申請日2015.08.30

　　公開(公告)日2015.12.09

　　IPC分類號B01J23/89; C02F1/72; B01J35/04

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種處理甲醛廢水催化劑的制備方法，屬于催化劑制備領(lǐng)域。本發(fā)明針對目前處理甲醛廢水投資成本高，而且處理過后的甲醛廢水不一定能達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)處理過程中受限制因素多，本發(fā)明提供了一種通過對海泡石進(jìn)行改性，制備出一種低成本，去除甲醛效率高且易于使用的處理甲醛廢水的催化劑。通過實(shí)例證明本發(fā)明所制得的催化劑對甲醛的去除率達(dá)到98%以上，氨氮去除率達(dá)到94%，制作成本低，易于使用，且受制因素少，在處理過程中對環(huán)境無污染。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種處理低濃度甲醛廢水催化劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

　　取海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成100～120目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～5%的鹽酸溶液，淹沒海泡石7～10cm，攪拌3～5h，溫度設(shè)定為240～260℃，然后過濾;

　　將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中分別加入海泡石質(zhì)量5～8%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量4～7%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量8～10%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，所述混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，以及硝酸鈷溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，攪拌25～30min，然后靜置10～15min;

　　將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至28～35℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為40～80mm的蜂窩式胚體;

　　將胚體在溫度50～80℃、濕度50～70%的條件下進(jìn)行干燥4～6天，然后并將其在120～150℃條件下煅燒4～8h，再升溫至180～210℃條件下煅燒2～4h，然后再升溫至240～300℃，煅燒4～7h，將其取出冷卻至28～35℃;

　　將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡4～6h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理低濃度甲醛廢水催化劑的制備方法，其特征在于：所述的步驟(5)中吊蘭提取液的制備方法：

　　(1)取吊蘭葉放在烘箱中20～35min，溫度設(shè)定為40～45℃，然后將其放入粉碎機(jī)中粉碎成50～60目的粉末;

　　(2)將上述所得的粉末與乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例進(jìn)行混合，再將其置于超聲波萃取裝置，浸泡1～2h后進(jìn)行超聲波萃取，超聲功率密度設(shè)定為70~110w/cm2，頻率設(shè)定為50~80KHz，提取40~60min;

　　(3)將上述提取結(jié)束后過濾，將所得的過濾液放入壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾，壓濾后得到的液體為吊蘭提取液。

　　說明書

　　一種處理低濃度甲醛廢水催化劑的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種處理低濃度甲醛廢水催化劑的制備方法，屬于催化劑制備領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　甲醛是一種易溶于水、醇和醚的無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種重要的有機(jī)原料，主要用于人工合成黏結(jié)劑。甲醛除可直接用作消毒、殺菌、防腐劑外，主要用于有機(jī)合成、合成材料、涂料、橡膠、農(nóng)藥等行業(yè)，其衍生產(chǎn)品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛樹脂、脲醛樹脂、氨基樹脂、烏洛托產(chǎn)品及多元醇類等。甲醛的用途非常廣泛，合成樹脂、表面活性劑、塑料、橡膠、皮革、造紙、染料、制藥、農(nóng)藥、照相膠片、炸藥、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐過程中均要用到甲醛。雖然用途廣泛，價(jià)格低廉，但是它的有毒有害性同樣也在危害著人體和生物的健康，世界衛(wèi)生組織2004年已經(jīng)指出甲醛致癌。所以現(xiàn)在就有很多人研究出了去除甲醛廢水的方法，但是其方法有很多局限性和不足的地方。

　　由于在低濃度甲醛廢水中，甲醛含量較低回收成本高及困難造成了資源的浪費(fèi)，目前低濃度甲醛廢水處理方法主要集中于高級氧化法、尿素縮合等方法，各種氧化技術(shù)具有方法簡單、氧化處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但具有氧化劑消耗量大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，且生物處理法受制因素多，不易于控制。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：目前處理低濃度甲醛廢水處理方法主要集中于高級氧化法、尿素縮合等方法，各種氧化技術(shù)具有方法簡單、氧化處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但具有氧化劑消耗量大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，且生物處理法受制因素多，不易于控制，本發(fā)明提供了一種使用量少，催化效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，且易于控制用于處理低濃度甲醛廢水的催化劑。

