次氯酸钠催化氧化难生化废水用催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化剂制备领域，具体涉及一种次氯酸钢催化氧化难生化废水用催化 剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 难生化废水因具有种类多、COD低但又高于达标排放的标准、处理难度大的特点， 难W依靠生物法处理，而给企业废水达标排放和回用带来不利影响。当前，国内外普遍采 用高级氧化工艺对难生化废水进行处理，然而，常用的一些高级氧化工艺如化nton试剂氧 化、莫氧氧化、湿式氧化、电化学氧化等工艺普遍存在处理费用高、操作过程复杂等问题，此 外如化nton试剂氧化还存在二次污染问题，因此，次氯酸钢催化氧化难生化废水工艺由于 具有操作简单、反应快速等优点，近年来在难生化废水处理中逐渐成为了研究热点。该技术 的优点在于；（1)过程中产生的· 0H具有强氧化性，可无选择地直接与废水中的有机污染 物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单有机物，对废水处理深度高且不产生二次污染，因 此，被称为"环境友好"技术；（2)反应条件温和，一般在常温常压下就可进行；（3)既可单独 处理，又可与其它处理技术相结合，如作为生化法的前处理，用W提高废水的可生化性；（4) 工艺操作简单，反应快速。
[0003] 当前，次氯酸钢催化氧化工艺的研究取得了一定的进展。石晓鹏等在文献《改性 媒基催化剂催化增强次氯酸钢氧化性的性能研究》中将添加 Fe2〇3的媒基催化剂用于处理 某印染厂排放的主要污染物为高浓度有机物的废水，废水COD约为19600mg/l，由于该水未 经过生化处理，尽管反应后COD的去除率达到92. 5%，反应后COD为1470mg/l，但是反应出 水无法满足更为严格的COD达标排放的要求（如COD小于50mg/L)。杨卓等在文献《Fe2〇3/ Ni2〇3/Al2〇3催化剂制备及其催化氧化說藍废水研究》中氧化二铅为载体，采用浸溃沉淀 法制备系列化2〇3/Ni2〇3/Al2〇3催化剂，W次氯酸钢为氧化剂，考察了 m( Η氧化二媒）/m( Η 氧化二铅）、m(H氧化二铁）/m(H氧化二媒）、m(次氯酸钢）：m(說藍废水）、抑对印染 說藍废水处理的影响，在原水COD为256〇111旨/1，经次氯酸钢催化氧化后，尽管反应后COD去 除率达到95. 3%，出水COD为120mg/l，但是反应出水无法满足更为严格的COD达标排放的 要求（如COD小于50mg/L)。高峰等在文献《催化氧化法处理难降解炼油废水的研究》中 W次氯酸钢为氧化剂，硫酸亚铁为催化剂处理难生物降解的炼油废水，该废水原水COD为 20〇111旨/1，反应后0)0去除率仅为30%左右，并且出水0)0为14〇111旨/1，存在催化剂无法重复 使用、废水COD去除率低、反应出水COD数值偏高，反应出水无法满足更为严格的COD达标 排放的要求（如COD小于50mg/L)的缺点。因此，处理低COD、难生化的废水，需要开发更为 高效次氯酸钢催化氧化工艺用催化剂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种次氯酸钢催化氧化难生化废水用催化剂，催化活性和处 理效果较好，使用寿命长，实际运行成本低，废水COD去除率高；本发明同时提供了次氯酸 钢催化氧化难生化废水用催化剂的制备方法，制备工艺简单、科学合理。
[0005] 本发明所述的次氯酸钢催化氧化难生化废水用催化剂，包括活性组分、助剂和载 体，W V和/或W与化作为活性组分，W La作为助剂，W Y -Al2〇3作为载体。
[0006] W质量百分比计，催化剂各组分含量如下：
[0007] 巧 0,4-10% V 和/或 W 0.1-5% La 0.01-0.5% 载体 余量。
[000引 当活性组分中有V和W时，V和W的物质的量之比是0. 1-10 ;1。
[0009] 本发明所述的次氯酸钢催化氧化难生化废水用催化剂的制备方法，步骤如下：
[0010] (1)将Y-AI2O3加入去离子水中清洗至Y-AI2O3表面的粉体全部洗净，烘干备用；
[0011] 似配置V和/或W的盐溶液，将处理过的Y -Alz化加入到V和/或W的盐溶液 中浸溃、烘干、赔烧，得到催化剂前体，自然冷却备用；
[0012] (3)配置化和La的盐溶液，将催化剂前体放入化和La的盐溶液中浸溃，烘干，赔 烧，自然冷却备用。
[001引步骤（1)中所述的Y -Al203的直径为2-3mm、比表面为200-250m7g、孔容为 0. 2-0. 4cm3/g、孔径为 3. 0-7. Onm。
[0014] 步骤（1)中所述的清洗次数为4-6次。
[001引步骤似中所述的浸溃时间为2-12h。
