反渗透技术是一种先进和有效的膜分离技术，被广泛应用于废水的深度处理过程中。目前，炼化企业已建或拟建的废水回用装置大多采用反渗透工艺，但反渗透单元产水率只有75％左右，有25％左右的反渗透浓水需排放。

排放的反渗透浓水具有以下特点：① CODCr质量浓度高，一般在120mg/L 以上；②可生化性差，主要是一些如高级脂肪烃、多环芳烃、多环芳香化合物等难降解有机污染物；③色度高，污染物分子中含有偶氮基、硝基、硫化羟基等双键发色团；④含盐量高。由于反渗透浓水水质达不到国家排放标准，含盐量高一直是企业需要解决的难题。因此，迫切需要开发针对污水回用装置反渗透单元排放浓水的处理技术，实现炼化企业外排废水的全面、稳定达标排放。

根据反渗透浓水水质特点，探讨ClO2三相催化氧化技术处理反渗透浓水的最佳试验条件，即常温常压下以压缩空气（气相）、药剂发生器产生的高效氧化剂ClO2（液相）在负载型催化剂（固相）作用下，发生催化氧化反应，将反渗透浓水的有机污染物直接氧化为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高其可生化性，较好地去除有机污染物。由于该催化剂的作用，使得空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，减少了液相氧化剂的消耗量，降低了处理成本，提高了处理效率。因此，ClO2三相催化氧化法处理反渗透浓水是一项非常有前景的处理技术。

1 材料与方法

1．1 试验装置

试验装置工艺流程如图1 所示。进水箱有效体积为110 L，三相催化氧化塔的有效体积为130 L，塔内装有空隙率为30％的催化剂80 L，配有进水管和穿孔曝气系统。

图1 试验工艺流程

Fig. 1 Process flow of the test

1．2 试验材料

1．2．1 氧化剂的制备

为确保ClO2的氧化性，本试验中使用的ClO2采取氯酸钠与盐酸现场反应15 min 制得。

1．2．2 催化剂的制备

用硝酸铜、硝酸镍、硝酸钴、硝酸铈等作为制备催化剂的前驱物，专用活性炭（PS－40）为制备催化剂的载体，采用共沉淀法和浸渍法来制备复合氧化物负载型催化剂，经过干燥、焙烧、活化（添加助催化剂等）、成型等工艺而制得。其活性组分有CuO、NiO、CeO2、CoO2等复合氧化物，活性组分的担载量为10％左右，浸渍液为5％的硝酸盐溶液，干燥温度为110 ℃，焙烧温度为400～450℃。

1．3 废水水质

反渗透浓水取自甘肃省某石化公司污水回用装置反渗透单元现场排放浓水，其组成复杂，含有高级脂肪烃、多环芳烃、多环芳香化合物等难生化降解有机污染物，经测定其CODCr的质量浓度为95 ～230 mg/L，pH 值为6．0～8．2，色度为550～870倍，氯离子质量浓度为2 650～3 520 mg/L。

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。

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。

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。

目前，针对反渗透浓水的处理技术中，电解法的处理成本为7～8 元/ t，膜蒸馏技术的处理成本为30～50 元/ t。因此，ClO2三相催化氧化法处理反渗透浓水在经济上具有明显的优势，推广应用前景良好。