申請(qǐng)日2015.09.18

　　公開(kāi)(公告)日2015.12.23

　　IPC分類(lèi)號(hào)B01J38/64; B01J23/30; B01J29/48; B01J29/78; C02F103/34; B01J23/72; C02F1/72; C02F101/30; B01J29/76

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，包括如下步驟，1)將失活后的催化劑浸入選定的有機(jī)溶劑中，超聲處理5-60min，抽濾分離后，將處理過(guò)的催化劑在烘箱中80～120℃烘干;2)將烘干后的催化劑浸入配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%堿性溶液中，超聲處理5-60min，用純水洗滌至pH為7-8，在烘箱中烘干后，進(jìn)行焙燒。本發(fā)明煤氣化廢水深度氧化催化劑再生方法簡(jiǎn)單，工藝流程短，可對(duì)失活催化劑重復(fù)再生。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，其特征在于：包括如 下步驟，

　　1)將失活后的催化劑浸入選定的有機(jī)溶劑中，超聲處理5-60min，抽濾 分離后，將處理過(guò)的催化劑在烘箱中80～120℃烘干;優(yōu)選的，烘干溫度為 100℃;

　　2)將烘干后的催化劑浸入配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%堿性溶液中，超 聲處理5-60min，用純水洗滌至pH為7-8，在烘箱中80～120℃烘干后，進(jìn)行 焙燒，優(yōu)選的，烘干溫度為100℃。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，其 特征在于：所述步驟1)中的催化劑是通過(guò)如下方法制備而成的，a)將金屬 鹽按一定比例混合后溶于溶劑中，制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-15%的混合溶液;將 混合溶液在室溫下攪拌放置6-12h;

　　b)將載體浸入配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%的酸性溶液中，超聲處理 5-60min，用純水洗滌至pH為6-7，在烘箱中80～120℃烘干備用;優(yōu)選的， 烘干溫度為100℃;

　　c)將步驟1)配制好的混合溶液與步驟2)處理后的載體按照質(zhì)量比 (0.8～1.2)：(0.8～1.2)混合，靜置1-24h，在烘箱中80～120℃烘干，然后 高溫焙燒;優(yōu)選的，按質(zhì)量比為1：1;烘干溫度為100℃。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，其 特征在于：所述a)中的可溶性金屬鹽為鋅、銦、銨、鐵、銅、錳、鉍、鎳、 鈷、鉬、錫、銨、鎵、鈰、銻、鎘的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、釩 酸鹽中的一種或兩種以上，溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、丙三醇、 乙二醇、四氯化碳中的一種或兩種以上;所述步驟b)中的載體為氣相二氧 化硅、ZSM-5分子篩、S-1分子篩、TS-1分子篩、多孔氧化鋁中的一種，酸 性溶液為硫酸、硝酸、鹽酸中的一種;所述步驟c)中高溫焙燒的溫度為 300～800℃，時(shí)間為1～36h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法， 其特征在于：所述步驟1)中的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、 丙三醇、乙二醇、四氯化碳中的一種或兩種以上。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法， 其特征在于：所述步驟1)中，所述有機(jī)溶劑與失活后的催化劑的質(zhì)量比為 (1～10)：1。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法， 其特征在于：所述步驟2)中，所述堿性溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、 四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、正丁胺中的一種或兩 種以上。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法， 其特征在于：所述步驟2)中，所述焙燒溫度為300～800℃，焙燒時(shí)間為1～48h。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于煤化工廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煤氣化過(guò)程廢水深度氧化處理催化劑的再生方法。

　　背景技術(shù)

　　我國(guó)擁有豐富的煤炭資源，如何將其清潔、高效的加以利用，一直是科研人員重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。目前，煤氣化是煤高效綜合利用的主要方式，然而煤在氣化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高污染性廢水，主要含有酚、焦油、脂肪族和芳香族化合物等，污染物濃度高，成分復(fù)雜，處理難度較大。

　　目前煤氣化項(xiàng)目中所使用的氣化爐主要有魯奇爐、殼牌爐、德士古爐、多噴嘴氣化爐等，不同氣化爐所產(chǎn)生的廢水組成并不相同。現(xiàn)有煤氣化廢水的處理工藝流程主要包括了預(yù)處理、生物處理和深度處理三個(gè)步驟。預(yù)處理一般采用物理化學(xué)方法如蒸氨脫酚、氣浮重力除油、混凝沉淀脫除對(duì)生物處理中微生物有毒害或抑制作用的成分;生物處理主要是采用活性污泥、好氧/厭氧、SBR等工藝對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)一步的處理;經(jīng)生化處理后的廢水COD、色度、氨氮等指標(biāo)一般很難達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，還需經(jīng)進(jìn)一步的處理后方可排放。

