[发明专利]一种用于染料废水湿式催化氧化的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种可用于染料废水湿式催化氧化的催化剂及其制备方法。

背景技术

近年米，我国经济发展迅速，但随之产生的环境污染也日益严重，尤其是水污染最为突出。我国水污染主要来源是超标排放的工业废水，其中，作为我国支柱产业之一的印染工业所产生的废水是工业废水的主要来源之一。染料指能使纤维和其他材料着色的物质，分为天然和合成两大类。在染料的生产过程中，硝化、磺化、氧化还原等工序中都会产生大量的污染物，进入水体后形成浓度高、成分复杂并含有大量的有机物和盐分的染料废水。据调查，染料生产过程中会造成90％的无机原料和10％-30％的有机原料进入水中，若其产生的染料废水不经处理直接排放，必将对土壤或水体造成极其严重的污染。伴随着印染工业产生大量的染料废水不断排入水体，其中所含大量的有机污染物使水环境质量急速下降。这些污染物中含有大量的苯类有机物以及芳香族硝基、胺基化合物，同时还含有酸、碱、无机盐以及重金属等，对人体健康和环境的危害是极大的。

现阶段，染料废水对人类和环境都造成了极大程度的危害，对于染料废水的处理问题急待解决。染料废水的处理方法大体可分为物理法和生物化学法两大类。物理法主要包含吸附法、沉淀法、过滤法、混凝法和电凝法。生物化学法主要包含生物降解法和高级氧化法，高级氧化法又可细分为非光源过程的Fenton试剂法、臭氧氧化法、超声氧化法、电化学法、光解法和湿式催化氧化法以及有光源过程的光解法和光催化氧化法。据大量国内外研究文献表明，湿式催化氧化法在处理染料废水方面具有一定的优越性。

湿式催化氧化法(CWAO)通常应用于处理染料废水、化学制药废水、造纸废水、石化废水等领域，由湿式空气氧化法发展而成。该法是在高温(80-180℃)、高压(0.5-20MPa)条件下，以氧气为氧化剂，利用催化剂的催化作用，使废水中有机污染物转化为CO₂、H₂O等无毒无害物质，从而达到净化废水的目的。反应中加入的催化剂不仅可以加快整体的反应速率，还可以加强反应中间产物的降解。虽然催化剂在反应过程中起到至关重要的作用，湿式催化氧化法仍需在高温、高压下进行，所以对反应容器的要求极高、费用较大。因此，国内外众多研究人员致力于开发稳定的新型高效催化剂，使湿式催化氧化反应可以在更加温和的条件下进行，特比是常温常压条件下。这样不仅可以提高催化氧化反应效率，还可以降低运行成本，使利益最大化。由此可见，湿式催化氧化过程是一个绿色并且具有商业价值的技术，在染料废水的处理方面具有很大的研究潜力。同时，催化剂的选择、制备等条件都对反应效率具有明显影响。因此，研发高效催化剂是利用湿式催化氧化法处理染料废水的重点。