[發明專利]一種甲胺廢水預處理催化劑、其制備方法以及在甲胺廢水處理中的應用

有效

• 申請號: 201410489399.4
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104289224A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 湯廣斌;李豐登;孫長城;桑書梅;鄧歡;李偉萍;韓娟
• 申請（專利權）人: 河南弘康環保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C02F1/72
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

技術領域

本發明屬于廢水處理催化劑技術領域，具體涉及一種甲胺廢水預處理催化劑、其制備方法以及在該催化劑的應用。

背景技術

甲胺，是氨的烴基衍生物，是一種重要的脂肪胺。在催化條件下將甲醇和液氨等原料通過脫氨、萃取、脫水、分離后分別得到不同結構的甲胺產品:?一甲胺(MMA)?、二甲胺(DMA)?和三甲胺(TMA)?。甲胺主要用于生產溶劑二甲基甲酰胺(DMF)、二甲醚(DME)?、表面活性劑、殺蟲劑、水處理劑、離子交換樹脂等，是最基本的化工原料之一。

隨著中國化工工業的飛速發展，甲胺的需求量正在不斷增加，已成為全國需求量最大的有機胺之一。目前，中國有很多的化工企業都在生產甲胺試劑，并且有很多化工企業都在排放高濃度的甲胺廢水，甲胺廢水具有高CODcr（化學耗氧量，chemical?oxygen?demand)值、有機物(甲醇)濃度高、氨氮含量大、可生化性差等特點，對人體健康產生巨大的危害。甲胺廢水對水體產生一些不利的影響，主要表現：導致水質黑臭、水質富營養化、氯化氰劇毒副產物、水體有機物氧化效率降低、水中生物體加劇死亡，進行生物氧化分解，從而消耗水中的溶解氧，而在缺氧的條件下有機物發生腐敗發酵，產生臭氣，污染水體。因此,?研究甲胺廢水處理方法對保護環境、實現生態自然的可持續發展有著非常重要的意義。

由于甲胺廢水是一種很難進行生物處理的有機廢水，目前，對于這種廢水，大多數廠家采用稀釋方法和精餾方法進行預處理，然后采用生化技術、固定化微生物技術、固定化生物活性炭技術、樹脂吸附法、固定化細胞技術、UASB（上流式厭氧污泥床，Up?Flow?Anaerobic?Sludge?Blanketk）工藝、SBR（序列間歇式活性污泥法，Sequencing?Batch?Reactor?Activated?Sludge?Process)）工藝或CASS（周期循環活性污泥法，Cyclic?Activated?Sludge?System)工藝等方法處理。國內外對于含有高濃度甲醇和氨氮的甲胺廢水，大多停留在如何處理階段，其生化能力和毒性沒有得到有效改善，對于該問題，目前尚未提出有效解決方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善甲胺廢水生化能力的催化劑，同時提供了該催化的制備方法，另外提供了該催化劑的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種甲胺廢水預處理催化劑的制備方法，包括以下步驟：將粉碎過的、比表面積（通過BET法測定）為200-300?m²/g的磁鐵礦在600-800℃下焙燒3-5h，冷卻至室溫（20-28℃）后，將磁鐵礦加入30-40wt%的納米TiO₂溶液中，放置12-24h后105-120℃下干燥至磁鐵礦與納米TiO₂的質量比為3-4∶1，接著在1000-1200℃下焙燒6-8h即得。

上述方法制備的催化劑在甲胺廢水處理中的應用，將所制備的催化劑采用擠條工藝成型后裝入催化氧化反應塔，所述催化劑的添加量為催化氧化反應塔容積的1/2-2/3，甲胺廢水與雙氧水的混合液由塔底進入，在塔中停留30min~60min之后出塔。

本發明催化劑具有較高的催化活性和穩定性，能有效催化分解過氧化氫產生羥基自由基，以降解廢水中的有機污染物，改變甲胺廢水中有機污染物結構，經催化氧化預處理之后，甲胺廢水的生化能力和毒性得到了有效改善，有效提高其生化能力，同時本發明催化劑具有磁性，易于回收，可重復利用，環境友好，可大規模生產應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但本發明的保護范圍并不僅限與此。

實施例1

取粉碎過的比表面積為200-300m²/g的磁鐵礦5kg在800℃下焙燒3h，冷卻至25℃后，將磁鐵礦加入30wt%的納米TiO₂溶液（浸漬液）中，放置24h后120℃干燥，使磁鐵礦與納米TiO₂的質量比為4∶1，接著在1200℃下焙燒6h即得。

將所制備的催化劑采用擠條工藝成型后裝入催化氧化反應塔，所述催化劑的添加量為催化氧化反應塔容積的1/2，將甲胺廢水與雙氧水混合之后，用泵打入催化氧化反應塔中，在塔中停留60min之后出塔，出塔后進行常規生化處理即可。

對進塔前后的水質進行分析，分析測試結果如下表所示：