[发明专利]一种煤化工废水深度氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于废水处理领域，具体地说涉及一种煤化工废水深度氧化催化剂及其制备方法。本发明提供的煤化工废水深度氧化催化剂，它主要由以下组分制成：硅藻土、石墨、含铁氧化物和成孔剂。本发明提供的煤化工废水深度氧化催化剂，制备方法简单、结构稳定、发挥催化作用时催化活性高，可以解决现有技术中臭氧氧化催化剂活性组份易被溶出的问题，对废水中COD和氨氮的去除率达到90％以上，催化过程不会带来重金属离子的二次污染。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体地说涉及一种煤化工废水深度氧化催化剂及其制备方法。

背景技术

新型煤化工技术可缓解我国能源压力，但煤化工生产过程中产生的废水属于难处理的高浓工业废水。该类废水中所含酚类物质的质量占总有机污染物质量的30％，是导致废水难降解、高毒性、可生化性差及处理效果差的主要原因，影响煤化工废水治理的整体效果。

目前用于煤气化废水深度处理的方法有活性碳吸附、生物滤池、膜分离、催化氧化等，其中活性碳吸附方法中活性碳再生耗能较大，再生后吸附能力下降；生物滤池成本低，但是处理效率较低，容易有二次污染；膜分离成本较高，膜容易堵塞，且对进水水质要求较高，限制了适用范围。上述这几种方法本质上是将污染物进行物理转移，并没有使其消失，还需要后续的无害化处理。

近年来研究发现通过臭氧分子、羟基自由基或两者的结合可以提高难降解有机物的去除率，如利用UV、H₂O₂、活性炭等作为催化剂催化臭氧氧化，可快速、非选择性降解多种污染物。臭氧催化氧化是一种将臭氧与催化剂相结合的高级氧化技术，根据催化剂相的不同一般可分为均相和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是利用向体系中投加液态催化剂或光辐射与臭氧的共同降解有机物的工艺，常见的均相催化剂为H₂O₂、UV、溶解性金属盐或金属离子等。溶解性金属盐催化臭氧氧化处理工业废水是通过溶液中的金属离子引发臭氧分解产生·OH，从而引发体系内进行链式反应。非均相臭氧催化氧化是利用固态催化剂和臭氧的共同作用进行催化氧化，因其氧化能力强、能有效降低臭氧成本和最大限度矿化有机物等特点成为研究热点。

目前，非均相臭氧催化氧化催化剂存在制备工艺、反应过程及机制较为复杂，投资成本高和稳定性差等缺陷，限制工程化应用。例如，CN101433829A公开了一种用于臭氧氧化的微孔陶基催化剂及其制备方法，该催化剂配料重量比例组成为：硅藻土30～70％、活性组分10～30％、成孔剂5～15％、粘土5～15％，制成生胚后烧成温度为400～1050℃。该发明中提到催化剂可以催化臭氧对有机物的氧化作用，提高反应速率，但是，并没有详细记载催化效果的有效数据，而且制备方法复杂，投资成本高。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供了一种煤化工废水深度氧化催化剂。

本发明的另一目的为提供上述催化剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种煤化工废水深度氧化催化剂，它主要由以下组分制成：硅藻土、石墨、含铁氧化物和成孔剂。

在一种优选方案中，本发明的煤化工废水深度氧化催化剂，它主要由以下重量份的组分制成：硅藻土10～50份、石墨15～45份、含铁氧化物5～25份和成孔剂10～30份。

在一种更优选方案中，本发明的煤化工废水深度氧化催化剂，它主要由以下重量份的组分制成：硅藻土15～40份、石墨20～40份、含铁氧化物10～20份和成孔剂15～25份。