催化劑生產廢水中硝酸鈉

1. 水楊酸生產廢水處理辦法及工藝。在生產水楊酸過程中產生的廢水如何處理。

水楊酸生產廢水是典型的高鹽、含酚且難生物降解的強酸性有毒有機工業廢水，其pH值為2、含鹽量高達2.5%、含酚高、B/C僅為0.07，不適宜採用常規的生物法處理，而物理法的處理成本又很高，因此基本採用化學氧化法中的Fenton法來處理該廢水。針對傳統Fenton工藝中存在的產泥量大的問題，可通過對納米Fe3O4顆粒的制備和表面改性，在基於新型磁納米催化劑的Fe3O4-H2O2類Fenton體系中，通過該類Fenton體系對水楊酸生產廢水的處理效能，優化工藝的運行參數，是為該廢水可行的處理方法。
首先採用化學共沉澱法合成納米Fe3O4，用四甲基氫氧化銨（TMAH）和2,3-二巰基丁二酸（DMSA）對其進行表面改性，共合成5種催化劑，分別為：1#Fe3O4、2#Fe3O4-TMAH（1mL）、3#Fe3O4-TMAH（2mL）、4#Fe3O4-DMSA和5#Fe3O4-TMAH-DMSA。納米顆粒的平均粒徑約為30nm，並在20~80nm的范圍內呈現良好的粒度分布，改性後的納米Fe3O4表面有甲基、巰基、羧基包覆，顆粒的分散性提高。
利用納米Fe3O4-H2O2類Fenton體系對苯酚廢水的處理效果進行探討。12±2℃時，催化劑投量為0.8mmol/L、H2O2濃度為2.0mmol/L、pH為4.5、反應180min後，COD去除率最高可達72%，揮發酚去除率接近100%。在催化劑穩定性方面的回用性最好。
與傳統Fenton法相比，該類Fenton體系在降低鐵泥產量方面有較好的改善，反應結束後，磁納米Fe3O4在外磁場作用下可快速分離回收，並且催化劑可以重復利用。
該類Fenton體系對水楊酸生產廢水的處理效能，並優化反應器的工藝運行參數。15±2℃時，催化劑投量為2.0mmol/L、H2O2濃度為7.0mmol/L、pH為5.0、反應120min後，水楊酸生產廢水的處理效果達到最佳，出水COD值為34~42mg/L，揮發酚值為0.21~0.43mg/L；使用TMAH和DMSA對納米Fe3O4進行表面改性能提高催化劑的穩定性，綜合考慮最佳催化劑。
20±2℃時，調節進水pH為5.0、停留時間60min，將H2O2混合在進水中連續投加且濃度在7.0mmol/L附近，催化劑維持在1.0~2.0mmol/L，連續運行反應器後，出水COD值在40~50mg/L左右，揮發酚值在0.2mg/L附近波動，色度為2~4倍，調節pH後能穩定達標排放。
應用納米Fe3O4-H2O2類Fenton體系處理實際的工業廢水，並且連續運行反應器使催化劑循環使用，是技術的創新。該類Fenton體系一定程度上改善了傳統Fenton法在鐵泥產生量方面的不足。

2. 廢水中硝酸鹽的去除方法

去除含氮污染物可通過生物轉化和化學轉化兩種方式，化學轉化是靠化學氧化或高級氧化再加回氯去除答，成本較高。一般多採用生物轉化，方式為有機氮氨化形成氨氮，氨氮再通過硝化作用形成硝態氮，最後再經反硝化以氮氣形式釋放。硝酸鹽濃度高，說明反硝化效果不好，影響因素主要為生物填料的類型/C源的選取/微生物活性/水質波動/反應器有效空間等。湛清反硝化生物濾池技術採用了專一性反硝化菌，優良的氮氣釋放結構等先進技術，具備脫氮效率高，佔地面積小，全自動控制，污泥產量少，運行成本低的優勢，對工業化難降解硝態氮具有很好的處理效果。

