无机膜复合催化反应器脱除水中硝酸盐氮

第27卷�第5期2008年��9月环�境�化�学ENVIRONMENTALCHEMISTRYVo.l27,No.5September2008�2007年11月30日收稿.�*山西省青年基金(20031012)资助项目.无机膜复合催化反应器脱除水中硝酸盐氮*高建峰1�徐春彦1�王久芬1�庄源益2(1�中北大学理学院,太原,030051;2�南开大学环境科学与工程学院,天津,300071)摘�要�利用Pd�Cu/Al2O3陶瓷膜对催化还原硝酸盐氮废水进行试验,通过在陶瓷膜中添加离子吸附树脂负载的催化剂Pd�Cu/H103,形成复合催化膜,并调整pH值与氢气流量,硝酸盐脱除转化率达到98%以上.关键词�Pd�Cu/Al2O3陶瓷膜,膜反应器,硝酸盐氮.��催化还原硝酸盐技术可在常温常压下进行,被认为是一项有发展前景的脱除硝酸盐工艺[1].DanaGa�sparovi�cov�a[2,3]等将Pd�Cu负载于离子交换树脂上,产物与纳米铁[4]还原硝酸盐氮的产物一致,主要为NH+4离子.将Pd�Cu负载于合适的吸附树脂上能提高反应速度,主要产物为氮气.但用无机膜催化反应器[5]脱除硝酸盐实现硝酸盐氮连续处理尚未见报道.��本文利用Pd�Cu/Al2O3陶瓷膜及以离子吸附树脂负载的催化剂为添加催化剂的复合反应器,催化还原硝酸盐氮废水,以实现气、液、固三相的良好接触,提高催化剂活性和选择性.1�实验部分1�1�Pd�Cu/Al2O3陶瓷复合膜的制备��无机膜基管(自制,基材为��Al2O3)经稀酸、稀碱、去离子水清洗、干燥后,用0�02mol�l-1的EDTA二钠盐溶液浸渍1h后,在烘箱中缓慢蒸干,120�烘3h,即得EDTA活化的无机膜基管.��将无机膜基管浸渍于已知浓度的PdCl2溶液中,室温静置24h后,在烘箱中缓慢蒸干水分,120�烘2h,500�灼烧3h,然后冷却至室温.在碱性条件下,用水合肼将其还原,最后用蒸馏水彻底洗涤,干燥.重复上述操作三次.再用CuCl2溶液代替PdCl2溶液,重复操作一次.制得Pd�Cu比为4�1的Pd�Cu/Al2O3陶瓷复合膜.��将50gPd�Cu/H103离子吸附树脂填入无机膜反应器陶瓷管的孔道中,使无机膜与Pd�Cu/离子吸附树脂复合,为复合膜反应器.��镀膜前后无机膜基本参数见表1.表1�无机膜基本参数Table1�Basicpa