[發明專利]一種用于高鹽水處理的活性氧化鋁負載型催化劑

在審

• 申請號: 201910840609.2
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110639541A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 馬棟;賈媛;肖乃友;王鵬;安斌
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J23/755;B01J23/75;B01J23/745;B01J23/72;B01J23/34;B01J35/02;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 31333 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王小穗

本發明屬于高鹽水處理技術領域，更具體地，本發明涉及一種用于高鹽水處理的活性氧化鋁負載型催化劑。一種用于高鹽水處理的活性氧化鋁負載型催化劑，所述活性氧化鋁載體上負載有活性金屬。本發明采用浸漬?煅燒法制備了負載有活性金屬的活性氧化鋁型催化劑，通過分析發現負載單組份活性金屬催化劑的催化活性較低，而Mn?Ni/γ?Al₂O₃的催化活性最好，在60min時COD和TOC的去除率分別能達到43.26％和63.26％，且在重復使用6次后，TOC的去除率仍達62.45％，催化活性沒有明顯降低，而Mn、Ni的溶出量始終小于0.5mg/L，因此表明該催化劑在高鹽水處理中具有良好的穩定性和重復使用性。

技術領域

本發明涉及高鹽水處理技術領域，更具體地，本發明涉及一種用于高鹽水處理的活性氧化鋁負載型催化劑。

背景技術

近年來，難降解有機污染物的降解引起了人們的廣泛關注，因為它們對自然環境和人類健康造成了極大的危害。特別是，煤層氣開采過程產生的高濃鹽水中含有大量的難降解的有機物如PAHs、雜環化合物等，這些物質通常具有復雜的芳族分子結構，這使得它們更穩定并且更難以降解。如果不加以處理，這些有害物質會引起某些健康危害和環境污染。雖然傳統的處理技術，如物理吸附，化學氧化和生物方法，已經研究從廢水中去除難降解有機物，但許多問題仍然是不可避免的，如二次污染和伴隨污染物的生物降解延遲等。

臭氧作為一種有效的氧化劑在飲用水和高鹽水處理中得到了廣泛的應用。臭氧與有機化合物的直接反應有時會產生一些對臭氧不起作用的副產物，如醋酸，從而導致氧化效率低下。因此,高級氧化過程如催化臭氧化、過氧化氫/O₃、UV/O₃已經開發出來，使得臭氧能有效地轉化為羥基自由基。羥基自由基與大多數有機化合物的反應速度快，無選擇性，從而提高了礦化程度。多相催化臭氧化因其效率高、操作簡單而被認為是一種很有前途的工藝。這一過程的關鍵因素是制備有效的催化劑。在大多數情況下，路易斯酸氧化物，如Fe_xO_y、Mn_xO_y，被用來提高臭氧化效率。但是前人的研究大多集中在選用某一種特征污染物作為研究對來進行分析，由于廢水水質復雜，所以僅僅考慮某一種物質在催化劑條件下含量的變化是遠遠不夠的，因此針對復雜的廢水環境，如何進行催化劑的選取是一項亟待解決的問題。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供了一種用于高鹽水處理的活性氧化鋁負載型催化劑，所述活性氧化鋁載體上負載有活性金屬。

作為一種優選的技術方案，所述活性金屬選自鈷、鋅、鐵、鈰、錳、銅、鎳中的一種或多種。

作為一種優選的技術方案，所述活性金屬為錳、銅、鎳中的任意兩種金屬的組合。

作為一種優選的技術方案，所述活性金屬中任意兩種金屬的元素含量比為(0.5-2.5)：1。

作為一種優選的技術方案，所述活性金屬中錳、鎳的元素含量比為(2-2.5)：1。

作為一種優選的技術方案，所述活性氧化鋁載體通過以下步驟制備得到：將氧化鋁用去離子水充分潤洗，烘干后于馬弗爐中煅燒，之后冷卻至室溫，置于恒溫干燥箱中活化待用。

作為一種優選的技術方案，所述馬弗爐溫度為400-600℃，煅燒時間為1-5h。

作為一種優選的技術方案，所述恒溫干燥箱的溫度為20℃。

本發明第二個方面提供了上述活性氧化鋁負載型催化劑在高鹽水處理中的應用。

本發明第三個方面提供了一種高鹽水處理方法，采用上述的活性氧化鋁負載型催化劑，通過臭氧催化氧化工藝處理。