　　為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　(1)取海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成100～120目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～5%的鹽酸溶液，淹沒海泡石7～10cm，攪拌3～5h，溫度設(shè)定為240～260℃，然后過濾;

　　(2)將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中分別加入海泡石質(zhì)量5～8%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量4～7%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量8～10%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，所述混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，以及硝酸鈷溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，攪拌25～30min，然后靜置10～15min;

　　(3)將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至28～35℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為40～80mm的蜂窩式胚體;

　　(4)將胚體在溫度50～80℃、濕度50～70%的條件下進(jìn)行干燥4～6天，然后并將其在120～150℃條件下煅燒4～8h，再升溫至180～210℃條件下煅燒2～4h，然后再升溫至240～300℃，煅燒4～7h，將其取出冷卻至28～35℃;

　　(5)將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡4～6h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　所述的步驟(5)中吊蘭提取液的制備方法：

　　(1)取吊蘭葉放在烘箱中20～35min，溫度設(shè)定為40～45℃，然后將其放入粉碎機(jī)中粉碎成50～60目的粉末;

　　(2)將上述所得的粉末與乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例進(jìn)行混合，再將其置于超聲波萃取裝置，浸泡1～2h后進(jìn)行超聲波萃取，超聲功率密度設(shè)定為70~110w/cm2，頻率設(shè)定為50~80KHz，提取40~60min;

　　(3)將上述提取結(jié)束后過濾，將所得的過濾液放入壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾，壓濾后得到的液體為吊蘭提取液。

　　本發(fā)明的應(yīng)用方法：將所制得的催化劑固定于篩網(wǎng)上，每立方米篩網(wǎng)固定催化劑的量為1～3g，將固定后的篩網(wǎng)，5～7個(gè)捆綁在一起，然后將捆綁好的篩網(wǎng)按照每米2～3個(gè)豎立與廢水處理池中，讓所需要處理的10～50mg/L的甲醛廢水循環(huán)流經(jīng)篩網(wǎng)，循環(huán)3～5h，出水的濃度達(dá)到0.48mg/L以下，去除率達(dá)到98%以上。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　(1)本發(fā)明所制得的催化劑對甲醛的去除率達(dá)到99.2%以上;

　　(2)本發(fā)明制作成本低，易于使用，且受制因素少;

　　(3)在處理過程中對環(huán)境無污染。

　　具體實(shí)施方式

　　取海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成100～120目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～5%的鹽酸溶液，淹沒海泡石7～10cm，攪拌3～5h，溫度設(shè)定為240～260℃，然后過濾;將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中加入海泡石質(zhì)量5～8%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量4～7%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量8～10%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，其混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硝酸銀溶液與硝酸鈷溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的硝酸鈷溶液混合而成，攪拌25～30min，然后靜置10～15min;

　　將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至28～35℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為40～80mm的蜂窩式胚體;將胚體在溫度50～80℃、濕度50～70%的條件下進(jìn)行干燥4～6天，然后并將其在120～150℃條件下煅燒4～8h，再升溫至180～210℃條件下煅燒2～4h，然后再升溫至240～300℃，煅燒4～7h，將其取出冷卻至28～35℃;將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡4～6h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　所述的吊蘭提取液的制備方法：

　　(1)取吊蘭葉放在烘箱中20～35min，溫度設(shè)定為40～45℃，然后將其放入粉碎機(jī)中粉碎成50～60目的粉末;

　　(2)將上述所得的粉末與乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例進(jìn)行混合，再將其置于超聲波萃取裝置，浸泡1～2h后進(jìn)行超聲波萃取，超聲功率密度設(shè)定為70~110w/cm2，頻率設(shè)定為50~80KHz，提取40~60min;

　　(3)將上述提取結(jié)束后過濾，將所得的過濾液放入壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾，壓濾后得到的液體為吊蘭提取液。

