[发明专利]一种Si-Fe/γ-Al2

说明书

本发明公开一种Si‑Fe/γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂在含酚废水的降解中的应用，包括以下步骤：S1：将含酚废水的pH调节至2.5～3.5，再加入Si‑Fe/γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂，搅拌分散后，再滴加Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;溶液，搅拌均匀后，得混合反应悬液；S2：20～35℃磁力搅拌混合反应悬液40～80min，即完成催化湿式氧化降解过程。本发明首次以Si‑Fe/γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂作为非均相催化剂，催化湿式氧化含酚废水，在低温常压条件下即可快速高效降解酚类化合物，且本发明首次使用以Si元素为助催化剂，以Fe元素为活性组分，γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;为载体所制备的Si‑Fe/γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂，对含酚废水COD具有良好的降解效果，易于分离，可二次使用，有效地降低废水处理成本，有利于可持续发展。

技术领域

本发明属于含酚废水处理技术领域，具体涉及一种Si-Fe/γ-Al₂O₃催化剂在含酚废水的降解中的应用。

背景技术

含酚废水是工业生产过程中排出的含挥发酚和不挥发酚为主的废水，主要来源于焦化、炼油、石油化工、煤气发电站、塑料、树脂、绝缘材料、木材防腐、农药、化工、造纸、合成纤维等工业。含酚废水具有毒性大、难降解性等特点，当酚类化合物进入到人体中并发生相应的反应，导致细胞变性或细胞失活，甚至造成组织蛋白的凝固。长期饮用被酚污染的水可引起慢性积累性中毒，即使饮用水中的酚浓度只有0.002mg/L，也会危害人体健康。酚类化合物对水生生物、农作物也具有毒杀作用，例如：当河流湖泊中的酚浓度达到0.1～0.2mg/L时，鱼虾即有臭味，不能食用；当酚浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵；当浓度增加到6.5～9.3mg/L时，鱼类就会大量死亡；当使用酚浓度超过100mg/L的水源灌溉田地庄稼，会导致农作物大幅减产甚至枯死。因此，如何高效、简便地治理高毒性、难以降解的含酚废水，实现可持续发展，对于环境保护具有重要意义。

目前，含酚废水的降解技术主要包括湿式空气氧化技术、催化湿式氧化技术、光催化氧化技术、臭氧催化氧化技术等。其中，湿式空气氧化技术简称WAO，通过将有机物氧化为CO₂和H₂O或小分子物质进而被除去，以达到净化废水的目的，净化效果好，氧化速度快，应用的领域较广，二次污染小，但是WAO需要在125～320℃的高温及0.5～20MPa的高压条件下进行降解，耗能高，设备成本高；催化湿式氧化技术简称CWAO，在WAO的基础上，引入催化剂以降低反应的活化能，同时加快了有机物的降解速率，具有应用领域广、能耗低，二次污染小、不生成污泥等优点，但由于催化剂种类的差异，往往造成降解效果不够理想；光催化氧化技术是指在光催化剂的作用下进行光氧化作用，光催化剂在光照射后会产生电子空穴对，羟基或水将会发生吸附作用，然后在表面形成活性中心，水中的酚类物质等有机物质则会被吸附，进而形成较高活性的·OH，进而将酚类物质氧化分解，但传统TiO₂光催化剂无可见光催化活性，必须要在紫外线激发作用下，才具有光催化效果；臭氧催化氧化技术是指臭氧在催化剂作用的条件下形成大量羟基自由基(·OH)，利用自由基氧化有机物，但是臭氧发生器能耗高，易损害，设备及处理成本昂贵，且单一的臭氧催化氧化反应具有选择性，对于氯酚、萘酚的降解效果差。