[发明专利]一种催化臭氧处理纤维素乙醇废水生化出水的脱色方法

权利要求书

1.一种催化臭氧处理纤维素乙醇废水生化出水的脱色方法，包括以下内容：

（1）纤维素乙醇废水采用常规的厌氧-好氧工艺进行处理；

（2）向步骤（1）处理后的生化出水中投加活性炭载钯催化剂，搅拌形成吸附脱色混合液；

（3）向步骤（2）处理后的混合液中通入臭氧，氧化分解水中的色度；

（4）向步骤（3）处理后的废水中投加聚丙烯酰胺，搅拌后静置、过滤；

其中，步骤（2）中，所述的活性炭载钯催化剂采用下述方法制备，具体制备过程如下：

A、淋洗纤维素乙醇发酵残渣，洗去残渣中的有机酸和无机盐；

B、用壳聚糖、戊二醛，十二烷基苯磺酸钠混合溶液浸泡步骤A清洗后的残渣；

C、将步骤B浸泡后的残渣置入炭化炉内，空气气氛下加热到150~200℃处理20~60 min；

D、向步骤C处理后的固体混合物中加入钯盐溶液进行浸渍，浸渍后用碱液调节pH为11~12使其形成胶体；

E、步骤D制备的胶体在惰性气氛下升温到600~800℃，进行炭化60~240 min；

F、炭化处理后，通入水蒸气或CO₂进行活化处理，活化工艺条件为：活化温度750~950℃，活化时间为10~30 min，降温后制得活性炭载钯催化剂；

其中，步骤B所述的混合溶液中壳聚糖溶液质量浓度为1~10%，戊二醛的质量浓度为1~6%，十二烷基苯磺酸钠质量浓度0.01~2%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）处理后的生化出水COD为500~800mg/L，色度为400~600倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）活性炭载钯催化剂投加比例为1~5g /L废水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤B中浸泡温度为20~40℃，混合液的浸泡时间为1~6 h。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤B中浸泡温度为26~30℃，混合液的浸泡时间为2~5 h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤B中浸泡过程优选在超声波的作用下进行，超声波功率按浸渍溶液的体积计算为0.1~25.0W/ml，工作频率为10~100kHZ。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：超声波功率按浸渍溶液的体积计算为0.5~15.0W/ml，工作频率为25~80kHZ。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤D钯盐溶液为硝酸钯或氯化钯的水溶液，盐溶液中钯的质量浓度0.1~20%，浸渍时间为24~48 h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤E所述的惰性气体为氦气。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤F通入水蒸气或CO₂的空速为0.1~1.2L/min，活化工艺条件为：活化温度750~950℃，活化时间为10~30 min。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：制备的活性炭载钯催化剂性质如下：钯的质量含量为0.01~10%，催化剂的表面积为1000 m²/g以上，中孔孔径集中在2.5~4.0nm，中孔率50~80%，碘吸附值A_I为1000~2000 mg/g，亚甲基蓝吸附值A_m为180~260 mg/g，焦糖脱色能力达到90%以上。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：制备的活性炭载钯催化剂性质如下：钯的质量含量为0.02~0.36%，催化剂的表面积为1300~1600 m²/g，碘吸附值1300~1800mg/g。