[发明专利]一种环氧丙烷废水的催化湿式氧化处理方法

说明书

本发明公开了一种环氧丙烷生产废水的催化湿式氧化处理方法，以环氧丙烷生产过程中产生的废水为原料，与空气混合后通过装有催化剂的固定床反应器；所述反应器中温度为200～310℃，系统压力为1～10MPa，液体空速为0.5～4h^‑1，采用本发明方法，有效解决了高浓度环氧丙烷废水难降解的问题，尤其是以Ru作为活性组分负载于二氧化钛上制备而成的催化剂，在反应温度为270℃，压力为7.0MPa，液体空速为1h^‑1的条件下，可有效降低高浓度废水中COD值，经过湿式氧化处理后，工业环氧丙烷废水COD值由65647mg/L降至69mg/L，氨氮值由152.7mg/L降至0.24mg/L，COD值和氨氮去除率分别为99.89％和99.84％，取得了较好的技术效果。本发明方法具有工艺路线简单，所使用的设备占地面积小的优点，适于工业化应用。

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种高浓度难降解的环氧丙烷废水处理的催化氧化技术。

背景技术

环氧丙烷(PO)是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，它大量用以生产聚醚、丙二醇、表面活性剂等，在石油、化工、农药、纺织和日化等行业均得到广泛应用，是非常重要的基本有机化工原料。然而，双氧水直接氧化法生产环氧丙烷(简称HPPO法)所产生的废水成分复杂，主要含有二氯甲烷、丙二醇、环氧丙烷、乙基苯、间二甲苯、戊二醇及其他衍生物，其COD值高达几万甚至几十万，色度深、异味大，可生化性差。

目前国内外处理该高浓度有机物废水主要采用生化法和高级氧化法联用的方法，例如，CN104773928A公开了一种环氧丙烷生产废水的处理方法，首先采用两级厌氧处理废水，再经过好氧活性污泥进一步处理，最后将好氧处理后的废水经过高级芬顿氧化法深度处理。该方法虽可有效降低环氧丙烷废水中有机物浓度，但工艺复杂，增加了操作难度和生产成本。

催化湿式氧化法(CWAO)是上世纪70年代发展起来的一种高温高压氧化处理技术，对高浓度难降解的有机废水有着良好的处理效果。其采用空气或氧气为氧化剂，在高温(125～320℃)高压(0.5～20MPa)条件下，能够有效地将污水中有机物氧化为二氧化碳、氮气和水等无机物或小分子有机物，达到净化水质的目的，是一种高效、绿色、节能、环保的污水处理技术。

CN108067225A公开了“一种催化湿式氧化催化剂的制备方法和有机废水处理方法”，采用Ce、Zr等元素两次对载体进行改性，制备的催化剂具有较大孔容和强度，有较高的活性和稳定性，提高了贵金属的利用率，但催化剂制备过程复杂，不利于大规模工业应用。

CN109292956A公开了“一种染料废水处理的催化湿式氧化处理方法”，采用Cu-Fe为活性组分，Al₂O₃为载体，用Ce对Cu-Fe进行改性，并用La对Cu-Fe-Ce进行掺杂处理，提高了催化剂活性和减少催化剂中Ce的溶出，并且La的掺杂增大了催化剂的比表面积。使得催化剂表面活性组分颗粒更加细小均匀，提高了催化剂的活性和稳定性。但该方法只适用于处理低浓度有机废水。

CN105923854A公开了“一种高浓度有机废水的处理方法”，利用湿式氧化和电催化联用的方法对有机废水进行处理，其中湿式氧化过程中所用催化剂为可溶性金属盐或负载型贵金属催化剂，电催化过程中使用贵金属或贵金属氧化物做催化剂，有机废水的色度和COD去除率可达90％以上。但此方法工艺较复杂，且贵金属使用量较大，大大增加成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中处理高浓度难降解的环氧丙烷废水中COD效率低的问题，提供一种湿式氧化方法处理有机废水。该方法有效解决了高浓度环氧丙烷废水难降解的问题，具有工艺路线简单，设备占地面积小，能耗低且降低废水中COD效率高等优点。