[发明专利]一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用。所述湿式氧化催化剂，以重量份数计，其包括以下组分：a)95.0～99.5份载体，和载于其上的b)0.5～5.0份金属活性组分；其中，所述金属活性组分的氧化态晶粒尺寸为0～10.0nm；优选为1～6.0nm；更优选为2～3.0nm。利用所述催化剂处理有机废水时，具有双重降解COD与N‑NH₃去除率高的优点。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

化学需氧量(COD)与氨氮(N-NH₃)是废水中最主要的两类污染物，目前我国年均排放量分别大于2000万吨与200万吨。催化湿式氧化作为高级氧化技术的一种高端技术，主要用来降解COD与N-NH₃。随着我国对环境保护问题日益重视，水污染物的排放标准也日趋严格，尤其是COD和N-NH₃指标，这就对催化湿式氧化催化剂性能要求会越来越高。

根据催化剂的属性，催化湿式氧化技术被分为均相和多相催化湿式氧化。早期研究主要集中在均相催化剂上，但由于催化剂溶于废中会造成二次污染，需要后续处理，使得此法逐步淘汰。近年来多相催化剂成为研究热点，多相催化剂主要有贵金属和金属氧化物两大类，其中贵金属催化剂大多以TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂或它们的复合氧化物为载体，将Ru、Pt、Pd、Rh等贵金属元素负载在上述载体上。但鉴于催化活性只是针对降解COD，而不能很好地降解N-NH₃，所以有必要对现有技术进行改进，研发出降解COD与N-NH₃兼备的催化剂。

对于催化湿式氧化技术专利公开如下：CN1084496A公开了一种含高浓度有机物及氨工业污水湿式氧化净化催化剂，由贵金属组分(Ru、Rh、Pd、Ir、Pt之一)及稀土元素担载于TiO₂上组成，采用双活性组分共浸渍或分浸渍的制备技术。CN1121322A公开了一种废水处理用催化剂、其制造方法及使用该催化剂的废水处理方法，催化剂含有锰的氧化物和/或复合氧化物以及从铁、钛与锆组成的这一组中选择的至少一种金属的氧化物和/或复合氧化物、必要时还含有贵金属。

发明内容

本发明针对现有技术中处理有机废水时化学需氧量(COD)与氨氮(N-NH₃)双重去除率低的问题，提供了一种新的用于处理有机废水的湿式氧化催化剂，利用所述催化剂处理有机废水时，具有双重降解COD与N-NH₃去除率高的优点。

为此，本发明第一方面提供了一种湿式氧化催化剂，以重量份数计，其包括以下组分：

a)95.0～99.5份载体，和载于其上的b)0.5～5.0份金属活性组分；

其中，所述金属活性组分的氧化态晶粒尺寸为0～10.0nm；优选为1～6.0nm；更优选为2～3.0nm。

本发明中，所述催化剂具有基本如下表所示的X射线衍射图：

在本发明的一些实施方式中，所述金属活性分组选自Ru、Pt、Pd和Rh中的至少一种。

在本发明的另一些实施方式中，所述载体TiO₂、ZrO₂和硅溶胶中的至少一种。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

S1，将所述载体的粉末与粘结剂搅拌捏合，形成成团物料，室温下干燥后挤成条状物料；

S2，将所述条状物料滚球成型，形成球状物料，室温下干燥后，进一步进行干燥处理，获得干燥球形物料；