[发明专利]一种高级氧化催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高级氧化催化剂及制备方法和应用，配方按重量份数比包括：水溶铝盐：5～70份；水溶铜盐：5～40份；水溶钴盐：5～25份；水溶钛盐：5～25份；去离子水：90～110份；稀硫酸溶液：30～50份；其余为氨水。该高级氧化催化剂采用共沉淀法制备步骤为：S1：将水溶铝盐、水溶铜盐、水溶钴盐在室温下溶解，搅拌均匀形成混合溶液；S2：再将水溶钛盐溶于稀硫酸中作为共沉淀溶液；S3：将共沉淀液和氨水同时缓慢滴入步骤S1中的混合溶液中进行沉淀反应，待共沉淀溶液滴加完成后，保持恒温搅拌反应6～24h获得沉淀物；S4：将沉淀物用离心机离心分离、去离子水洗涤，经干燥、粉碎而后制成球形或挤出成形的催化剂。

技术领域

本发明涉及化工环保技术领域，涉及含酚废水处理领域；尤其涉及废水处理领域的一种高级氧化催化剂的制备方法及应用。

背景技术

煤化工、石油化工等领域废水是一种污染物成分极其复杂、难降解物质较多的高浓度有机废水，含有油类、酚类、氰化物、硫化物等多种污染物，如煤气化、焦化、兰炭、加氢炼化、苯加氢等行业的废水污染程度极其严重。其中，酚类污染物毒性强，成分复杂，不但有单元酚、又有多元酚，酚类污染物在废水处理中也属于难处理污染物，如处理不好，会对环境造成严重污染。

含酚废水中酚的处理方法很多，有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、多效蒸发钠盐脱酚、金属离子沉淀脱酚法、液膜技术、离子交换法、高级氧化法、生物法等。在对含酚废水处理过程中，可以去除大部分酚类物质，由于酚类物质成份的复杂性，仍有部分酚类物质难以被去除，且还存在部分分解的中间体没有完全分解，造成出水酚含量、COD浓度较高，难以达标。

在以往的含酚废水处理技术中，采用预处理及多级生化处理，处理不完全、效果不佳，处理后出水不进行深度处理，其结果造成出水酚含量、COD浓度较高，造成出水的COD出现不稳定、难以达标的现象。

中国专文献(申请号：201410706852.2)公开了一种催化湿式氧化催化剂的制备方法，该催化剂由核壳结构组成，以活性炭为核，以含过渡金属和稀土金属的氧化铝或无定形硅铝为壳，其制备方法是活性炭采用氨基酸处理后进行打浆，在含过渡金属和稀土金属的氧化铝或无定形硅铝的成胶过程中引入活性炭浆液，成胶后经老化等步骤得到催化剂。该方法采用氨基酸对活性炭表面进行修饰，改善了活性炭浆液与氧化铝或无定形硅铝胶体的混合、结合效果，但仍存在活性炭浆液与氧化铝或无定形硅铝胶体混合不均匀，难以形成均一稳定的核壳结构，催化剂表面活性位减少，机械强度差。

中国专文献(申请号：202111526917.1)公开了一种废水处理臭氧氧化催化剂及其应用方法，该催化剂含有铝元素、铜元素、铈元素和氧元素，铝元素的质量分数为35％～53％，铜元素的质量分数为0.5％～5％，铈元素的质量分数为 0.2％～2％，氧元素的质量分数为35％～65％，催化剂形貌为介孔毫米球，粒径为3～5mm。该催化剂可催化臭氧分解活性和催化臭氧氧化降解活性，但该催化剂铜、铈元素掺杂含量低，中性pH条件下的双氧水氧化降解含酚废水适用性不佳。

中国专文献(申请号：201510271877.9)公开了一种用于高级氧化的氧化催化剂及其制备方案与应用，所述氧化催化剂其由高岭土、纳米二氧化钛、氧化铜、四氧化三铁、氧化铈、氧化镨、氧化镧、碳酸钙、玻璃纤维棉、软化水、浸润剂混合造粒，干燥后烧结制作而成。采用本发明氧化催化剂对高级氧化法处理的废水进行二次处理，在臭氧和过氧化氢混合强化氧化的情况下，COD去除率最高可达39.5％。高级氧化法处理的废水中氧化中间体多、小分子物质多，氧化分解难度大幅降低，但由于催化剂中铁含量高、铜含量低，在中性pH条件下催化氧化效果仍然较低，且需要采用臭氧和过氧化氢混合强化氧化，工艺流程复杂，投资大、能耗高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种高级氧化催化剂及其制备方法，该高级氧化催化剂在中性pH条件下加入适量的双氧水即可降解废水中的酚含量、 COD浓度，降低了含酚废水的深度处理难度和处理成本；高级氧化催化剂的制备方法采用共沉淀法制备高级氧化催化剂，反应速度快，反应完全，设备简单，能耗低，技术稳定可靠。