[發明專利]一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110430623.2
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113117749B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 馬玉龍;王玉玉;孫永剛;葛少英;朱晉璋
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J35/02;B01J35/10;C02F1/72
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

本發明涉及一種去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，尤其是涉及一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法，該復合膜由LDH納米片和納米Fe₃O₄?MoS₂催化劑層層堆疊形成，具體方法：首先稱取LDH納米片超聲分散于去離子水中，再稱取納米Fe₃O₄?MoS₂催化劑超聲分散于去離子水中，然后逐滴加至上述LDH納米片分散液中，超聲后用真空抽濾裝置將混合分散液抽濾負載至PVDF薄膜上，干燥后即可制成Fe₃O₄?MoS₂/LDH/PVDF復合催化膜；本發明的復合催化膜采用壓力自組裝法制備，具有操作簡單、成本低廉、可重復使用、不產生二次污染等特點。將本發明制得的復合催化膜應用于煤化工高含鹽廢水中COD的去除，COD去除率為96～98％。

技術領域

本發明涉及一種去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法及應用，尤其是涉及一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法以及該復合催化膜在去除高含鹽廢水COD中的應用。

背景技術

2015年，我國環境保護部曾經針對煤化工產業出臺了《現代煤化工建設項目環境準入條件(試行)》，其中明確提出了所有煤化工的項目以后都要在其產生廢水的處理技術、方案以及產物的利用與處置這方面有應對措施，煤化工行業要在整個化工產業中承擔廢水處理的示范任務。煤化工高鹽廢水是生產過程中最終工段匯集成的一類水，主要由循環水的排污水、脫鹽水的離子交換酸堿水及其它工藝裝置排污水(廢堿液裝置排水、煤氣化裝置煤氣洗滌廢水等)。水源的主要特點有：(1)高含鹽量：含鹽量為5000mg/L-6000mg/L；(2)水質波動大：廢水由多股廢水組成、水質差異較大，水量波動也較大；(3)污染物種類多：有機物、細菌、氨氮、無機鹽、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、SiO₂、F^-等，特別是污水中有機物含量高；(4)可生化性差，含有酚類化合物、稠環芳烴、萘、吡咯、聯苯、油等有毒有害難降解有機物。這類廢水如果未經處理就排放會造成水環境污染物的富集，對生態環境造成危害。因此，從受污染的水系統中有效地去除各類污染物已經成為了當前的研究趨勢。迄今為止，廢水處理已經有了包括物理/生物吸附、化學沉淀、膜過濾和結晶在內的許多方法。在這些方法中，膜過濾技術因其高分離效率、低能耗、工藝簡單、節省空間和對環境無污染而被認為是最受歡迎的水處理技術之一。但是，在煤化工高含鹽廢水分質提鹽工藝中高COD會影響鹽的純度和色澤，達不到工業鹽的標準，所以，如何降低含鹽廢水中COD含量非常重要。目前常用于去除廢水中COD技術有生物法、物化法等，其中高級化學氧化技術是克服了普通化學氧化法存在氧化能力不強、選擇性低且一次性投資大等不足，具有處理效率高、反應迅速、二次污染小等特點。利用Fe²⁺活化過氧化氫的體系能夠產生強氧化性的羥基自由基并用于有機污染物的降解。盡管芬頓體系具有操作簡單和氧化能力強等優點，但其仍嚴重受限于諸多缺陷，如pH適用范圍窄(2.5-3.5)、形成大量鐵泥、Fe³⁺/Fe²⁺循環受阻及羥基自由基半衰期短等。目前還沒有更好的解決上述缺陷的方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種制作方法獨特、操作簡單、成本低廉、可重復使用、不產生二次污染等特點且催化劑活性組分多、高度分散的一種催化去除煤化工高含鹽廢水中COD復合催化膜的制備方法。

本發明的另一個目的是利用制備的復合催化膜解決現有技術中含鹽廢水中COD過高、催化劑穩定性差、鹽離子易導致羥基自由基失活等問題的復合催化膜在去除高含鹽廢水COD中的應用。

本發明通過如下方式實現：