[发明专利]高浓度有机废水的湿式氧化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及高浓度有机废水的湿式氧化处理方法。

技术背景

工业高浓度有机废水COD值往往高于2000mg/L，有的甚至高达十几万mg/L。该类废水含醛、酚、胺、酸等有毒有害化合物，可生物降解性能低，对环境危害极大。催化湿式氧化是一种处理中高浓度有机废水的平台技术。其特点是有机废水在高温(125～320℃)、高压(0.5～20MPa)条件下，以空气或纯氧为氧化剂，在催化剂的作用下，液相中将有机污染物氧化为CO₂和水等无机物或小分子有机物。该工艺是一种绿色节能环保的有机废水处理方法，非常适用于高浓度有机废水的处理。

CN1631818发明公开了一种有机废水处理工艺，其步骤包括：物化预处理、厌氧水解酸化处理和TCBS系统处理。该发明能够提高有机废水的可生化性、增强系统耐毒性与耐冲击性、强化系统生物脱氮功能、通过逐级削减污染负荷使有机废水的达到国家环保要求。但该方法只适用于处理低浓度有机废水。

CN101553436公开了一种用于处理高浓度有机废水的装置以及利用该装置处理有机废水的方法。用于处理高浓度有机废水的装置包括载体反应器，该载体反应器接收待处理的有机废水，并且利用附着于载体的需氧微生物来氧化分解包括在有机废水中的有机材料。但该方法不适用于处理含生物毒性的有机废水。

CN102125842公开了一种多相湿式氧化催化剂的制备方法。以选自铂、钌、铑、铱、金中的一种或几种的贵金属元素为活性组分；以稀土元素选自镧、铈、镨、钕中的一种或几种的稀土元素为辅助组分；将活性组分和辅助组分担载于陶瓷-活性炭载体，其中活性炭含量为所述陶瓷-活性炭载体总重量的1～15％，且活性组分和辅助组分中每种元素的重量各自占活性炭重量的0.25～5％。但该方法由于采用陶瓷-活性炭为载体，载体及活性组分在苛刻的反应条件下容易流失，因此该催化剂在长周期运行中，COD脱除效率逐渐降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的湿式氧化催化剂脱除COD的效率低的问题，提供一种新的高浓度有机废水的湿式氧化处理方法，该方法具有脱除COD的效率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

高浓度有机废水的湿式氧化处理方法，在湿式氧化多相催化剂的存在下，将所述废水和含氧气的氧化剂在反应器中反应除去废水中的还原性物质，所述湿式氧化多相催化剂，以重量份计，包括以下组分：

(1)90～99.5份的催化剂载体；

(2)0.1～5份选自铂族中的至少一种贵金属。

上述技术方案中，所述的氧化剂优选为空气或氧气。

上述技术方案中，反应的温度优选为180～300℃。

上述技术方案中，反应压力优选为3～10MPa。

上述技术方案中，废水的停留时间优选为10～120分钟。

上述技术方案中，所述的催化剂载体优选自TiO₂、ZrO₂、SiO₂和Al₂O₃中的一种。

上述技术方案中，所述的贵金属优选自Ru、Pd、Pt、Ir和Rh中的至少一种。

上述技术方案中，所述催化剂对任何浓度有机废水均有可比的效果，但对高浓度有机废水的处理更有明显的优势。所述高浓度有机废水的COD值优选为10,000～200,000mg/L。

上述技术方案中，所述催化剂优选还包括(3)0.1～5份铟，所述的贵金属与铟在去除废水中的COD方面具有协同效应。

上述技术中，所述湿式氧化多相催化剂可以采用包括如下步骤的制备方法制备：

1)将含贵金属元素的化合物溶液与载体混合；

2)将步骤1)引入的化合态贵金属还原为单质。

上述技术方案中，当所述催化剂中含有铟时，所述制备方法进一步可以为，包括：

(1)将含贵金属和化合物以及含铟的化合物的混合水溶液与载体混合；

(2)将化合态的贵金属和铟还原为单质。

上述技术方案中，最优选的制备方法，包括：

(i)将含贵金属和化合物水溶液与载体混合；

(ii)将步骤(i)中引入的化合态贵金属还原为单质得到催化剂前驱体I；

(iii)将含铟的化合物的混合水溶液与催化剂前驱体I混合；

(iv)将步骤(iii)引入的化合态铟还原为单质。