[001引步骤似中所述的烘干温度为100-15(TC，烘干时间为2-6h，赔烧温度为 450-550°C，赔烧时间为3-化。
[0017] 步骤（3)中所述的浸溃时间为2-12h。
[001引步骤（3)中所述的烘干温度为100-15(TC，烘干时间为2-6h，赔烧温度为 450-550°C，赔烧时间为3-化。
[0019] 所述的活性组分优选化、V和La的复合组分，更优选化、V、W和La的复合组分。
[0020] 所述的V或W的盐溶液质量百分浓度是0. 1-1. 5 %，V和W复合组分的盐溶液质量 百分浓度是0.5-3%。
[0021] 所述的V或W的盐溶液为NH4VO3或（畑4) Λ024 · 6&0与草酸混合后加入去离子水 溶解，制备而得，其中V或W与草酸的物质的量之比为1:2 ;V和W复合组分的盐溶液是将 NH4VO3和（畑4)6胖7〇24 · 6&0混合后再与草酸混合，然后加入去离子水溶解制备而得，其中V 和W总的物质的量与草酸的物质的量之比为1:2, V和W的物质的量之比为0. 1-10 ;1。 [00过所述的化和La的盐溶液为Fe (N03) 3 .9&0和La (N03) 3 .6&0加入去离子水溶解制 备而得；其中化盐溶液质量百分浓度为1-5%，La盐溶液的质量百分浓度为0. 05-0. 1%。
[0023] 本发明提供一种处理低COD难生化废水、COD去除率高、反应出水COD可W满足严 格的COD达标排放要求（如COD小于50mg/L)的次氯酸钢催化氧化难生化废水工艺用催化 剂及其制备方法。
[0024] 本发明催化剂选用V和/或W与化作为主要活性组分，选用La作为助剂。在应 用于处理COD为70mg/l-160mg/L左右的难生化废水时，根据氧化剂次氯酸钢加入量不同， 可使出水COD达到50mg/L W下，COD去除率达到65% W上，满足出水达标排放的要求，有效 减少废水外排对环境造成的影响。
[0025] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0026] 本发明催化剂活性组分分散均匀、组成多样，对不同种类的难生化废水都有较好 的催化活性和处理效果；与载体结合牢固，不易流失，使用寿命长，实际运行成本低。催化剂 具有较高的催化活性，对难生化废水COD去除率达65% W上。制备工艺简单、科学合理。
【具体实施方式】
[0027] W下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0028] 实施例1
[0029] 选取直径为2mm、比表面为200mVg、孔容为0. 4cmVg、孔径为7. 0皿的Y -Alz化，称 取200g，用去离子水清洗4次，置于烘箱中于12(TC烘干地后取出备用。取偏饥酸倭0. 87g、 草酸1. 87g溶解于150ml去离子水中，将备用的Y -AI2O3载体浸溃于饥的盐溶液化后取 出。浸溃后的催化剂前体置于烘箱中于12(TC干燥化后，在马弗炉中W 55(TC赔烧化后取 出，自然冷却。取硝酸铁29g，硝酸铜0. 62g，溶解于150ml去离子水中，将上述自马弗炉中 自然冷却后的催化剂前体浸溃于硝酸铁和硝酸铜的混合溶液中，浸溃化后取出。浸溃后的 催化剂前体置于烘箱中于12(TC干燥化。取出干燥后的催化剂置于马弗炉中于55(TC赔烧 化后取出，自然冷却后作为次氯酸钢催化氧化难生化废水工艺用的催化剂使用。
[0030] 某橡胶厂废水处理车间生化出水COD为157mg/L，抑=7. 9。次氯酸钢催化氧化 工艺主要运行条件为：常温常压下，次氯酸钢浓度为10%，废水中次氯酸钢加入量为每升 废水加入6ml次氯酸钢，反应柱体积为化，催化剂装填量为化，进水量为化A，提升气体采 用空气，进气量为化A。经过处理后，出水COD为43mg/L，COD去除绝对值为114mg/L，COD 去除率为73%。
[00引]实施例2
[003引选取直径为3mm、比表面为230m2/g、孔容为0. 35cmVg、孔径为3. Onm的Y -Al203， 称取200g，用去离子水清洗4次，置于烘箱中于12(TC烘干4h后取出备用。取偏饥酸倭 0. 96g、草酸2. 06g溶解于150ml去离子水中，将备用的Y -Al203载体浸溃于饥的盐溶液化 后取出。浸溃后的催化剂前体置于烘箱中于12(TC干燥化后，在马弗炉中W45(TC赔烧化 后取出，自然冷却。取硝酸铁25g，硝酸铜0. 55g，溶解于150ml去离子水中，将上述自马弗 炉中自然冷却后的催化剂前体浸溃于硝酸铁和硝酸铜的混合溶液中，浸溃化后取出。浸溃 后的催化剂前体置于烘箱中于12(TC干燥化。取出干燥后的催化剂置于马弗炉中于52(TC 赔烧3.化后取出，自然冷却后作为次氯酸钢催化氧化难生化废水工艺用的催化剂使用。 [003引某炼油厂废水回