申请日2011.03.17
公开(公告)日2011.09.28
IPC分类号B01J23/755; C02F1/78; B01J23/94
摘要
本发明涉及一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法，属于环境工程学科中的垃圾处理技术领域，其目的是制备与臭氧联用的处理垃圾渗滤液的廉价高效的催化剂，减少垃圾渗滤液催化氧化处理中臭氧的使用量，降低渗滤液处理成本，提高渗滤液处理效果。本发明的主要技术方案是将三氧化二铝浸渍在一定浓度的铜和镍的氯化物溶液，饱和后烘干、焙烧，冷却后即获得催化剂;在室温条件下向垃圾渗滤液中加入该催化剂并通入臭氧，反应结束后沥出剩余催化剂，将其洗净后经过直接烧结或加酸再焙烧后可再次使用。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法，其催化剂的制备特征是：分别配制浓度为0.25mol/L的铜和镍的氯化物溶液，分别取两种溶液混合后作为浸渍液，铜和镍的氯化物溶液的摩尔用量比为1∶1，将直径为3mm的γ-三氧化二铝作为载体放入浸渍液中进行3～5次过饱和浸渍，每次浸渍后沥干浸渍液，浸渍后在180℃条件下进行烘干2h，然后在马弗炉中以800℃的温度焙烧3h，最后室温冷却备用。
2.根据权利要求1的一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法，其催化剂的使用特征是：将垃圾渗滤液pH值调节为9，在室温条件下向渗滤液中加入催化剂并通入臭氧，催化剂投加量是渗滤液COD质量的3倍，臭氧投加总量是渗滤液COD质量的0.55倍，反应时间为4h。
3.根据权利要求1和2的一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法，其催化剂的回收和活化特征是：使用过的剩余催化剂，经超声波和超纯水洗净后在180℃条件下进行烘干2h，然后在马弗炉中以800℃的温度焙烧3h，最后室温冷却备用，也可以向洗净的剩余催化剂里加入稀盐酸或者稀硝酸，稀盐酸或者稀硝酸使用量是催化剂质量的0.05～0.5倍，洗好后烘干再焙烧，室温冷却备用。
说明书 [支持框选翻译]
一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法
技术领域
本发明属于环境工程学科的垃圾处理技术领域，具体涉及一种处理垃圾渗滤液的催化剂制备和使用方法。
背景技术
垃圾渗滤液是世界公认的最难处理的废水之一，至今没有成熟的高效廉价渗滤液处理工艺。采用传统的渗滤液生物处理技术很难将渗滤液处理达标，而物化处理渗滤液的成本高，限制了其大规模采用。采用臭氧催化氧化技术处理垃圾渗滤液具有不产生二次污染物，不受渗滤液水质水量变化大影响的优点，但其成本较高。若要降低渗滤液处理成本，可通过合成一种廉价、易得、高效的催化剂，将此催化剂和臭氧联用处理垃圾渗滤液。
与臭氧联用处理渗滤液的催化剂仍存在价格高和处理效果不理想的问题，针对此问题，本发明以三氧化二铝为载体，合成了多种金属离子催化剂用于渗滤液催化氧化处理，并从中筛选出了一种处理效果最好的催化剂，采用此催化剂能够降低臭氧使用量，降低渗滤液处理成本。
发明内容
本发明的目的是合成廉价高效的和臭氧联用的处理垃圾渗滤液的催化剂，减少垃圾渗滤液催化氧化处理中臭氧的使用量，降低渗滤液处理成本，提高渗滤液处理效果。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
1、催化剂的制作
分别配制浓度为0.25mol/L的铜和镍的氯化物溶液，取两种溶液混合后作为浸渍液，铜和镍的氯化物溶液的摩尔用量比为1∶1，将直径为3mm的γ-三氧化二铝作为载体放入浸渍液中进行3～5次过饱和浸渍，每次浸渍后沥干浸渍液;浸渍后在180℃条件下进行烘干2h，然后在马弗炉中以800℃的温度焙烧3h;最后室温冷却，取出制得的铜镍负载型催化剂放入干燥器备用。
2、催化剂的使用
取COD浓度为500～15000mg/L的垃圾渗滤液，调节渗滤液pH值为9，在室温条件下向渗滤液中加入催化剂并通入臭氧，催化剂投加量按照催化剂和渗滤液COD的质量比为3计算，臭氧投加量按照臭氧和渗滤液COD的质量为0.55计算，反应4h后，停止通入臭氧，反应结束。
3、催化剂的回收和活化
经臭氧催化氧化处理后的垃圾渗滤液，经过沉淀，去除其上清液，沥出剩余催化剂，然后对其进行超声波洗涤3～5次，每次洗涤3～5min，最后用超纯水洗涤3～5次，每次洗涤3～5min。洗净后的剩余催化剂的活化方式有两种：(1)直接烧结法，将洗净的剩余催化剂烘干后直接放入马弗炉中烧结，具体与制备催化剂的方法相同;(2)加酸再焙烧法，向洗净的剩余催化剂里加入稀盐酸或者稀硝酸，使用量为稀酸质量/催化剂的质量=0.05～0.5，洗好后烘干再焙烧。
本发明的积极效果在于：
1、通过降低垃圾渗滤液催化氧化处理的臭氧使用量，进而降低了垃圾渗滤液催化氧化处理的成本，为垃圾渗滤液催化氧化技术的应用创造了条件。
2、可提高垃圾渗滤液COD去除率，改善渗滤液的可生化性，为渗滤液进行进一步的生物处理创造了有利条件。
3、以γ-三氧化二铝和铜镍溶液为制作材料，材料易得，成本低。
具体实施方式
分别配制0.25mol/L的铜和镍的氯化物溶液，取75mL的两种溶液混合在一起作为浸渍液，将20g直径为3mm的γ-三氧化二铝作为载体放入浸渍液中进行过饱和浸渍，每次浸渍1h，共浸渍3次，总计浸渍时间为3h。每次浸渍后沥干浸渍液;浸渍后在180℃条件下进行烘干2h，然后在马弗炉中以800℃的温度焙烧3h;最后室温放置冷却，取出制得的铜镍负载型催化剂放入干燥器备用。
取一定量的垃圾渗滤液，调节渗滤液pH值为9，按照臭氧投加量为臭氧总投加质量/渗滤液COD质量=0.55的投加量向渗滤液中加入催化剂，按照催化剂投加量为催化剂质量/渗滤液COD质量=3的臭氧投加量向渗滤液中通入臭氧，用气体流量计计量臭氧投加量，通入臭氧时间为4h，多余的臭氧用碘化钾溶液进行吸收，可以通过硫代硫酸钠滴定计算碘化钾吸收的臭氧量。停止反应后，取出渗滤液中的催化剂。