一种用于焦化废水处理的复合催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于焦化废水处理的复合催化剂，包括：载体、活性组分和助剂，所述载体包括γ

【技术实现步骤摘要】
一种用于焦化废水处理的复合催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于焦化废水处理
，具体涉及一种用于焦化废水处理的复合催化剂，特别地，还涉及该催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]焦化废水是难降解的工业废水之一，是以酚类、氮杂环类物质为主要成分的高浓度难降解有机废水。主要来源包括焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水、洗涤水；煤气终冷的直接冷却水、粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水、精苯加工工程的直接蒸汽冷凝水；车间地坪或设备清洗水以及由煤中所含水形成的剩余氨水等。焦化废水采用常规生物法很难达到出水标准，这是由其水质特点所决定的。主要因为：(1)焦化废水成分十分复杂。其中含各类有机物和无机物上百种，有机物以酚类为主，并有很多单环及多环芳香族化合物，以及含氮、磷、硫的杂环化合物，无机物主要是一些铵盐类物质、氰化物等；(2)焦化废水毒性大。焦化废水中含有较多的氰化物、芳香族及杂环化合物等有毒物质，这些物质对微生物有毒害和抑制作用，会降低微生物对焦化废水的处理效果。(3)焦化废水中有机物浓度高。其COD很大，可超过10000mg/L，可生化性差，属于可生化较难废水；(4)焦化废水中NH3‑
N、TN较高，C/N值很低，氮源过剩，碳源不足，影响微生物的生长繁殖，如不增设脱氮处理，难以达到排放标准。因此，需要研究处理焦化废水的解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：焦化废水由于成分复杂、毒性大，并且废水中有机物浓度高，可生化性较差。高级氧化是废水处理常用的方法，尤其是臭氧催化氧化技术能够有效的处理工业废水，但目前的臭氧催化氧化催化剂都无法有效降低焦化废水的COD，需要开发一种适用于处理高浓度焦化废水的臭氧催化氧化催化剂。
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种用于焦化废水处理的复合催化剂，原料易得，成本低，制备方法简单，能够有效处理高浓度焦化废水，COD去除率高达85％。
[0005]本专利技术实施例的一种用于焦化废水处理的复合催化剂，包括：载体、活性组分和助剂，所述载体包括γ
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Al2O3，所述活性组分为Fe、Cu和Ni的氧化物，所述助剂为Cd的氧化物。
[0006]本专利技术实施例的用于焦化废水处理的复合催化剂带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例中，采用Fe、Cu和Ni的氧化物为活性组分，并协同助剂Cd的氧化物，活性组分和助剂发挥协同作用，有效提高了高浓度焦化废水的COD去除率，COD去除率可以达到85％；2、本专利技术实施例中，原料简单易得，成本低，并且制备方法简单，易于大规模工业化生产。
[0007]在一些实施例中，所述活性组分中，Fe、Cu和Ni三种氧化物的质量比为1:1.5
‑
7:1.5
‑
7。
[0008]在一些实施例中，所述活性组分中，Fe、Cu和Ni三种氧化物的质量比为1:5.5:5.5。
[0009]在一些实施例中，所述助剂Cd氧化物的质量为活性组分Fe氧化物质量的20
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70％。
[0010]在一些实施例中，所述助剂Cd氧化物的质量为活性组分Fe氧化物质量的50％。
[0011]在一些实施例中，所述活性组分金属氧化物的负载量为5
‑
10％，以催化剂总质量计。
[0012]本专利技术实施例还提供了一种臭氧催化氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013]a、将活性组分Fe、Cu和Ni的盐溶液和助剂Cd的盐溶液混合得到浸渍液；
[0014]b、在造粒机中加入载体，将所述浸渍液喷淋在所述载体上，造粒得到小球；
[0015]c、将所述小球干燥焙烧，制得球形催化剂。
