[发明专利]一种有机废水的催化湿式氧化处理方法

说明书

本发明涉及废水处理技术领域，具体公开了一种有机废水的催化湿式氧化处理方法，所述处理方法包括以下内容：有机废水与臭氧进入反应器进行反应，按照与有机废水的接触顺序，所述反应器内依次装填有催化剂A和催化剂B，其中，其中，所述催化剂A为负载型催化剂，其中活性组分为铜、铬、镍、银、锌中的一种或几种，载体为活性炭、分子筛、氧化物中的一种或几种；所述催化剂B包括复合载体和活性金属组分，其中活性金属组分为贵金属，复合载体包括活性炭和碱式碳酸盐。本发明方法工艺简单，稳定性好，不仅COD脱除能力高，且可以解决金属流失的问题。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别是一种有机废水的处理方法。

背景技术

随着石化行业的迅速发展，大量难降解有机污染物的废水的排放给人类健康和环境造成严重的危害，制约了社会经济的可持续发展。随着国家政策法规对环境问题的日益关注，有机物废水的治理已成为现阶段我国废水治理领域中的热点。对外排污水进行深度处理以实现达标排放，甚至能够回用，这对减少废水的排放污染物的排放量、削减企业的排污费和减少水资源的消耗等方面具有重要意义。

高级氧化技术（AOP）是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基•OH水平，可与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂、H₂O和其他矿物盐的技术。双氧水和臭氧是常用的AOP氧化剂。双氧水通过Fenton法生成羟基自由基，但所使用的均相催化剂存在使用药剂多，回收困难等问题，易造成二次污染。传统的臭氧单独氧化技术存在着臭氧分子与有机物的直接反应选择性强、反应速率常数低和难降解污染物不能快速完全的被氧化去除等缺点，很难达到最好的处理效果。在此基础上发展而来的臭氧催化氧化技术以臭氧气体为氧化剂，利用催化剂促进臭氧分解生成·OH进行自由基反应去除废水中COD，工艺过程简单、是应用性较为广泛的一种高级氧化技术。臭氧催化氧化技术可以通过催化剂的作用将水溶液中的臭氧转化为具有更高氧化电位的羟基自由基（•OH），•OH近乎无选择性的与大多数有机物发生反应，并且反应速率在10⁶~10¹⁰ M^-1•s^-1之间，比臭氧与有机物反应速率高近7个数量级，克服单独臭氧氧化的缺点，从而变成更有实用价值的新型高级氧化技术。

臭氧催化氧化技术处理废水多采用金属氧化物负载型催化剂与臭氧一起反应。臭氧是通过分解生成•OH，在进一步通过•OH与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂、H₂O和其他矿物盐。铜、铬、镍、银、锌等金属作为催化剂活性组分具有较好的催化效果，但在废水中容易金属流失造成二次污染。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）对铜、铬、镍、银、锌等金属的排放都有着严格的限值，分别为0.5mg/L、0.1 mg/L、1 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L，大大限制了这些金属在废水处理领域的应用。

专利CN01135047.4公开了一种用于催化湿式氧化处理工业废水的铜基催化剂的制备及应用。催化剂的主要成分为铜、锌、镍、镁、铝、铬、铁和一部分稀土金属的氧化物。该催化剂由含有各种金属的盐共沉淀得到类水滑石结构的催化剂，使铜离子的流失得到了控制。但该催化剂制备方法复杂，且只在苯酚、十二烷基苯磺酸钠和水杨酸体系有明显效果，在应用中受到很大限制。

专利201310576895.9公开了一种臭氧催化剂及制备方法。所述催化剂包括以重量百分比计的以下组分：改性活性炭载体：70%~80%；活性组分为Fe2O3和MnO2；所述改性活性炭载体是将活性炭用氢氧化钠溶液清洗，之后用稀硝酸浸渍，去离子水洗净，烘干后制得。制备方法包括：所述活性组分按所述用量负载到改性活性炭载体上，经烘干、焙烧后制得所述臭氧催化剂。该催化剂具有很好的稳定性，降低了金属氧化物活性组分的溶出。但适用的活性金属范围较窄，不能广泛应用。

发明内容