該催化劑屬專利技術,適用于在20~25℃條件下處理含酚廢水和焦化廢水。
含酚廢水是一種對人類危害十分嚴重而又普遍存在的工業廢水,酚類化合物,可使蛋白質凝固,對人類、水產生物及農作物都有極大危害。鋼鐵工業、煤氣化工業中的煉焦工藝是以煤為原料,在隔絕空氣條件下將煤加熱到960~1000℃,得到焦碳和一些化工產品,同時,在生產過程中產生大量難以生物降解的芳香族有機化合物、雜環及多環化合物,且酚含量較高,處理比較困難,這些污染物如果未經處理或處理不當隨廢水排放,將對水體產生嚴重污染。尋找高效、經濟、環境友好的處理方法一直是含酚廢水處理領域的研究熱點。
含酚廢水處理目前常用的方法有:生化法、Feton試劑氧化法、催化濕式氧化法等。華中科技大學環境科學與工程學院提到(華中科技大學學報22(2005,4)79~81)生化法對焦化廢水進行處理,處理后水的酚、氰含量基本達標,但生化處理后的廢水色度仍然很高,含有大量難降解有機物,其COD不能達到國家排放標準,在不改變主體生化法工藝的情況下,還需要對生化系統的外排水進行深度處理。Fenton試劑是Fe2+和H2O2的組合(Chem. Soc.65(1894)899~9lo),在酸性(2.5~4.0)條件下Fe2+能有效地催化H2O2產生OH—,OH— 具有極強的氧化能力,它可將有機污染物在短時間內氧化降解。由于Fe2+是溶解在溶液中的,Fe2+難與反應介質分離回收,易流失和引起二次污染。催化濕式氧化法是八十年代國際上發展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術(U S 4699720,1987)。它是在反應釜中,在催化劑作用下,于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物,以達到凈化的目的。至今有多種過渡金屬氧化物被認為對濕式氧化有催化活性,大連化學物理研究所的杜鴻章、房廉清等人在(水處理技術23(1997,2)83-87)提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長,是催化濕式氧化法較有效的催化劑,但由于該方法所用的催化劑價格昂貴,污水處理所用的設備成本高,使其應用受到極大限制。
技術內容:
主要解決的技術問題是:提出一種價格低廉,可回收的,在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行的催化劑。
活性炭載氧化鐵催化劑,其組分和含量為:
氧化鐵重量百分比含量為1.0~10.0%,活性炭重量百分比含量為90.0~99.0%。
活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水的方法:
取含酚廢水或焦化廢水100mL放入250mL錐型瓶中,加入制備好的氧化鐵重量百分比含量為1.0%的活性炭載氧化鐵催化劑1.5g,調節溶液pH=5.0,于20-25℃攪拌20~30min,過濾,濾液即為處理過的含酚廢水。用氧化鐵重量百分比含量為2.0%或5.0%的活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水,具有與氧化鐵重量百分比含量為1.0%的活性炭載氧化鐵催化劑同樣的效果。
與現有技術相比所具有的優點:
活性炭載氧化鐵催化劑制備方法簡便易行,價格低廉,可回收,在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行。活性炭載氧化鐵催化劑的制備是以三氯化鐵(FeCl3)和活性炭為原料,將鐵氧化物載到活性炭上,催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩定性好、易于回收、催化活性高。用該催化劑處理含酚廢水,可在pH=5.0的弱酸性條件下,在20~25℃的室溫條件下直接進行,不需要加熱,大大地節約了能源,活性炭載氧化鐵催化劑可直接處理污水,不需要加H2O2或通O2,易于操作,反應條件溫和,處理成本低廉,COD能達到國家排放標準(<150mg/L),COD去除率高,可達到94%以上。
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