一种处理化工有机废水用催化剂的制作方法

文档序号:11117772阅读:728来源:国知局

本发明涉及化工废水处理领域,尤其涉及一种处理化工有机废水用催化剂。



背景技术:

随着我国工业化发展,水资源越来越短缺,废水的处理及回收利用越来越受到重视。这些废水总量巨大且有逐年增加的趋势,如果在排放之前不对其进行处理,废水中高浓度可溶性无机盐和难降解有毒有机物会对自然生态环境造成严重的破坏,如对土壤及地表水、地下水造成破坏性污染,最终影响与人们息息相关的生活生产用水。通常这些高浓度难生化降解的工业废水采用常规的生物或物理化学方法处理很难达到理想的效果。

采用负载过渡金属氧化物作为固体催化剂促进氧化剂(如双氧水、次氯酸钠、臭氧等)的分解并使之与废水中有机物迅速反应,可在较短的时间内降解有机物并提高氧化剂的利用效率,因此非均相催化剂便成为该技术的关键。非均相催化剂主要包括载体(如活性炭、氧化铝、氧化硅和氧化钛)以及活性金属(如铁、钴、铜、锌等)的氧化物。商业用于水处理催化剂目前大多是采用活性炭负载金属氧化物。从工程应用的实践来看,该类型催化剂催化氧化剂的效率不高,这样就导致氧化剂的用量增加,从而导致成本升高;其次,活性炭催化剂由于其自身含有钙、镁离子,在工艺运行中会溶出,在后续的碱性运行环境中会产生沉淀,影响废水处理的效果;再者,由于活性炭催化剂生产工艺的原因,导致其负载的活性金属氧化物容易溶出,影响其使用寿命,且催化剂的强度也不够理想,在曝气过程中磨损比较严重。



技术实现要素:

为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种在硬度、活性组分的稳定性、使用寿命和催化氧化效率方面性能优异的处理化工有机废水用催化剂。

为了达到上述目的,本发明提供了一种处理化工有机废水用催化剂,按质量份计,包括以下物质:Al2O3为45~70份,氧化镍为25~45份,氧化锰为8~18份,氧化镧为2~10份;其中,所述Al2O3为载体,负载所述氧化镍、氧化锰、氧化镧。

作为本发明的进一步改进,所述载体Al2O3颗粒直径为1~8mm。

一种如上述的处理化工有机废水用催化剂的制备方法,包括以下步骤:

1)取硝酸镧晶体溶于蒸馏水中配制浓度为0.2~2mol/L的溶液;

2)待硝酸镧晶体溶解后加入球型Al2O3,搅拌后静置6~22小时干燥,后在300~500℃下焙烧3~8小时,得到催化剂的前驱体;

3)配制2~6mol/L的硝酸镍溶液,后加入硝酸锰,使硝酸锰的浓度为0.2~2mol/L;

4)将催化剂的前驱体浸入步骤3)所得混合溶液中,前驱体与混合液的体积比为1:0.6~0.8;然后再静置8~24小时干燥,后在300~550℃下焙烧3~8小时即得催化剂。

作为本发明的进一步改进,所述步骤4)中的静置时间长于步骤2)中的静置时间。

本发明的有益效果是:本发明提供的催化剂在硬度、活性组分的稳定性、使用寿命和催化氧化效率方面性能优异,而且制备过程简单,可以实现工业化生产;在工程上不但可以用于固定床,也可以应用于流化床,在处理效果和工程应用前景方面比传统的活性炭更具有竞争力。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1,一种处理化工有机废水用催化剂,按质量份计,包括以下物质:Al2O3为45份,氧化镍为25份,氧化锰为8份,氧化镧为2份;其中,所述Al2O3为载体,负载所述氧化镍、氧化锰、氧化镧。

上述处理化工有机废水用催化剂的制备方法,包括以下步骤:

1)取硝酸镧晶体溶于蒸馏水中配制浓度为1.2mol/L的溶液;

2)待硝酸镧晶体溶解后加入球型Al2O3,搅拌后静置12小时干燥,后在400℃下焙烧5小时,得到催化剂的前驱体;

3)配制4mol/L的硝酸镍溶液,后加入硝酸锰,使硝酸锰的浓度为1.2mol/L;

4)将催化剂的前驱体浸入步骤3)所得混合溶液中,前驱体与混合液的体积比为1:0.7;然后再静置16小时干燥,后在450℃下焙烧5小时即得催化剂。

实施例2,一种处理化工有机废水用催化剂,按质量份计,包括以下物质:Al2O3为70份,氧化镍为45份,氧化锰为18份,氧化镧为10份; 其中,所述Al2O3为载体,负载所述氧化镍、氧化锰、氧化镧。

上述处理化工有机废水用催化剂的制备方法与实施例1中相同。

实施例3,一种处理化工有机废水用催化剂,按质量份计,包括以下物质:Al2O3为60份,氧化镍为35份,氧化锰为14份,氧化镧为6份;其中,所述Al2O3为载体,负载所述氧化镍、氧化锰、氧化镧。

上述处理化工有机废水用催化剂的制备方法与实施例1中相同。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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