　　近來(lái)，國(guó)家對(duì)煤氣化項(xiàng)目的環(huán)保要求越來(lái)越高，很多煤化工項(xiàng)目廢水僅達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)并不足夠。面對(duì)水資源短缺、環(huán)境承載力有限等現(xiàn)實(shí)局面，研究如何使煤氣化廢水經(jīng)深度處理后循環(huán)利用，真正實(shí)現(xiàn)煤化工項(xiàng)目廢水零排放的目標(biāo)，是本行業(yè)科研人員今后努力的方向。

　　目前用于煤氣化廢水深度處理的方法有活性炭吸附、生物濾池、膜分離、催化氧化等，其中活性炭吸附方法中活性炭再生耗能較大，再生后吸附能力下降;生物濾池成本低，但是處理效率較低，容易有二次污染;膜分離成本較高，膜容易堵塞，且對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，限制了適用范圍。上述這幾種方法本質(zhì)上是將污染物進(jìn)行物理轉(zhuǎn)移，并沒(méi)有使其消失，還需要后續(xù)的無(wú)害化處理。

　　催化氧化可以使廢水中的有機(jī)污染物在催化劑的作用下經(jīng)氧化降解為無(wú)機(jī)物，從本質(zhì)上消除有機(jī)污染物，具有全方位優(yōu)勢(shì)。目前報(bào)道的氧化技術(shù)主要是臭氧催化氧化，即在催化劑的存在下，向煤氣化廢水中通入臭氧，使有機(jī)污染物降解為二氧化碳，但這項(xiàng)技術(shù)需要耗費(fèi)大量的臭氧，成本相對(duì)較高。

　　采用高效催化劑，直接在空氣的作用下對(duì)煤氣化生化處理后廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行迅速降解是具有光明應(yīng)用前景的廢水深度氧化技術(shù)之一。為提高催化劑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，降低催化劑成本，如何有效對(duì)催化劑進(jìn)行再生是決定該技術(shù)能否快速推廣的重要因素。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法。

　　為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

　　一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，包括如下步驟，

　　1)將失活后的催化劑浸入選定的有機(jī)溶劑中，超聲處理5-60min，抽濾分離后，將處理過(guò)的催化劑在烘箱中80～120℃烘干;優(yōu)選的，烘干溫度為100℃;

　　2)將烘干后的催化劑浸入配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%堿性溶液中，超聲處理5-60min，用純水洗滌至pH為7-8，在烘箱中80～120℃烘干后，進(jìn)行焙燒，優(yōu)選的，烘干溫度為100℃。

　　優(yōu)選的，所述步驟1)中的催化劑是通過(guò)如下方法制備而成的，a)將金屬鹽按一定比例混合后溶于溶劑中，制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-15%的混合溶液;將混合溶液在室溫下攪拌放置6-12h;

　　b)將載體浸入配制好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%的酸性溶液中，超聲處理5-60min，用純水洗滌至pH為6-7，在烘箱中80～120℃烘干備用;優(yōu)選的，烘干溫度為100℃;

　　c)將步驟1)配制好的混合溶液與步驟2)處理后的載體按照質(zhì)量比(0.8～1.2)：(0.8～1.2)混合，靜置1-24h，在烘箱中80～120℃烘干，然后高溫焙燒;優(yōu)選的，按質(zhì)量比為1：1;烘干溫度為100℃。

　　優(yōu)選的，所述a)中的可溶性金屬鹽為鋅、銦、銨、鐵、銅、錳、鉍、鎳、鈷、鉬、錫、銨、鎵、鈰、銻、鎘的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、釩酸鹽中的一種或兩種以上，溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、丙三醇、乙二醇、四氯化碳中的一種或兩種以上;所述步驟b)中的載體為氣相二氧化硅、ZSM-5分子篩、S-1分子篩、TS-1分子篩、多孔氧化鋁中的一種，酸性溶液為硫酸、硝酸、鹽酸中的一種;所述步驟c)中高溫焙燒的溫度為300～800℃，時(shí)間為1～36h。

　　優(yōu)選的，所述步驟1)中的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、丙三醇、乙二醇、四氯化碳中的一種或兩種以上。

　　優(yōu)選的，所述步驟1)中，所述有機(jī)溶劑與失活后的催化劑的質(zhì)量比為(1～10)：1。

　　優(yōu)選的，所述步驟2)中，所述堿性溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、正丁胺中的一種或兩種以上。

　　優(yōu)選的，所述步驟2)中，所述焙燒溫度為300～800℃，焙燒時(shí)間為1～48h。

　　相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種煤氣化廢水深度氧化催化劑的再生方法，具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1)本發(fā)明煤氣化廢水深度氧化催化劑再生方法簡(jiǎn)單，工藝流程短，可對(duì)失活催化劑重復(fù)再生。

　　2)本發(fā)明催化劑再生過(guò)程中各種溶劑均可以循環(huán)利用，避免了催化劑再生過(guò)程的二次污染。