[发明专利]一种用于染料废水处理的复合催化剂

说明书

本发明公开了一种用于染料废水处理的复合催化剂，是由10.000克γ‑Al2O3载体浸渍到7.365克的硝酸铜、硝酸铁、硝酸铈、硝酸镧的蒸馏水溶液中，于105℃烘干10h后，在450℃马弗炉中焙烧3h制成的复合催化剂，该复合催化剂中Cu2+、Fe2+、Ce2+、La2+的百分含量之和为wt3％。与现有技术相比，本发明的复合催化剂以Cu‑Fe为活性组分，以A1203为载体，用Ce对Cu‑Fe进行改性，采用La对Cu‑Fe‑Ce进行了掺杂处理，提高其催化活性和减少催化剂中Ce的溶出，La的掺杂增大了催化剂的比表面积，并且使得催化剂表面的活性组分颗粒更加细小、均匀，复合催化剂活性更高、稳定性更好，可用于催化湿式氧化法的催化剂，能够提高染料废水处理效率，减少催化剂用量。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是一种用于染料废水处理的复合催化剂。

背景技术

印染废水是印染厂、毛纺厂、针织厂、丝绸厂等对天然和人造纤维材料进行再加工而产生的各种废水的混合废水。主要含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等杂质，它具有成分复杂、难降解有机污染物含量高(可达50000mg/mL)、色度高、化学需氧量(COD)高、生化需氧量(BOD)高、碱性大、毒性大、水量大、水质变化大等特点。还会在动植物体内积累起来，不易排出，毒性比原水中浓度增加几倍、甚至几千倍，至于染料中的致癌物质和染料色泽对人类的影响更大。所以，印染废水必须经过处理、达标后，才能排入江湖。

印染加工包括预处理(漂炼、含退浆、煮炼、漂白、丝光等)、染色、印花、整理等四道工序。预处理工序分别排出退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序也分别排出废水。废水的水质由于纤维种类、染料和浆料的不同而有很大的差异。由于染料种类复杂，含苯系、萘系、蒽醌系等，不但废水COD浓度高，给脱除色度带来了困难，同时目前广泛采用的PVA和ABS使废水难以生化降解。

近年来，随着人们生活水平的提高和对美的追求，纺织品的产量和质量有了大幅度的提高，染料的使用正朝着抗光解、抗氧化和抗生物降解的方向发展，导致印染废水对环境的污染也越来越严重，然而国家对废水排放控制指标越来越严，使处理高浓度印染废水的难度越来越大。加强印染废水的处理可以缓解我国水资源严重匮乏的问题，对保护环境、维持生态平衡起着极其重要的作用。

湿式氧化技术(wet air oxidation——WAO)即利用分子氧(空气或纯氧)在高温(423～623K)、高压(0.5～20MPa)的作用下，对废水中高浓度、难降解的有机物进行深度氧化，最后转化成CO₂和H₂O等无机物或有机小分子，有机氮转变成N₂，有机磷和有机硫转变成相应PO³₄^-和SO²₄^-，以降低COD(化学需氧量)及其他有害物质的含量，从而使废水达到排放标准的化学过程。

传统的湿式氧化法最早可追溯到本世纪初。Henglein与Stauf于1925年报道，可用氧气和空气在130℃以上，2×10⁵Pa氧分压条件下净化含有机杂质的金属盐溶液，这可被认为是湿式氧化发展的雏形。

WAO工艺最初由美国沙尔沃化学公司的Zimmermann F J于1944年处理造纸黑液时提出来的，并取得多项专利。然而这种技术的工业应用始于瑞典Storakopparbergs BA公司与美国Sterling药业公司分别于1949年和1950年获得了有关湿式氧化法的专利。1958年，在挪威的Sarpsboorg，世界上首届工业化湿式氧化装置投产，用以处理亚硫酸盐法造纸纸浆废液。自1960年起，美国Zimpro公司的湿式氧化装置开始商业化。时至今日，世界上采用这种工艺建成的WAO工厂已有200多家，所完成的设计已达500多套。广泛应用于石化废碱液、农药生产废水、丙烯腈生产废水、焦化废水以及污泥的处理。