[发明专利]有机废水的矿化降解方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于废水处理的催化剂和使用该催化剂的废水处理设备，光辅助催化矿化降解有机污染物。

背景技术

有机废水污染环境，影响人类和其他生物的生存，也阻碍经济发展；控制污染物排放是经济可持续发展的保障。有机废水已经给我们的生存环境带来严重的危害，尤其是含有芳香族硝基化合物和酚类化合物的废水毒性高、难降解、残留时间长，对自然界的危害深；因此，欧美已经停止生产TNT。废水处理方法通常有生物处理法、燃烧处理和电氧化法等。生物处理法包括好氧处理法和厌氧处理法，或者是两者结合处理法。通常使用活性淤泥提供微生物，生物处理法能够处理一些有机废水；但是，不能够处理高浓度的有机废水，也不能够处理含有硝基化合物和含有具有一定毒性化合物的废水。另外，微生物处理法需要合适于生物生存的温度，对于我国南方地区，夏天的温度较高，冬季的温度较低，微生物处理的效果不理想；对于我国大部分北方地区，冬季和春季的温度较低，微生物几乎不能存活，无法处理废水；如果给被处理的废水加热，这样无疑增加了处理废水的费用。此外，微生物处理废水产生淤泥，定期清除淤泥给大量处理有机废水带来不便。通常情况下，有机废水的成分复杂，不但含有不同种类的有机物，可能含有对微生物有毒的化合物，而且，可能还含有较高浓度的无机盐；这些因素都不利于用生物法降解有机废水。

燃烧处理废水的方法，通常使用重油作为燃料。但是，近年来石油价格成倍地上涨，使得本来费用就很高的燃烧处理废水的方法处理废水的成本飙升，企业无法接受。而且，含氮的有机废水燃烧时生成氮氧化物废气，造成二次污染。

近年来，研究报道了电极氧化法、高温高压氧化法、膜渗透法和超临界氧化法等。目前，这些方法都存在一些局限性，尤其是不适合大规模处理工业废水。

有机废水处理之后再排放，或者处理之后循环使用，是社会发展持续的保证，是人类社会生存的保证。通常情况下，有机废水的成分复杂，不但含有不同种类的有机物，而且，可能还含有较高浓度的无机盐，使得废水的处理非常困难，甚至，有些方法是无效的。

JP-A-4994157提出一种用氧化铜或者氧化镍为催化剂的氧化方法处理废水。JP-A-4944556提出一种用钯和铂等负载于活性碳、硅胶、氧化铝等载体上，催化氧化有机废水。这些方法处理废水的效率不高，而且催化剂的耐用性差，在实用方面具有较大的局限性。的专利CN101045204A提出了一种高温高压的湿式氧化处理有机废水的方法，一些金属或者其化合物用作催化剂，在高温高压下使废水中的有机物降解，高温高压的湿式氧化法的显著缺点在于高温高压带来的处理废水的费用较高，也不容易扩大废水处理量，这两个缺点使得该技术不实用。CN1994546A提出催化剂负载于大孔硅胶、活性氧化铝或者人造沸石上，使用三相循环流化床光催化降解有机废水方法。催化剂的制备较为复杂，在实用方面具有较大的局限性。专利200610007233提出电化学氧化处理法，首先用电化学处理装置滤除废水中的固体物和无机盐，再在高温高压下电极氧化废水中的有机物。该方法处理废水的过程复杂，成本高，效率低，设备也不易放大，废水处理量受到限制。专利CN1528513A和CN1508073A提出固定床光催化反应装置，该技术存在着废水的处理效率不高和难于大量处理废水的问题。

有机废水污染环境，影响人类和其他生物的生存，也阻碍经济发展；控制污染物排放是经济可持续发展的保障。国务院已经批转了《“十一五”主要污染物总量减排考核办法》。因此解决有害的废水、废碴、废气处理问题已经成为国家迫在眉睫的任务之一。

发明内容

本发明的目的是为了保护生存环境和化学工业的可持续性发展，提出一种处理有机废水的方法和处理设备，该方法是用催化剂和光来矿化降解有机废水。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明的一种矿化降解有机废水的方法，包括：

①选用处理有机废水的催化剂

包括：钯、铑、氮、猛、钴、铜、钾、银、镧、铁、镍、钨、钌、钠、钛、铈、锇、金、氯、溴、铂、氧、铋等单质和它们的氧化物、过氧化物、超氧化物、无机化合物、有机化合物和配合物等；还包括臭氧、双氧水、氧气、超氧化钠、过氧化钠、过氧化钙、超氧化钙；无机化合物包括卤化物、硝酸盐、硫酸盐、亚硝酸盐碳酸盐、氢氧化物和磷酸盐等；有机化合物和配合物包括甲酸盐、乙酸盐草酸盐；催化剂可以单独使用或者组合使用；催化剂用量为0.01g-60Kg/吨；组合使用催化剂的比例可视处理废水的种类而定；两组分组合使用用量为1∶1-1∶10000。