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1.4试验方法
反渗透装置产生的浓水自流进入到进水箱,在进水箱中投加配制好的ClO2溶液,并充分搅拌均匀,然后进入三相催化氧化塔,在催化剂的催化存在下,水中有机污染物在ClO2和空气中氧气的共同作用下被氧化降解,有效去除污水中的CODCr。试验考察了催化剂中各组分不同配比、pH值、ClO2投加量、进气量对氧化效果的影响。
1.5分析方法
常见金属离子采用原子分光光度法;CODCr浓度采用重铬酸钾氧化法;色度采用分光光度法结合稀释倍数法。
2、结果与讨论
2.1催化剂的选择
通过对过渡金属氧化物的大量研究,从中筛选出性能优良的氧化物作为复合金属氧化物催化剂的前驱体,进而制备出负载型复合金属氧化物催化剂。从催化性能、制备活化的难易程度、对CODCr去除率高低等方面开展对比试验,筛选出一种最佳的催化剂,供后续研究使用。催化剂组成与选择的试验方案如表1所示。
表1催化剂组成与选择试验方案
Tab.1Componentofcatalystsandtestschemeion
图2是制备出的不同催化剂对反渗透浓水中CODCr去除率的关系曲线。试验条件为:常温常压下,反渗透浓水中CODCr的质量浓度为156mg/L,pH值为6.5,氧化剂ClO2投加量为110mg/L。
由图2可知,4种组成不同的催化剂均具有一定的催化活性,其中以CuO/NiO/La2O3/CeO2组合的催化剂性能最好,其次是CuO/CoO2/ZnO/La2O3组合的催化剂。根据金属氧化物的催化理论及应用,Cu、Ni氧化物的存在可以大幅提高ClO2在水溶液中˙OH的产生速率。因此,Cu、Ni氧化物的组合是构成催化剂的主要活性成分。稀土元素La、Ce的氧化物在负载型催化剂中既有催化作用,又有分散活性组分的作用,对于改善催化剂的性能非常有利。而含有MnO2、ZnO、Fe2O3的组合,可能由于这些氧化物只有部分活化和协同作用而导致催化氧化的总体效果较差。CuO、NiO、La2O3、CeO2这4种氧化物的配合,有助于控制活性组分的溶出,提高催化剂的稳定性。因此,选择CuO/NiO/La2O3/CeO2组合作进一步的研究。
图2不同催化剂与CODCr去除率的关系曲线
Fig.2RelationshipbetweendifferentcatalystsandCODCrremoval
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