[发明专利]一种用于催化氧化处理印染废水的催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于催化氧化处理印染废水的催化剂及制备方法。

背景技术

印染废水来源于印染工业中的各个生产环节，主要包括印染生产中漂染过程排出的煮练废水、退浆废水、丝光废水和漂白废水、染色印花过程排出的染色废水和印花废水、整理过程排出的碱减量废水，整理废水等。印染废水水质较复杂，排放量大，COD值高，色度大，可生化较差，有毒有害物质多。随着经济的发展，人们对环境问题越来越关注，废水的排放标准也越来越严格。在处理过程中如何有效脱色、降低COD值、提高可生化性和减少有害物质的残留成为一项急需解决的问题。印染废水处理对象主要为化学需氧量高，不易生物降解或生物降解速度缓慢的物质。用常规的水处理方法难以达到理想的效果，废水的水质和水量随生产工艺的变化千差万别，很难开发出一种具有普遍性的水处理工艺。为了解决印染废水对环境的污染，人们采用了不同方法与技术进行了各种处理途径的探索，并取得了一定的进展。其处理方法主要有混凝法、生化法、电解法、光催化法、催化氧化法等。混凝法运行费用较高，泥渣较多且脱水困难，适用的pH范围较窄，对亲水性染料处理效果较差。生化法占地面积大，处理条件要求苛刻，且效果不是很理想。电解法效果稍好，但是能耗较大，处理成本较高，不适合广泛应用。各种处理方法有各自的优点，同时也存在一定的局限性。不少研究者对上述污水处理方法进行了研究，专利CN1830823A公布了一种由活性膨润土、活性凹凸棒石粘土、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺组成的印染废水处理剂的制备方法；专利CN102167416A公布了一种污水处理光催化剂的制备方法；CN102383069A公布了一种用于印染废水处理的铁基非晶合金的制备方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的具有二次污染，效果不好的问题，本发明提供了一种用于催化氧化处理印染废水的催化剂及制备方法，具有没有二次污染，降解完全等优点。

本发明的技术方案为：一种用于催化氧化处理印染废水的催化剂，采用过量溶液浸渍法制备，以氧化铝、硅胶、二氧化钛中的一种作为催化剂载体；以Cu、Fe、Mn、Se、Ni、Co元素中的任意两种元素为活性成分，且两种元素的摩尔比为0.1~15:1，两种活性成分的总负载量为2~20mmol/9~10g载体。

制备所述的用于催化氧化处理印染废水的催化剂的方法，采用过量溶液浸渍法制备，将干燥的催化剂载体放入含有一种活性成分的浸渍液中浸渍20~25h，抽滤后、干燥、焙烧后再放入另一种活性成分的浸渍液中浸渍20~25h，抽滤后、干燥、焙烧后得到成品，两种活性成分的总的负载量为2~20mmol/9~10g载体。

所述的催化剂载体先经过活化再使用，活化方法为：分别在HNO₃溶液、NaOH溶液、H₂O中浸泡洗涤后干燥得到。

所述的浸渍液为Cu、Fe、Mn、Se、Ni、Co的可溶性的硝酸盐水溶液。

焙烧时温度为300~600℃，焙烧时间为2~6小时。

所述的用于催化氧化处理印染废水的催化剂在催化氧化处理印染废水中的应用，所述的印染废水中含有酸性橙Ⅱ或碱性嫩黄O。

有益效果：

催化氧化法具有无二次污染、降解完全、原材料和能耗消耗低等优点。催化氧化法是通过强化传统化学氧化法，促进催化剂产生高活性的离子或基团发生链式反应，从而降解水中的有机物，使难降解的有机物彻底被氧化分解成小分子而不造成二次污染。与均相催化技术相比，非均相催化技术具有催化剂不易流失，工艺简单，使用量少，催化剂回收和再利用简单，对不同种类的废水处理效率高、适应性强等显著优点。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明所提供的用于催化氧化处理印染废水的催化剂是以氧化铝、硅胶、二氧化钛中的一种作为催化剂载体；以Cu、Fe、Mn、Se、Ni、Co元素中的任意两种元素作为活性组分，两种活性组分的摩尔比为0.1～15。

本发明提供的用于催化氧化处理印染废水的催化剂是以Cu、Fe、Mn、Se、Ni、Co元素中的两种元素的可溶性的硝酸盐水溶液作为浸渍液。

本发明提供的用于催化氧化处理印染废水的催化剂的制备方法，为常规的过量溶液浸渍法，具体步骤为：

1）用天平称取9～10克催化剂载体并用蒸馏水将催化剂载体洗至中性，然后活化：在30～60℃的一定浓度的HNO₃溶液、NaOH溶液、H₂O中进行酸洗、碱洗、水洗，浸泡洗涤2～5小时取出。