申請日2015.07.28
公開(公告)日2017.02.15
IPC分類號B01J23/889; C02F1/72
摘要
本發(fā)明提供了一種處理化工有機廢水用催化劑，按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為45～70份，氧化鎳為25～45份，氧化錳為8～18份，氧化鑭為2～10份;其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的催化劑在硬度、活性組分的穩(wěn)定性、使用壽命和催化氧化效率方面性能優(yōu)異，而且制備過程簡單，可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);在工程上不但可以用于固定床，也可以應(yīng)用于流化床，在處理效果和工程應(yīng)用前景方面比傳統(tǒng)的活性炭更具有競爭力。
權(quán)利要求書
1.一種處理化工有機廢水用催化劑，其特征在于：按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為45～70份，氧化鎳為25～45份，氧化錳為8～18份，氧化鑭為2～10份;其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理化工有機廢水用催化劑，其特征在于：所述載體Al2O3顆粒直徑為1～8mm。
3.一種如權(quán)利要求1所述的處理化工有機廢水用催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)取硝酸鑭晶體溶于蒸餾水中配制濃度為0.2～2mol/L的溶液;
2)待硝酸鑭晶體溶解后加入球型Al2O3，攪拌后靜置6～22小時干燥，后在300～500℃下焙燒3～8小時，得到催化劑的前驅(qū)體;
3)配制2～6mol/L的硝酸鎳溶液，后加入硝酸錳，使硝酸錳的濃度為0.2～2mol/L;
4)將催化劑的前驅(qū)體浸入步驟3)所得混合溶液中，前驅(qū)體與混合液的體積比為1:0.6～0.8;然后再靜置8～24小時干燥，后在300～550℃下焙燒3～8小時即得催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理化工有機廢水用催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中的靜置時間長于步驟2)中的靜置時間。
說明書
一種處理化工有機廢水用催化劑
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化工廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種處理化工有機廢水用催化劑。
背景技術(shù)
隨著我國工業(yè)化發(fā)展，水資源越來越短缺，廢水的處理及回收利用越來越受到重視。這些廢水總量巨大且有逐年增加的趨勢，如果在排放之前不對其進(jìn)行處理，廢水中高濃度可溶性無機鹽和難降解有毒有機物會對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，如對土壤及地表水、地下水造成破壞性污染，最終影響與人們息息相關(guān)的生活生產(chǎn)用水。通常這些高濃度難生化降解的工業(yè)廢水采用常規(guī)的生物或物理化學(xué)方法處理很難達(dá)到理想的效果。
采用負(fù)載過渡金屬氧化物作為固體催化劑促進(jìn)氧化劑(如雙氧水、次氯酸鈉、臭氧等)的分解并使之與廢水中有機物迅速反應(yīng)，可在較短的時間內(nèi)降解有機物并提高氧化劑的利用效率，因此非均相催化劑便成為該技術(shù)的關(guān)鍵。非均相催化劑主要包括載體(如活性炭、氧化鋁、氧化硅和氧化鈦)以及活性金屬(如鐵、鈷、銅、鋅等)的氧化物。商業(yè)用于水處理催化劑目前大多是采用活性炭負(fù)載金屬氧化物。從工程應(yīng)用的實踐來看，該類型催化劑催化氧化劑的效率不高，這樣就導(dǎo)致氧化劑的用量增加，從而導(dǎo)致成本升高;其次，活性炭催化劑由于其自身含有鈣、鎂離子，在工藝運行中會溶出，在后續(xù)的堿性運行環(huán)境中會產(chǎn)生沉淀，影響廢水處理的效果;再者，由于活性炭催化劑生產(chǎn)工藝的原因，導(dǎo)致其負(fù)載的活性金屬氧化物容易溶出，影響其使用壽命，且催化劑的強度也不夠理想，在曝氣過程中磨損比較嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種在硬度、活性組分的穩(wěn)定性、使用壽命和催化氧化效率方面性能優(yōu)異的處理化工有機廢水用催化劑。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種處理化工有機廢水用催化劑，按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為45～70份，氧化鎳為25～45份，氧化錳為8～18份，氧化鑭為2～10份;其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述載體Al2O3顆粒直徑為1～8mm。
一種如上述的處理化工有機廢水用催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1)取硝酸鑭晶體溶于蒸餾水中配制濃度為0.2～2mol/L的溶液;
2)待硝酸鑭晶體溶解后加入球型Al2O3，攪拌后靜置6～22小時干燥，后在300～500℃下焙燒3～8小時，得到催化劑的前驅(qū)體;
3)配制2～6mol/L的硝酸鎳溶液，后加入硝酸錳，使硝酸錳的濃度為0.2～2mol/L;
4)將催化劑的前驅(qū)體浸入步驟3)所得混合溶液中，前驅(qū)體與混合液的體積比為1:0.6～0.8;然后再靜置8～24小時干燥，后在300～550℃下焙燒3～8小時即得催化劑。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟4)中的靜置時間長于步驟2)中的靜置時間。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的催化劑在硬度、活性組分的穩(wěn)定性、使用壽命和催化氧化效率方面性能優(yōu)異，而且制備過程簡單，可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);在工程上不但可以用于固定床，也可以應(yīng)用于流化床，在處理效果和工程應(yīng)用前景方面比傳統(tǒng)的活性炭更具有競爭力。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實施例1，一種處理化工有機廢水用催化劑，按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為45份，氧化鎳為25份，氧化錳為8份，氧化鑭為2份;其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。
上述處理化工有機廢水用催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1)取硝酸鑭晶體溶于蒸餾水中配制濃度為1.2mol/L的溶液;
2)待硝酸鑭晶體溶解后加入球型Al2O3，攪拌后靜置12小時干燥，后在400℃下焙燒5小時，得到催化劑的前驅(qū)體;
3)配制4mol/L的硝酸鎳溶液，后加入硝酸錳，使硝酸錳的濃度為1.2mol/L;
4)將催化劑的前驅(qū)體浸入步驟3)所得混合溶液中，前驅(qū)體與混合液的體積比為1:0.7;然后再靜置16小時干燥，后在450℃下焙燒5小時即得催化劑。
實施例2，一種處理化工有機廢水用催化劑，按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為70份，氧化鎳為45份，氧化錳為18份，氧化鑭為10份; 其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。
上述處理化工有機廢水用催化劑的制備方法與實施例1中相同。
實施例3，一種處理化工有機廢水用催化劑，按質(zhì)量份計，包括以下物質(zhì)：Al2O3為60份，氧化鎳為35份，氧化錳為14份，氧化鑭為6份;其中，所述Al2O3為載體，負(fù)載所述氧化鎳、氧化錳、氧化鑭。
上述處理化工有機廢水用催化劑的制備方法與實施例1中相同。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