　　取400g海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成100目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的鹽酸溶液，淹沒海泡石7cm，攪拌3h，溫度設(shè)定為240℃，然后過濾;將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中加入海泡石質(zhì)量5%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量4%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量8%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，其混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硝酸銀溶液與硝酸鈷溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的硝酸鈷溶液混合而成，攪拌25min，然后靜置105min;將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至28℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為40mm的蜂窩式胚體;將胚體在溫度50℃、濕度50%的條件下進(jìn)行干燥4天，然后并將其在120℃條件下煅燒4h，再升溫至180℃條件下煅燒2h，然后再升溫至240℃，煅燒4h，將其取出冷卻至28℃;將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡4h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　將本發(fā)明所制得的催化劑固定于篩網(wǎng)上，每立方米篩網(wǎng)固定催化劑的量為1g，將固定后的篩網(wǎng)，5個(gè)捆綁在一起，然后將捆綁好的篩網(wǎng)按照每米2個(gè)豎立與廢水處理池中，讓所需要處理10mg/L的甲醛廢水循環(huán)流經(jīng)篩網(wǎng)，循環(huán)3h，檢測排出的廢水甲醛含量為0.2mg/L。

　　取400g海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成120目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，淹沒海泡石10cm，攪拌5h，溫度設(shè)定為260℃，然后過濾;將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中加入海泡石質(zhì)量8%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量7%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量10%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，其混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硝酸銀溶液與硝酸鈷溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的硝酸鈷溶液混合而成，攪拌30min，然后靜置15min;將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至35℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為80mm的蜂窩式胚體;將胚體在溫度80℃、濕度70%的條件下進(jìn)行干燥6天，然后并將其在150℃條件下煅燒8h，再升溫至210℃條件下煅燒4h，然后再升溫至300℃，煅燒7h，將其取出冷卻至35℃;將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡6h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　將本發(fā)明所制得的催化劑固定于篩網(wǎng)上，每立方米篩網(wǎng)固定催化劑的量為2g，將固定后的篩網(wǎng)7個(gè)捆綁在一起，然后將捆綁好的篩網(wǎng)按照每米2個(gè)豎立與廢水處理池中，讓所需要處理50mg/L的甲醛廢水，循環(huán)5h，檢測排出的廢水甲醛含量為0.42mg/L。

　　取400g海泡石放入粉碎機(jī)中粉碎成110目粉末，放入容器中，再向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的鹽酸溶液，淹沒海泡石8cm，攪拌4h，溫度設(shè)定為250℃，然后過濾;將上述過濾后的海泡石粉末放入容器中，向其中加入海泡石質(zhì)量6%的十二烷基硫酸鈉，海泡石質(zhì)量5%的聚丙烯酰胺以及海泡石質(zhì)量9%的硝酸銀和硝酸鈷混合溶液，其混合液中硝酸銀和硝酸鈷的質(zhì)量比為3:1，混合液中的硝酸銀溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硝酸銀溶液與硝酸鈷溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的硝酸鈷溶液混合而成，攪拌27min，然后靜置12min;將上述的混合物放在加熱爐中進(jìn)行加熱，待混合物變?yōu)檎吵頎顣r(shí)，停止加熱，冷卻至32℃，將其放入真空擠出機(jī)中，擠出截面積為120mm×120mm，孔數(shù)為20×20，長度為60mm的蜂窩式胚體;將胚體在溫度65℃、濕度60%的條件下進(jìn)行干燥5天，然后并將其在135℃條件下煅燒6h，再升溫至190℃條件下煅燒3h，然后再升溫至260℃，煅燒6h，將其取出冷卻至31℃;將上述所制得的顆粒物放在吊蘭提取液中浸泡5h，過濾，自然風(fēng)干即可。

　　將本發(fā)明所制得的催化劑固定于篩網(wǎng)上，每立方米篩網(wǎng)固定催化劑的量為3g，將固定后的篩網(wǎng)6個(gè)捆綁在一起，然后將捆綁好的篩網(wǎng)按照每米3個(gè)豎立與廢水處理池中，讓所需要處理40mg/L的甲醛廢水，循環(huán)4h，檢測排出的廢水甲醛含量為0.46mg/L。