[发明专利]一种过氧化物催化氧化催化剂及其用于处理环氧丙烷联产苯乙烯废水的方法

说明书

本发明公开一种过氧化物催化氧化催化剂及其用于处理环氧丙烷联产苯乙烯废水的方法。所述催化剂包括载体和活性组分，所述载体为干化污泥，所述活性组分为氯化胆碱络合氯化锰和氯化胆碱络合氯化镍。所述催化剂用于处理环氧丙烷联产苯乙烯废水时，对废水中的过氧化氢、甲基过氧化氢和乙苯过氧化氢等过氧化物去除率在95％以上，COD去除效果显著，可将大分子有机物氧化断链为小分子酸、醇、二氧化碳和水，生化性大幅提高。

技术领域

本发明涉及化学工程与环境工程废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种过氧化物催化氧化催化剂及其用于处理环氧丙烷联产苯乙烯废水的方法。

背景技术

环氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)装置产生大量的过氧化物废水，其具有水量大、盐及有机物含量高的特点，同时含过氧化氢、甲基过氧化氢和乙苯过氧化氢等极易自分解的过氧化物，安全风险大。目前采用的处理方式有硫代硫酸钠还原工艺、加碱分解工艺、流化床催化分解和酶分解工艺等，但上述方法存在去除效率低、反应时间长、运行成本高及氧气产生量大等缺点，难以从本质上提高工艺的安全和稳定性。

发明专利CN1675178A公开了一种过氧化物催化分解工艺，采用乙酰丙酮合镍等可溶性的催化剂将过氧化物分解成氧气，但其向废水中引入了金属离子，同时分解产物主要为氧气，氧气产生量大。

PO/SM过氧化物废水主要含过氧化氢、甲基过氧化氢和乙苯过氧化氢等物质，其都属于氧化剂，可利用其氧化性对废水中的有机物进行氧化处理，提高废水生化性的同时，降低过氧化物浓度；但在无催化剂作用下无法充分发挥其氧化性能，相比之下，在催化剂作用下，过氧化物可快速产生大量的活性氧自由基[O]，从而将废水中的难生化有机物催化分解为CO₂、H₂O、甲醇和小分子羧酸等，与催化分解工艺相比，催化氧化工艺可大大减少氧气的生成量，提高工艺安全性。

但目前PO/SM过氧化物废水催化氧化工艺研究较少，无相对成熟的非均相催化剂产品，大部分研究仍集中在催化分解工艺上，但实际上催化剂中的活性金属、载体和负载方式对催化氧化效率具有直接决定作用，因此，亟需开发一种适用于处理PO/SM过氧化物废水的过氧化物催化氧化催化剂，及PO/SM废水高效过氧化物催化氧化工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过氧化物催化氧化催化剂及其用于环氧丙烷联产苯乙烯废水的处理方法。本发明催化剂可以将为废水中过氧化物完全利用，且所述处理方法简单易行，处理效率高，能对难生化废水进行有效处理，并且不产生二次污染。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种过氧化物催化氧化催化剂，包括载体和活性组分，所述载体为干化污泥；所述活性组分为氯化胆碱络合氯化锰(CholineCl-MnCl₂)和氯化胆碱络合氯化镍(CholineCl-NiCl₂)；以所述载体的重量为基准计，所述活性组分含量包括：

氯化胆碱络合氯化锰1.0～10.0wt％，优选2.0～4.0wt％；

氯化胆碱络合氯化镍1.0～10.0wt％，优选2.0～4.0wt％。

进一步地，所述干化污泥来自废水处理过程中的副产生化活性污泥，经压滤、脱水、烘干、焙烧和成型等工艺制作而成，其加工步骤为：首先将生化活性污泥采用袋式压滤机进行处理，将所得固体在90～100℃下干燥1～5h，再在300～400℃焙烧3～5h，最后通过挤条机成型，得干化污泥颗粒；

优选地，所述干化污泥颗粒粒径为0.7～1.0cm，比表面积为1800～2000m²/g。

优选地，所述干化污泥采用铈进行改性，改性方法步骤包括：干化污泥在铈盐溶液中进行浸渍，优选等体积浸渍，浸渍时间为30～240min，优选60～120min；然后将所得固体在60～150℃干燥1～5h，再在300～400℃焙烧3～5h，得到铈改性干化污泥；