廢水處理濕式催化氧化法和催化劑載體制備方法

濕式氧化法是在高溫（150~350℃)、高壓（0.5~20MPa)條件下，在液相中用氧作為氧化劑，將其中的有機(jī)物氧化為二氧化碳和水的一種處理方法。濕式氧化法適用于COD濃度為20~200g/L的高濃度、難生物降解以及有毒的廢水與污泥。

由于濕式氧化法在高溫、高壓下進(jìn)行，要求設(shè)備材質(zhì)耐高溫、高壓和耐腐蝕，設(shè)備一次性投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，僅適用于小流量、高濃度廢水等特殊場(chǎng)合。

在濕式氧化法中引入催化劑，稱為濕式催化氧化法，利用濕式催化氧化法可明顯降低反應(yīng)溫度和壓力，縮短處理時(shí)間，降低設(shè)備的耐壓要求，減緩設(shè)備腐蝕，從而減少設(shè)備投資和處理費(fèi)用，應(yīng)用較多的催化劑為Cu、Fe、Ni、Co、Mn、V等過(guò)渡金屬氧化物及鹽類。

作為廢水處理用的催化劑載體，首先要求載體具有優(yōu)良的耐水性能，對(duì)酸性和堿性廢水，所用載體有一定差異。見諸報(bào)道的載體Al2O3、SiO2-Al2O3、硅膠、活性炭、TiO2或ZrO2、TiO2-ZrO2、TiO2-SiO2-ZrO2和TiO2-ZnO、MgO-Al2O3-TiO2結(jié)晶性酸性復(fù)合物等。

氧化劑一般采用可產(chǎn)生分子態(tài)氧的物質(zhì)，如H2O2、空氣和氧氣?？諝庥捎诒阋耍瑏?lái)源廣，應(yīng)用較多。

據(jù)資料介紹，在丙烯酸廢水處理過(guò)程中，因?yàn)閺U水中存在較多難以氧化的小分子有機(jī)物，通常采用溫度250~280℃,壓力70~75kgf/c㎡.對(duì)于丙烯酸廢水，氧化反應(yīng)處于酸性環(huán)境，反應(yīng)溫度較高，故載體須有優(yōu)良的耐水性能，由含ZrTiO:結(jié)晶的鈦和鋯的復(fù)合氧化物制成的載體具有良好的性能。

某科技職業(yè)學(xué)院在低溫、低壓下進(jìn)行濕式催化氧化研究。采用蕭山某化工公司的生產(chǎn)廢水進(jìn)行了中試試驗(yàn)，取得了很好的處理效果。催化劑的制備方法是將活性炭置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的HNO3溶液中，在水浴中回流2h,再用水洗至中性，經(jīng)熱處理和擴(kuò)孔處理，在硝酸鹽溶液中浸漬、焙燒，制備出催化劑。

試驗(yàn)條件采用催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%,氧化劑投加量為2500mg/L,pH值為3,氣水比為6,反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，小試試驗(yàn)COD去除率達(dá)到70.7%,現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)COD平均去除率達(dá)到60%.