污水中过量的氨氮会使水体产生富营养化导致水质的恶化，严重危害环境和人体健康。次氯酸钠作为一种具有较强氧化能力的氧化剂。且具有廉价和杀菌有效等优点常被用在含氨氮废水的处理中。但由于次氯酸钠的不稳定性，会降低其在折点加氯法中的利用率，因此有研究者对如何提高次氯酸钠的利用率展开了研究。已有的研究表明，在氨氮废水中加入氧化镍作为催化剂，使折点加氯法这一单一氧化过程转变为催化氧化的过程可明显提高。
其氧化性能尤其是对含有难降解有机物或高浓度有机废水的催化氧化处理有明显的提升效果；或在氧化镍中加入少量的氧化铁和其他载体改性进一步提升次氯酸钠的活性。本实验以次氯酸钠催化氧化的方法处理含氨氮废水考察其催化氧化的实际效果。
1材料与方法
1.1试剂和材料
氨氮模拟废水：使用 NH4Cl 分析纯试剂人工配制，p H 采用 Na OH 和 HCl 溶液调节。氧化剂：Na Cl O溶液分析纯（经测定有效氯质量分数<5%）催化剂Ni2O3分析纯试剂（粉末状）负载型催化剂Ni2O3-Mg O、
Ni2O3 - Fe2O3 、 Ni2O3 - Fe2O3 / Mg O 、 Ni2O3 - Fe2O3 /Si O2，采 用 沉淀 法 和 混 捏 法 制备 以 上 负 载 型 催 化剂。
1.2实验原理
1.2.1 折点加氯法
次氯酸钠可与液相中的氨氮发生反应，次氯酸或次氯酸根离子能够与氨氮发生多种反应，并会产生几种中间产物如一氯胺二氯胺三氯胺等最后氨氮转化成氮气释放到空气中此过程称为折点加氯其相关反应式如下：
Na Cl O+H2O=HCl O+Na OH
NH3+HCl O=NH2Cl+H2O
NH2Cl+HCl O=NHCl2+H2
NHCl2+H2O=NOH+2Cl-+2H+
NHCl2+NOH=N2↑+HCl O+H++Cl-
总反应式为NH3+1.5Na Cl O=0.5N2↑+1.5H2O+1.5Na Cl
参照此组反应式可知，水中每 1 分子的氨氮可通过投加至少 1.5 分子的次氯酸钠去除，但在实际情况下，由于次氯酸钠的不稳定性和实际废水中物质的复杂性，最终全部去除氨氮的次氯酸钠投加量往往大于理论投加量。
1.2.2 次氯酸钠催化氧化
以 Na Cl O 为氧化剂Ni2O3为催化剂在中性和室温的条件下催化氧化处理废水中的有机物和其他能被氧化的物质其反应机理如下
Ni2O3+Na Cl O=2Ni O2+Na Cl
2Ni O2+Na Cl O=NiO3+Na Cl+2[O]
在反应过程中产生的四价镍NiO2和原子氧 O具有极强的氧化能力其氧化点位相当高在复杂废水的处理中较常规的氯氧化能更为迅速 地分解废水中物质。 且从理论反应式可以看出 Ni2O3 作为催化剂可不断恢复再生重复作用。
1.3 实验方法
配制一定浓度的氨氮废水袁取50 mL 置于玻璃烧杯中采用HCl 和NaOH 溶液调节体系pH称取 一定质量的催化剂置于待反应废水中并恒温搅拌使用仪器为集热式恒温加热磁力搅拌器型号为 DF-101S加入一定量的NaClO 进行反应每间隔 5 min 取样分析总共40 min分为两部分实验第 一步观察在单独氧化和各催化剂作用下氨氮的实 际转化效果曰第二步实验建立在上部分实验的基 础上选择取得较好效果的催化剂分别考察在改 变催化剂投加量反应初始浓度氧化剂投加量pH 和反应温度的情况下催化氧化的效果。
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