[發(fā)明專利]類芬頓反應(yīng)催化劑的制備方法及其氧化處理污水的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710969056.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107744808A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀艷娟;屈撐囤;羅江濤;魚濤;李漢周;郭鵬
• 申請（專利權(quán)）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江蘇油田分公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/83;C02F1/72
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 徐素柏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及類芬頓反應(yīng)催化劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種芬頓反應(yīng)催化劑的制備方法及其處理油田作業(yè)廢水的方法。

背景技術(shù)

在油田壓裂過程中，會產(chǎn)生含聚合物、表面活性劑、多糖等組成的返排液。該返排液黏度較高、含懸浮物及油量較高，處理難度較大。目前回注處理方法主要有：①Fenton氧化-絮凝法，②混凝-氧化-吸附-光催化氧化法，③絮凝-氧化預(yù)處理+采出水稀釋法等。外排處理方法主要有：①“混凝-萃取-微電解-活性炭吸附-催化氧化-生化”六步法；②預(yù)氧化-混凝-催化氧化-吸附工藝；③絮凝-Fenton氧化-SBR聯(lián)合處理方法；④絮凝-隔油-氧化法；⑤氧化混凝-催化鐵內(nèi)電解-Fenton氧化-二次內(nèi)電解-二次Fenton氧化工藝；⑥酸化-化學氧化- pH值調(diào)節(jié)-絮凝沉淀-過濾工藝；⑦混凝-氧化-Fe/C微電解-催化氧化-活性炭吸附方法；⑧混凝-微電解-吸附-生物處理；⑨混凝-微電解-催化氧化處理。在上述方法中，芬頓試劑氧化法是簡單有效且經(jīng)濟的方法。其反應(yīng)的最佳pH為3-4，且根據(jù)不同水質(zhì)對雙氧水與二價鐵含量進行調(diào)控，對其處理效果進行優(yōu)化。但因芬頓氧化反應(yīng)中常出現(xiàn)羥基自由基的生成與反應(yīng)調(diào)控難度較大、雙氧水反應(yīng)較慢而在后續(xù)過程存留量大，影響了其反應(yīng)效率，導致生成的溶解氧使絮體上浮，繼而影響處理效果。為了提高芬頓氧化處理效率及效果，陸續(xù)進行了多方面研究，以提升其處理效果。

201610270669.1提供了一種類芬頓反應(yīng)催化劑制備方法，以惰性氧化物獲分子篩為載體，負載納米級鐵氧化物，并通過將鐵氧化物與載體先混合后成型，經(jīng)200-500度煅燒，制得10-40目的類芬頓反應(yīng)催化劑，其中鐵與載體比例為1：（0.4-1）。將上述催化劑用作經(jīng)生化處理后廢水中進行深度處理的類芬頓氧化處理過程催化劑，可提高反應(yīng)效率，處理效果優(yōu)于芬頓試劑。

201611060626.7利用硝酸鎳、硫酸亞鐵、三氯化鐵以及活性炭粉制備了一種鎳摻雜磁性碳類芬頓催化劑，反應(yīng)中可持續(xù)釋放羥基自由基，且過程中無需調(diào)節(jié)水的pH值。催化劑回收方便，重復(fù)使用后催化效率仍能達到70%以上。

201410572458.4公開了一種非均相紫外—芬頓氧化催化劑及其制備與應(yīng)用，以普魯士藍為鐵源，普魯士蘭以自主裝方式沉積在具有垂直孔道的氨基功能化二氧化硅介孔膜上，通過物理吸附和正負電荷相互作用，實現(xiàn)普魯士蘭固定化。

201110091284.6發(fā)明了一種負載型FeOOH催化劑的制備方法。以硫酸亞鐵為前驅(qū)體，通過浸漬、與乙二胺四乙酸和氨水在有氧條件下的氧化還原反應(yīng)得到活性負載物，將其用清水洗滌后，在40-50度下真空干燥10-12h，即得負載型FeOOH催化劑。

201110045757.9提出一種活化的芬頓氧化水處理方法，將過渡金屬離子、過渡金屬、過渡金屬氧化物作為活性氧催化劑產(chǎn)生羥基自由基，氧化去除廢水中的有機物。所用的由硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸鈷、零價鐵、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鈰、鈷、四氧化三鈷、鎳及二氧化錳等。

201410574003.6發(fā)明一種超聲催化芬頓試劑的方法。具體步驟為：廢水中加入0.7%（wt）活性炭，待活性炭吸附大量雜質(zhì)后，將廢水注入超聲波反應(yīng)器中，超聲波的聲能密度為0.1-0.3w/m³，反應(yīng)20-40分鐘后，調(diào)節(jié)pH為3-5，同時加入硫酸亞鐵、雙氧水，攪拌，2-3h后，可達到凈化目的。

201510036939.8涉及一種油田壓裂廢液集中處理工藝，該工藝將壓裂廢液收集到調(diào)節(jié)池中進行均質(zhì)處理后進入沉砂池除油，出水進入混凝氣浮池，爾后進入加入次氯酸鈉的一級氧化單元，一級氧化出水進入芬頓氧化塔，深入氧化后進入沉降池、活性焦吸附池，出水回用。

201510074499.5公開了一種竹漿纖維素集成芬頓催化劑Fe³⁺C₂O₄/R的制備方法。將三價鐵與草酸配位形成絡(luò)合物Fe³⁺C₂O₄，在將其負載于竹漿纖維素基多孔樹脂R上，形成催化劑Fe³⁺C₂O₄/R，在可見光下可加速印染廢水的處理。

綜合上述處理過程，芬頓氧化催化劑合成多采用非均相催化方式或者超聲、二級氧化方式合成的，未提及采用還原反應(yīng)合成用于控制反應(yīng)過程的催化劑過程。

發(fā)明內(nèi)容