[0016]本专利技术实施例的用于焦化废水处理的复合催化剂的制备方法带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例的方法中，采用造球法制备催化剂，粉体微粒在液桥和毛细管力作用下团聚在一起，形成微核，在容器转动产生的摩擦力和滚动冲击作用下，不断在粉体层回转、长大，最后成为一定大小的球形颗粒；造球法具有处理量大，设备投资小，运转率高等优点；2、本专利技术实施例的方法中，采用Fe、Cu和Ni氧化物为活性组分，并协同助剂Cd氧化物，活性组分和助剂发挥协同作用，有效提高了高浓度焦化废水的COD去除率；3、本专利技术实施例的方法中，原料简单易得，成本低，并且制备方法简单，易于大规模工业化生产。
[0017]在一些实施例中，所述步骤c中，焙烧温度为500
‑
600℃，焙烧时间为3
‑
5h。
[0018]在一些实施例中，所述步骤c中，所述球形催化剂的粒径为3
‑
5mm。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]本专利技术实施例的一种用于焦化废水处理的复合催化剂，包括：载体、活性组分和助剂，所述载体包括γ
‑
Al2O3，所述活性组分为Fe、Cu和Ni的氧化物，所述助剂为Cd氧化物。
[0021]本专利技术实施例的用于焦化废水处理的复合催化剂，采用Fe、Cu和Ni的氧化物为活性组分，并协同助剂Cd氧化物，活性组分和助剂发挥协同作用，有效提高了高浓度焦化废水的COD去除率，COD去除率可以达到85％；本专利技术实施例中，原料简单易得，成本低，并且制备方法简单，易于大规模工业化生产。
[0022]在一些实施例中，所述活性组分中，Fe、Cu和Ni氧化物的质量比优选为1:1.5
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7:1.5
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7，进一步优选为1:5.5:5.5；所述助剂Cd氧化物的质量优选为活性组分Fe氧化物质量的20
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70％，进一步优选为50％。本专利技术实施例中，优选了活性组分以及助剂的配比，进一步提高了催化剂的性能，活性组分中Fe氧化物的含量过高会导致金属流失率高，过低会降低催化剂性能。催化剂中助剂Cd氧化物如果过多会导致催化剂成本高，Cd氧化物过多或过少均会降低催化剂性能。
[0023]在一些实施例中，所述活性组分金属元素的负载量优选为5
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10％，进一步优选为8％，以催化剂总质量计。本专利技术实施例中，优选了活性组分的负载量，负载量过低，催化剂的活性成分太少，对焦化废水的COD去除率较低，如果负载量过高，催化剂表面的活性位点被覆盖，并且金属粒子进入载体中孔内堵塞了孔道，引起比表面积和孔容的下降，造成催化剂性能下降。
[0024]本专利技术实施例还提供了一种用于焦化废水处理的复合催化剂的制备方法，包括如
下步骤：
[0025]a、将活性组分Fe、Cu和Ni的盐溶液和助剂Cd的盐溶液混合得到浸渍液；
[0026]b、在造粒机中加入载体，将所述浸渍液喷淋在所述载体上，造粒得到小球；
[0027]c、将所述小球干燥焙烧，制得球形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于焦化废水处理的复合催化剂，其特征在于，包括：载体、活性组分和助剂，所述载体包括γ
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Al2O3，所述活性组分为Fe、Cu和Ni的氧化物，所述助剂为Cd氧化物。2.根据权利要求1所述的用于焦化废水处理的复合催化剂，其特征在于，所述活性组分中，Fe、Cu和Ni三种氧化物的质量比为1:1.5
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7:1.5
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7。3.根据权利要求1所述的用于焦化废水处理的复合催化剂，其特征在于，所述活性组分中，Fe、Cu和Ni三种氧化物的质量比为1:5.5:5.5。4.根据权利要求1所述的用于焦化废水处理的复合催化剂，其特征在于，所述助剂Cd氧化物的质量为活性组分Fe氧化物质量的20
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70％。5.根据权利要求1所述的用于焦化废水处理的复合催化剂，其特征在于，所述助剂Cd氧化物的质量为活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟金龙，丁华，毛学锋，李文博，王吉坤，王琦，王冠宇，曲思建，马博文，吴艳，何毅聪，赵鹏，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：