[發明專利]廢水的催化濕式氧化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910201616.4
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102039128A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 汪國軍;宋衛林;姚全明;奚美珍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/644
• 分類號: B01J23/644;B01J23/652;B01J23/44;B01J23/46;B01J23/63;B01J23/42;B01J23/648;B01J37/025;C02F1/72
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種廢水的催化濕式氧化催化劑及其制備方法。

背景技術

對含有機污染物的廢水，生化處理方法是一種簡單經濟的方法，但如果廢水含有對生物細菌有毒有害物質，則很難用生化處理方法直接處理。如廢水中含有過量的硫化物會對厭氧過程產生強烈的抑制。硫酸鹽還原為硫化物的反硫化過程與產甲烷過程爭奪有機無氧化脫下來的氫，而且可溶性硫化物會對細菌細胞的功能產生直接的抑制，使產甲烷菌的種群減少，當硫含量超過200mg/L時，抑制作用十分明顯，使得廢水的中的有機污染物無法通過生物法有效除去。濕式氧化是國外上世紀八十年代發展起來的一種高濃度有機物污水的處理技術，即在一定的溫度、壓力下，將污水中的有機物及含N、S有害物質經空氣或氧氣氧化分解成CO₂、N₂、SO₄^2-和水等無害物質。CN1394818提供了一種采用非催化濕式氧化和電催化濕式氧化的結合的方法，該方法中濕式氧化處理效果不佳，COD去除率只有70％，而且該法除了濕式氧化裝置外，還需要一套電解氧化的裝置，工藝流程過于復雜。

大多數氰化物屬劇毒，高毒物質，極少量的氰化物(每千克體重數毫克就會使人、畜在很短的時間內中毒死亡，含氰化物濃度很低的水(＜0.05mg/L)也會使魚等水生物中毒死亡，還會造成農作物減產。氰化物引起中毒的關鍵在于氰離子〔CN^-〕與細胞的含鐵細胞色素氧化酶結合，使細胞會喪失攝取和利用氧的能力，導致呼吸中樞抑制而死亡。因此，在工業生產過程中，必須嚴格控制氰化物的使用和排放量，尤其要有完善的污水處理設施以減少氰化物的外排量。

對含氰污水處理，比較成熟的是氯氧化法，利用氯的強氧化性氧化氰化物，使其分解成低毒物或無毒物。在反應過程中，為防止氯化氰和氯逸入空氣中，反應常在堿性條件下進行，故也稱堿性氯化法。但氯氧化法具有處理廢水過程中如果設備密閉不好，CNCl逸入空氣中，污染環境；處理后水中氯離子濃度高，使地表水和土壤鹽化、水利設施腐蝕，同時使鈣、鎂大量溶解，污染地下水，嚴重時不能飲用、不能灌溉農田等缺點。正因為這些原因，一些發達國家在利用二氧化硫-空氣法等其它方法取代氯氧化法，如USP4537686提供的含氰廢水處理方法，但二氧化硫-空氣法不能消除廢水中的硫氰化物，處理含硫氰化物的廢水時，廢水殘余毒性大；電耗高，一般是氯氧化法的3～5倍；所用催化劑硫酸銅溶液還會帶來金屬離子的二次污染。另外，這些方法只針對氰化物處理，并沒有同時處理廢水中的其它有機物。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是以往技術中在處理含硫廢水時存在的COD去除率不高，生物細菌中毒和工藝流程復雜的問題或處理含氰廢水時存在的只處理氰化物而不處理廢水中其它有機物和二次污染的問題，提供一種新的廢水催化濕式氧化處理催化劑，該催化劑用于處理含硫廢水時，具有COD去除率高，不存在生物細菌中毒問題和工藝流程簡單的優點；用于處理含氰廢水時，具有同時去除氰化物和其它有機污染物，而且不會帶來二次污染的優點。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的催化劑的制備方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種廢水濕式氧化處理催化劑，以重量份數計包括如下組分：

a)90～99.9份選自TiO₂、Al₂O₃、SiO₂或ZrO₂中的至少一種載體；和負載于其上的；

b)0.1～10份選自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少一種金屬或氧化物；

c)0.01～5份選自Bi、Ba、Mg、B、V、Mo或稀土中至少一種氧化物。

在上述方案中，以重量份數計組分a)的用量優選范圍為96～99.9份；組分b)的用量優選范圍為0.1～3份；組分c)的優選范圍為0.5～3份。

為解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：一種上述廢水濕式氧化處理催化劑的制備方法，包括以下步驟：

a)將所需量選自Bi、Ba、Mg、B、V、Mo或稀土中至少一種鹽配成溶液I；

b)將所需量選自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少一種鹽配成溶液II；