段時間，測定反應(yīng)后溶液的CODCr值，計算CODCr去除率。確定了最佳的工業(yè)條件為：二氧化氯投量2.0%（1.0%的水溶液）、反應(yīng)時間60 min、反應(yīng)的pH為3～5。在此工藝條件下重復(fù)實驗5次，結(jié)果見表1。
表1 化學(xué)氧化模擬廢水實驗結(jié)果
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