[發明專利]一種處理煉油廢水臭氧催化氧化催化劑的制法

有效

• 申請號: 201010287230.2
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN101982237A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 于海斌;孫彥民;苗靜;李曉云;曾賢君;李世鵬
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C02F1/78
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域：

本發明涉及催化劑制造領域，是一種處理煉油廢水臭氧催化氧化催化劑的制法，旨在提供一種制備工藝簡單、操作方便、綠色環保、經濟性好的高活性的臭氧催化氧化催化劑的生產方法。本發明的催化劑主要用于臭氧催化氧化法高效去除煉油廢水中的有機污染物。

發明背景：

煉油廢水是原油煉制與加工過程中產生的一類廢水。近年來，隨著產能的不斷增加，企業的高濃度有機廢水的排放量不斷增加，同時國家將外排廢水的水質COD指標從≤100mg/L提高到≤60mg/L，這些都使廢水處理裝置的壓力不斷加大。

煉油廢水的處理方法包括油水分離、物化過濾、生物處理等步驟。經過上述處理后的廢水還含有大量的懸浮物質、油類、COD的值也較高，若直接排放水體，不可避免給水體帶來污染，而且還會造成水資源的極大浪費。在淡水資源日益短缺的今天，必須對其進行深度處理，使其能夠達標排放或回用。

臭氧催化氧化技術是近年發展起來的一種在常溫常壓下降解那些難以被臭氧單獨氧化的有機物的高級氧化技術，能將難分解的醇、酮、有機酸和酯類物質繼續氧化分解，對有機污染物氧化更加徹底，去除效率高。目前在廢水處理方面有廣泛的應用，取得了較好的去除效果。其中，研制和開發工藝簡單、綠色環保、廉價的非均相催化劑是臭氧催化氧化的工藝實施的核心技術。

清華大學的專利[CN1785511A]公開了一種Ru/Al₂O₃臭氧催化氧化催化劑，采用等體積浸漬法將RuCl₃溶液和Al₂O₃載體等體積混合，在搖床中浸漬，再經過干燥、微波加熱等步驟得到成品催化劑。該催化劑對酚類物質、小分子酸類物質都具有很好的去除效果。但該法選用貴金屬作為活性組分，成本太高，且微波加熱的方式工業化困難。上海交通大學的專利[101411983A]提供了一種三元金屬催化劑，以Al₂O₃為載體，經過預處理后，等體積浸漬于由La、Ni、Co硝酸鹽共同組成的溶液中，浸漬完成后干燥、焙燒后得到成品催化劑。該催化劑制備工藝比較簡單，且不涉及昂貴的貴金屬材料。但是該法采用金屬硝酸鹽的溶液作為浸漬液，在焙燒過程會產生大量的氮氧化物，環境污染嚴重。

α-FeOOH和α-Fe₂O₃作為無機功能材料，因其具有獨特的一維納米結構，在催化、光學、電學等方面具有優越的性質，尤其是在水處理領域，日益受到人們的廣泛關注。α-FeOOH和α-Fe₂O₃具有更多的表面羥基基團和更強的表面羥基化程度，在水中能夠促進臭氧分解成更多具有強氧化能力的羥基自由基，可以有效氧化水中的難氧化有機物，是一種適合于廢水處理的催化劑。中國專利[CN200910032171.1]提出，以雙氧水和硫酸亞鐵為原料，采用綠色簡便水熱法得到了高比表面的α-FeOOH和α-Fe₂O₃催化劑，該納米材料對臭氧化降解水中苯酚顯示了優異的催化性能。但直接以FeOOH粉末為催化劑比表面積較小，活性差，并且使用過程中催化劑與廢水分離困難，操作工藝繁瑣。

中國專利[CN20040013597.X]采用FeOOH為活性組分的負載型催化劑催化臭氧化的水處理工藝，具有催化效率高和金屬離子溶出非常微弱的優點，并且成本低廉。但是該催化劑采用浸漬法制備，活性組分的負載不可避免的導致催化劑的比表面積和孔容損失，影響了催化劑的吸附、催化性能，同時催化劑制備過程復雜。

發明內容：

本發明針對現有技術中存在的問題，提供一種用于臭氧催化氧化去除煉油廢水中有機污染物的大比表面積催化劑的簡單、環保的制備方法。該催化劑具有制備過程簡單，催化劑比表面積大，催化活性高等特點，本催化劑主要用于煉油廢水中的難降解的有機污染物的去除。處理后的廢水無需再進行其他處理，可以直接排放。

本發明為一種處理煉油廢水臭氧催化氧化催化劑的制法，其特征在于：

將無定形氧化鋁與羥基氧化鐵粉末按干基重量100∶1～30比例混合，經滾動造粒、養護、烘干、焙燒等步驟制成成品催化劑；具體包括以下幾個步驟：

(a)將無定形氧化鋁與羥基氧化鐵粉末混合均勻；

(b)將步驟(a)所得混合物放入轉動造粒機，噴入粘結劑進行滾動造粒，粘結劑可選用水、硅溶膠、鋁溶膠中的一種或其混合物，以溶液或膠體形式霧化噴入，粘結劑噴入的量為無定形氧化鋁總質量的2～50％；控制造粒的直徑為1～8mm；