[发明专利]一种促进废水中甲醛氧化的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种促进废水中甲醛氧化的催化剂及其制备方法，包括：二氧化硅、二氧化锰、纳米铁、硫酸钙、银粉，这些组分的质量比为1：（1.8～2.2）：(2.4～2.8)：(0.8～1.2)：（0.005～0.008）；所述催化剂为固体多孔隙颗粒，粒径5～10mm。本发明的催化剂，在常温常压的条件下，与双氧水反应可以生成超氧自由基，可使废水中甲醛的氧化率可达99.9%以上，但废水中其它有机物的氧化率不到1%，因而有选择性地去除甲醛，不造成药剂浪费，同时不产生固废和废气，没有二次污染；同时，催化剂在催化氧化反应始末不发生化学性质的变化，且性能也不会发生衰减，可以反复长时间使用。

技术领域

本发明属于有机化工废水处理领域，具体涉及一种促进废水中甲醛氧化的催化剂及其制备方法。

背景技术

甲醛具有生物毒害性，废水的甲醛含量高于200mg/L时很难通过生物法处理好，需要先对废水中甲醛进行预处理。目前采用催化氧化技术进行预处理甲醛的方法较多，如：铁碳微电解、芬顿氧化法、臭氧活性炭催化氧化、湿式氧化法、光催化氧化法等。这些方法虽然可以氧化废水中的甲醛，但要对废水中所有有机物同时氧化才能去除甲醛。但是，氧化那些不需要被氧化的有机物，会消耗大部分药剂和能量，造成运行成本过高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种促进废水中甲醛氧化的催化剂，以解决现有催化氧化技术中以下几点问题：（1）无法针对性氧化甲醛，加入的氧化剂把不需要氧化的有机物同时氧化，造成了药剂的浪费；（2）反应条件苛刻，如高温、高压、强紫外照射、强酸等条件，需要消耗较大能量，且增加了事故的风险；（3）反应有危险固废产生或污染性废气产生，造成了二次污染；以上几点都造成了投资和运行成本过高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的一种促进废水中甲醛氧化的催化剂，其特征在于，包括：二氧化硅、二氧化锰、纳米铁、硫酸钙、银粉，这些组分的质量比为1：（1.8～2.2）：(2.4～2.8)：(0.8～1.2)：（0.005～0.008）。

进一步地，所述催化剂为固体多孔隙颗粒，粒径5～10mm。

本发明的一种促进废水中甲醛氧化的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将所述二氧化硅、二氧化锰、纳米铁、硫酸钙、银粉混合均匀，置于1600～1900℃下熔融；（2）冷却至540～580℃下，注入模具凝聚成核；（3）待其表层温度降至270～330℃时泼洒5～10℃的水，即可得到本发明的催化剂；本方法利用浸透的水瞬间汽化将该催化剂内部击穿成孔，并利用内部各组分热胀冷缩系数不同，在瞬间冷却下会裂化各种细纹，通过这些物理作用来提供催化剂内部的表面积，从而提高催化剂的反应接触面积，进一步推高催化效率。

本发明的一种促进废水中甲醛氧化的催化剂，与双氧水配合使用，用于催化废水中甲醛的氧化反应；在单位反应时间（例如1小时）内，在废水PH为7.5～9.0的反应条件下，所述催化剂与质量浓度27.5%的双氧水的配比为（1～1.5）：1。

进一步地，本发明的一种促进废水中甲醛氧化的催化剂，在使用过程中对废水的PH有一定要求，在酸性条件下效果一般，在碱性调节下效果良好，所述废水的PH值优选为7.5～9，更优选为8.5～9。

与现有技术相比，本发明具有如下优势：

本发明的促进废水中甲醛氧化的催化剂，在常温常压的条件下，与双氧水反应可以生成超氧自由基，催化废水中甲醛发生氧化反应转化为甲酸和二氧化碳等无毒害化学物质，可使废水中甲醛的氧化率可达99.9%以上，但废水中其它有机物的氧化率不到1%，因而有选择性地去除甲醛，不造成药剂浪费，同时不产生固废和废气，没有二次污染；同时，催化剂在催化氧化反应始末不发生化学性质的变化，且性能也不会发生衰减，可以反复长时间使用。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式对本发明做进一步的说明，所述实施例仅用于说明本发明而不是对本发明的限制。