3. 亞砷酸鈉和亞硝酸鈉在工業中起什麼做用

亞砷酸鈉－亞硝酸鈉容量法測定錳
1、方法提要：
在酸性溶液中以硝酸銀做催化劑，利用過硫酸銨將錳（Ⅱ）氧化成錳（Ⅶ）然後用 亞砷酸鈉－亞硝酸鈉混合標准溶液滴定。
溶液中如有亞硝酸、有機物、還原劑、及較多量的氯根存在時均有影響，滴定前加入氯化鈉可防止殘留的過硫酸銨將已被還原的二價錳氧化成高價。
2、試劑：
2.1 鹽酸。
2.2 硝酸。
2.3 硫酸（1+1）。
2.4 過氧化氫（30％）。
2.5 焦磷酸鈉AR。
2.6 過硫酸銨AR。
2.7 氯化鈉溶液（100g/L）。
2.8 硝酸銀溶液（50g/L）內含少量硝酸貯存於棕色瓶中。、
2.9 亞砷酸鈉－亞硝酸鈉混合標准溶液c（1/2Na3AsO3-NaNO2）＝0.05mol/L。
3、分析步驟：稱取0.3000g試樣於200mL燒杯中，加入10mL鹽酸，2mL過氧化氫，搖動燒杯，待反應稍緩慢時加熱，使過剩的過氧化氫分解完全，加入10mL硝酸和6mL硫酸（1+1）繼續加熱至三氧化硫白煙冒盡，取下稍冷水洗表皿杯壁，吹水，加熱煮沸取下，冷卻後，轉入100mL容量瓶中，定容，搖勻。
分取10mL試液於400mL縮口燒杯中，加12mL硫酸（1+1），90～100mL水煮沸，加3g焦磷酸鈉煮沸，加10mL硝酸銀溶液（50g/L）煮沸，趁熱加2g過硫酸銨煮沸1-2min，使溶液不再逸出小氣泡而呈沸騰狀態，迅速冷卻，加入10mL氯化鈉溶液（100g/L）將溶液混勻，立即用亞砷酸鈉－亞硝酸鈉標准溶液滴定至紅色消失為終點。
4、計算：
T×V
Mn（％）＝——————×100
m
式中：T——亞砷酸鈉－亞硝酸鈉標准溶液對錳的滴定系數，g/mL。
V——滴定消耗亞砷酸鈉－亞硝酸鈉混合標准溶液的體積，mL。
m——稱取試樣量×分液比，g。
註：1、本法適用於陽極泥中錳的測定。
2、本法亦適用於鋅焙砂、浸出渣、氧化鋅（布袋、煙道）、窯渣、銦鉛渣及銅鎘渣中錳的測定。試樣量：稱取0.5000g樣於400mL燒杯中，按分析步驟進行，不用分取直接加12mL硫酸（1+1），以下按分析步驟進行。
3、本法亦適用於鋅電解液、浸出液中錳的測定，取樣視含錳量高低，分別取1.00～5.00mL取樣後加90mL水，10mL硫酸（1+1）煮沸，以下按分析步驟進行。
4、加入過氧化氫是為了溶解試樣中的二氧化錳，若試樣中不含二氧化錳則不加。
5、在硫酸溶液中使錳（Ⅱ）氧化成錳（Ⅶ）的適宜酸度為5～6％。
6、對於含有少量碳的試樣，在溶解試產中加入5mL高氯酸進行碳化，然後將過剩的高氯酸驅除干凈。
c（1/2Na3AsO3-NaNO2）＝0.05mol/L
1、配製：
稱取三氧化二砷1.3g加20mL氫氧化鈉溶液（200g/L）使其溶解，用水稀釋至500mL，以酚酞為指示劑用硫酸（1+1）中和並過量1mL，再以150g/L碳酸鈉溶液中和過量的硫酸使溶液呈鹼性，加入0.7g亞硝酸鈉並使之全部溶解，用水稀釋至1L，搖勻，一周後標定。
2、標定：
吸取c(1/5KMnO4)=0.15mol/L高錳酸鉀標准溶液10.0mL三份分別於500mL三角杯中，加水90mL，磷酸5mL，硫酸（1+1）10mL用配好的亞砷酸鈉－亞硝酸鈉標准溶液滴定至紅色消失為終點。
3、計算：
T＝c(1/5KMnO4)×V／V1×0.01098
式中：T——混合標准溶液對錳的滴定系數，g/mL。
V——吸取高錳酸鉀標准溶液的體積，mL。
V1——消耗混合溶液的體積，mL。
0.01098——1/5KMnO4的毫摩爾質量，g 氧化還原滴定法之一。用標准亞砷酸鈉（）-亞硝酸鈉（）溶液作為滴定劑的一種方法。主要用於普通鋼和低合金鋼中錳的測定。試樣用酸溶解，錳轉化為，在酸性介質中以硝酸銀()為催化劑，利用過硫酸銨將氧化為，然後用上述標准溶液滴定之，使再次還原為，到達滴定終點時，溶液由紫紅色變為無色。如果單用亞夏日酸鈉滴定，在硫酸介質中，（）只能被還原為平均氧化數+3.3的。如果單用亞硝酸鈉滴定，在酸性介質中，（）雖能定量地還原為，但（由在酸性介質中形成）和反應速度很慢，且不穩定，而能加速反應，故兩者聯合使用。此法不能按理論值進行計算，通常需用已知含錳量的標准試樣來確定此標准溶液對錳的滴定度（即1毫升該標准溶液相當於多少克的錳）。

4. 催化反硝化法可用於治理水中硝酸鹽的污染．催化反硝化法的基本過程如下：NO3-→NO2-→NO→N2O→N2．已知

（1）H₂能將NO₃^-還原為N₂，溶液呈鹼性，說明有氫氧根離子生成，氫氣被氧化生成水，所以離子反應方程式為：2NO₃^-+5H₂