[发明专利]处理废水的催化剂及其生产方法和它的用途

说明书

本发明涉及处理废水的催化剂，也涉及生产此催化剂的方法和该催化剂在湿式氧化处理废水中的用途。

至今所知的处理废水的方法有比如被称作活化淤泥方法的生物化学方法和被称作Zimmerman法的湿式氧化处理法。

活化淤泥法需要一段长时间来分解有机化合物，也需把废水稀释到一适于藻类和细菌生长的浓度，以致需很大面积来放置处理设备，这是个缺点。

Zimmerman法是在高温高压下用氧气来处理废水并且分解废水中的有机化合物。在此过程中，为加速反应速度提出使用多种氧化催化剂的方法。在此使用的氧化催化剂是一种置于载体如氧化铝、二氧化硅、硅胶、活性碳等上的贵金属如钯、铂等的化合物。

待处理的废水中所包含的化学物质通常很少是相同的。往往除了含有含氮的化合物外还含有不含氮的有机化合物。

可是用上述方法处理含氮化合物，比如胺化合物、酰胺化合物、氨基酸化合物等的废水时，其效率是不太令人满意的。

含胺废水通常是以用阴离子大分子粘着剂的粘着处理法处理的。此方法是用阴离子大分子粘着剂聚集胺类然后从废水中排出所形成的沉淀(或淤泥)。人们还尝试过一种吸附方法，即使废水与各种吸附剂比如活性碳、活化粘土、硅胶、复合氧化物胶等接触，使胺类吸附于吸附剂然后从废水中排除。

由于粘着处理法得到的淤泥含有胺类，它不经后续处理是不应排出的，因此必须分解淤泥中的胺。另外由于聚合物混凝剂很贵，所以处理费用很高。

至于吸附法，胺的排除百分率是不理想的，由于吸附剂的吸附力很容易降低，所以有吸附剂耐久性上的问题。

由于湿式氧化过程在废水处理中是不可避免的，如果能安排在湿式氧化过程中分解废水中的含氮化合物，那就很方便了。

另外，处理含硫化合物的废水迄今是以一不同的、取决于含硫化合物的状态和特性的方法进行处理的。比如对含有有机硫化合物的废水，通常用生物方法处理。但对于含噻吩等的化合物的处理，由于会对淤泥中生物体产生不利的影响，生物处理就不能运用，因此就相应地要用燃烧等方法。

含硫化物比如硫化钠的废水等，例如，在纸和纸浆生产中的木蒸煮废水，炼钢焦碳炉中排出的废水，生产石油化学产品比如乙烯，BTX等的工厂排出的废水以及从煤气化厂、石油提炼厂、人造纤维厂和染厂排出的废水，大多使用在废水中加入氯化铁的方法来固化硫离子，再用液固分离除去固态硫化铁，调节分离后的溶液的pH值，对溶液进行生物学处理，然后排出处理过的废水。含亚硫酸盐和硫代硫酸盐的废水：例如，纸浆制造工厂的木窑排出的废水，照相显影废水，金属处理废水、用于吸收二氧化硫的碱废水等。这些废水被中和-沉淀处理，然后进行生物学处理，再排出处理过的废水。

当含硫化合物的废水用生物学和燃烧两种方法或两种之一的方法处理时，存在着下面需解决的问题。在生物学处理时，需用水稀释废水以对废水源溶液进行调节以使生物体不受不利影响。因此，待处理的废水的量变得很大，生物学处理的设备也需要很大的规模，所以在费用等方面产生很大的问题。

在燃烧处理时，当从废水中产生的热量低时，需加入补充燃料。并且由于废水中通常含有大量的硫，会形成大量的氧化硫，因而必需经过脱硫处理。

另外如果含硫化合物比如硫化物的废水用一包括加入氯化铁以硫化铁的形式来排出含硫化合物的方法来处理时，会形成以硫化铁为主要成份的淤泥，并且作为一种处理方法，此方法是很复杂的。因为它包括下列步骤：注入化学溶液，固液分离，pH值控制和生物学处理。

由于有机卤化合物的稳定性，它被用于各种场合。由于它的不可燃和高脱脂力，它们被大量用作金属、机械和电子工业的脱脂清洁剂和干洗清洁剂。另一方面，此化合物在很多领域带来了问题，主要由于此有机卤化合物难于分解，它们在自然环境中严重积累，造成了各处的地下水污染。此外，已发现有些有机卤化合物对人体有致癌性，所以出于对人体健康影响的考虑，三氯乙烯，四氯乙烯，1,1,1-三氯乙烷等已被1989年水污染预防法指定为控制项目。

关于有机卤化合物的处理，已经提出或使用过各种方法，如果把这些方法粗分一下，可分成降解法和非降解法。降解法，有填充塔洗涤法，通过暴露于空气或加热的挥发法和用活性碳或大分子的吸附法。挥发法本身操作是很简单的，且成本低，但仅限于在液相或溶液中蒸发有机卤化合物并使之扩散在空气中，因此，基本未解决有机卤化合物引起的环境污染问题。对于吸附方法，要进行辅助处理比如吸附后的回收过程和必须对吸附剂进行的处理过程等。