申请日 20201026
公开（公告）日 20210129
IPC分类号 B01J31/04; B01J31/28; B01J35/10; B01J27/053; C02F1/72; C02F101/36
摘要
本发明公开了一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺。所述催化剂由载体、活性组分和络合剂组成，具体组分如下：载体为硅藻土或活性炭，500～900g；活性组分为硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，50～150g；络合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，5～10g。处理工艺包括三步：第一步是含二氯甲烷废水的预处理，通过盐酸将废水的pH值调节至2.0～4.0；第二步用本发明的催化剂处理含二氯甲烷的废水，1Kg废水中加入催化剂0.5～1.5g，氧化剂(双氧水)20‑100g，搅拌处理10～24h；第三步是采用过滤将固体催化剂和处理后的废水分离。优选条件下，含二氯甲烷工业废水经处理后二氯甲烷去除率可达87.8％。本发明的催化剂具有使用寿命长、再生简单方便的特点。
权利要求书
1.一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂，其特征在于，所述催化剂由载体、活性组分和络合剂组成，具体组分如下：载体为硅藻土或活性炭，500～900g；活性组分为硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，50～150g；络合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，5～10g。
2.根据权利要求1所述的去除废水中二氯甲烷的催化剂，其特征在于，催化剂的具体组分如下：硅藻土或活性炭，800g；硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，100g；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，8g。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤①、取适量的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)加入到水中，搅拌形成均一的溶液留取备用；
步骤②、将步骤①中的所得溶液滴加至适量的硅藻土或活性炭粉末中，搅拌，室温浸渍24h得到固体粉末留取备用；
步骤③、将步骤②中所得到的固体粉末放入烘箱中，60℃高温下烘6h自然冷却后得到催化剂成品。
4.一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，预处理；通过盐酸将含二氯甲烷的废水的pH值调节至2.0～4.0；
步骤二，废水处理；步骤一中预处理后的废水中取1Kg加入催化剂0.5～1.5g，氧化剂(双氧水)20-100g，搅拌处理10～24h；
步骤三，过滤；采用循环水真空泵过滤，将催化剂和处理后的废水分离。
5.根据权利4所述的一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的废水处理工艺，其特征在于：在步骤一中，通过盐酸将废水的pH值调节至3.0。
6.根据权利4所述的一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的废水处理工艺，其特征在于：在步骤二中，1Kg废水中加入催化剂1.0g，双氧水60g，搅拌处理15h。
说明书
一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，涉及一种废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺，尤其是涉及制冷剂领域含二氯甲烷废水的处理。
背景技术
二氯甲烷是一种基础的化工原料和常见溶剂，大量应用于电影胶片、聚碳酸酯、制冷剂的生产及涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂和脱漆剂等领域。由于二氯甲烷的低沸点特性，据估计，二氯甲烷总产量中的80％被释放到大气中。二氯甲烷在大气中的初始降解产物为光气，对臭氧层具有破坏力。此外，由于二氯甲烷具有麻醉作用，被人体吸入后能够损害中枢神经和呼吸系统。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，二氯甲烷列为2A类致癌物。2019年1月23日，二氯甲烷被列入有毒有害大气污染物名录(2018年)，2019年7月23日，二氯甲烷被列入有毒有害水污染物名录(第一批)。
由于挥发性卤代烃易渗透、难降解的特性，一旦进入土壤或地下水，对环境造成的破坏极大。目前的研究主要集中于废气中卤代烃的去除，而针对废水中卤代烃去除的研究较少。专利CN104147745A公开了一种化学转化去除环境中挥发性卤代烃的方法，该方法使用的脱卤剂为金属氧化物和具有多孔结构的沸石分子筛，反应需要将卤代烃气化后，经过固定床反应器，在高温条件下进行。专利CN107344759A发明了一种除去卤代烃且具有延时释放功能的复合材料，主要组分为单质铁、活性炭和生物修复组分，主要应用在土壤和地下水的处理。该材料的处理优点是材料中的有效成分缓慢释放，可以长久地修复卤代烃污染的土壤和地下水，但不适用于大量的、集中排放的工业废水。专利CN109081471A采用水环境友好型的钛铁矿或菱铁矿作为脱卤剂，同时为避免水体酸化及铁过量，造成二次污染，将脱卤后的水体pH调至6.5～8.5，实现了挥发性卤代烃污染水体的高效、绿色、低成本修复。此方法对卤代烃浓度较低的污染水体处理效果极好，但是对于高浓度的卤代烃处理效果大大降低。
与其他行业的废水不同，制冷剂领域的含二氯甲烷废水具有浓度高、水量小的特点，当前未到此类废水的处理剂和处理方法的报道。
本发明针对二氯甲烷氟化法生产二氟甲烷所产生的工业废水，提出了废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺。
发明内容
本发明公开了一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂及废水处理工艺。其中，
一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的催化剂，所述催化剂由载体、活性组分和络合剂组成，具体组分如下：载体为硅藻土或活性炭，500～900g；活性组分为硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，50～150g；络合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，5～10g。
优选的，催化剂的具体组分如下：硅藻土或活性炭，800g；硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，100g；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，8g。
包括以下制备步骤：
步骤①、取适量的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)加入到水中，搅拌形成均一的溶液留取备用。
步骤②、将步骤①中的所得溶液滴加至适量的硅藻土或活性炭粉末中，搅拌，室温浸渍24h得到固体粉末留取备用。
步骤③、将步骤②中所得到的固体粉末放入烘箱中，60℃高温下烘6h自然冷却后得到催化剂成品。
一种用于废水中二氯甲烷催化氧化的废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一，预处理；通过盐酸将含二氯甲烷的废水的pH值调节至2.0～4.0；
步骤二，废水处理；步骤一中预处理后的废水中取1Kg加入催化剂0.5～1.5g，氧化剂(双氧水)20-100g，搅拌处理10～24h；
步骤三，过滤；采用循环水真空泵过滤，将催化剂和处理后的废水分离。
优选的，在步骤一中，通过盐酸将废水的pH值调节至3.0。
优选的，在步骤二中，1Kg废水中加入催化剂1.0g，双氧水60g，搅拌处理15h。
本发明的技术方案具有以下优点：
(1)本发明所述的催化剂材料主要包括载体、负载于载体上的活性组分和络合剂。其中载体的为硅藻土或活性炭，价格便宜、原料易得且具有较大的比表面积，可以负载较多的活性组分，同时使得活性组分分散均匀。
(2)络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的添加能够与亚铁离子形成螯合剂，显著提高亚铁离子的稳定性。
(3)采用固相催化剂有利于催化剂的回收与再生，减少二次污染。
(4)对废水进行pH值调整可以更好地发挥催化剂的催化效果。
发明人 （童绍丰;郭晓明;赵恒军;郭强胜;）