專利名稱：一種有機(jī)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種能夠?qū)U水中各種不同的有機(jī)物進(jìn)行催化濕式氧化處理的方法。 具體來(lái)說(shuō)是以羰基金屬絡(luò)合物為前體制備的負(fù)載催化劑在較為溫和的條件下處理有機(jī)廢 水，屬于水處理技術(shù)和環(huán)境功能材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，水環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。尤其是醫(yī)藥、化工、染料等行 業(yè)的發(fā)展，使得高濃度難降解有機(jī)廢水越來(lái)越多，是廢水處理的一大難點(diǎn)。近幾年來(lái)，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視開發(fā)革新的替代技術(shù)，以圖提高處理效率 和降低處理費(fèi)用。于是催化濕式氧化很快以新的活力出現(xiàn)，它能降低反應(yīng)所需要的壓力和 溫度，加快反應(yīng)速率，從而在美國(guó)、日本、歐共體等國(guó)進(jìn)行廣泛而深入的研究與開發(fā)。催化濕式氧化是國(guó)外八十年代發(fā)展起來(lái)的處理高濃度有機(jī)廢水的凈化技術(shù)，可以 在較溫和的條件下將有機(jī)物完全降解而生成小分子的C02j2、H20。催化濕式氧化由于其反 應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短、能耗小、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。濕式催化 氧化法在日本等國(guó)已經(jīng)獲得工業(yè)化規(guī)模的應(yīng)用，每年都有大量的催化劑專利出現(xiàn)；在歐洲 也掀起了催化濕式氧化的研究熱點(diǎn)，而在我國(guó)這方面的研究相對(duì)較少。該方法用于處理含 氰廢水、含氮廢水、含硫廢水、酒精廢水、煤氣廢水、染料廢水以及造紙廢水等等，效果很好。催化濕式氧化法中的非貴金屬催化劑雖然在也具有一定的催化活性，但是其催 化劑的溶出和結(jié)焦至今尚未解決。大量的研究表明的貴金屬系列催化劑在催化濕式氧化 法處理廢水中有很高的活性和穩(wěn)定性(Janez Levee, Albin Pintar, Catalysis Today 124(2007) 172-184)。目前用于廢水處理的濕式氧化催化劑大多以Ti02、ZrO2, CeO2等氧化 物或復(fù)合氧化物為載體。例如JP-A63-158189公開了使用二氧化鈦等金屬氧化物和貴金屬 組合的催化劑，取得了一定的成效，但為滿足高效處理所需的高溫、高壓條件，也存在設(shè)施 成本問(wèn)題。還有CN101045204A、CN1498861A、US4699720等專利都是在Ti02、ZiO2或其復(fù)合 氧化物上負(fù)載貴金屬，且貴金屬前體都是Pt、Pd、Ru、Irjh等的氯化物和硝酸鹽，貴金屬含 量普遍較高，載體的制備工藝復(fù)雜，勢(shì)必會(huì)影響其成本，并且金屬的高負(fù)載量在一定程度上 會(huì)產(chǎn)生溶出和結(jié)焦而影響其催化活性和壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)U水中各種不同有機(jī)物進(jìn)行催化濕式氧化處理 的方法。該方法中催化劑采用簡(jiǎn)單的制備工藝制備出低負(fù)載量、高活性的催化劑，用于廢水 的催化濕式氧化，能夠在較為溫和的條件下使得水中的COD大幅度降低。由于廢水中的有機(jī)物成分復(fù)雜、濃度高，在一般催化濕式氧化過(guò)程中采用的簡(jiǎn)單 催化劑很難能夠達(dá)到高處理效率，本發(fā)明能夠?qū)U水中各種有機(jī)物進(jìn)行催化濕式氧化處 理。本發(fā)明采用羰基金屬制備的負(fù)載催化劑，可在溫和條件下有效降低各種不同高濃度有機(jī)廢水中的C0D，催化劑便于分離，重復(fù)使用，反應(yīng)條件溫和易于操作。一種有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于該方法以負(fù)載羰基金屬為催化劑，羰基金 屬為Ru、Co中的一種或兩種組合，催化劑載體選自Al2O3、活性炭、Ti02、&02、Ce&中的至少 一種或者是它們的組合；金屬的重量百分含量為0. 01 5% (相對(duì)于載體)，其中貴金屬元 素的重量百分比(相對(duì)于載體)為0. 05 0.3%，以含氧氣體為氧化劑，氧化降解廢水中有 機(jī)物，反應(yīng)溫度為90 250°C，反應(yīng)總壓1. 0 6. OMPa,反應(yīng)1 3小時(shí)。所述廢水中的有機(jī)物包含醇類、酚類、芳烴、羧酸類和含氮化合物等有機(jī)物，具體 為苯酚、異丙醇、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸。所述有機(jī)物廢水中的COD為50 50000mg/L。本發(fā)明所采用的含氧氣體為空氣或氧氣。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)⑴提高了高濃度有機(jī)廢水中COD的去除效率；(2)反應(yīng)條 件較為溫和易控制；( 處理各種不同有機(jī)廢水均具有很高的COD去除率；(4)高分散負(fù)載 羰基金屬催化劑，金屬負(fù)載量低，可回收利用。
具體實(shí)施方案本發(fā)明提供一種催化濕式氧化處理高濃度有機(jī)廢水的方法。該方法以高分散的負(fù) 載羰基金屬為催化劑，能夠在較為溫和的條件下對(duì)水中不同有機(jī)物(例如醇、酚、芳烴、羧 酸和含氮有機(jī)物等化合物)進(jìn)行氧化降解。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明給予進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1至4 不同負(fù)載羰基金屬催化劑處理異丙醇廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。反應(yīng)條件 為模擬廢水20ml (COD = 5g/L)，催化劑用量為0. 6g，通入氧氣，反應(yīng)釜溫度為200°C，反應(yīng) 總壓4. OMPa，反應(yīng)時(shí)間2h。反應(yīng)結(jié)果見表1。表權(quán)利要求
1.一種有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于該方法以負(fù)載羰基金屬為催化劑，羰基金屬 為RiuCo中的一種或兩種組合，催化劑載體選自Al2O3、活性炭、Ti02、&02、Ce&中的至少一 種或者是它們的組合；金屬的重量百分含量為0. 01 5% (相對(duì)于載體)，其中貴金屬元素 的重量百分比(相對(duì)于載體)為0. 05 0.3%，以含氧氣體為氧化劑，氧化降解廢水中有機(jī) 物，反應(yīng)溫度為90 250°C，反應(yīng)總壓1. 0 6. OMPa,反應(yīng)1 3小時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于廢水中的有機(jī)物為苯酚、異丙醇、N，N-二甲基 甲酰胺、乙酸。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于有機(jī)物廢水中的COD為50 50000mg/L。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于含氧氣體為空氣或氧氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)廢水的處理方法。本發(fā)明采用羰基金屬制備的負(fù)載催化劑，可在溫和條件下有效降低各種不同高濃度有機(jī)廢水中的COD，催化劑便于分離，重復(fù)使用，反應(yīng)條件溫和易于操作。
文檔編號(hào)C02F1/72GK102101715SQ20091011775
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者于超英, 凌文凱, 姚彩蘭, 王金梅, 趙培慶, 陳革新, 高國(guó)進(jìn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所