含氰工业废水的催化湿式氧化方法

摘要

本发明涉及一种含氰工业废水的催化湿式氧化方法，主要解决现有技术中催化剂成型困难、活性低、易破碎、使用寿命短、以及COD除率不高和工艺复杂的问题。本发明通过采用以工业废水和含单质氧的气体为原料，在反应温度为230～300℃，反应压力为3～10MPa，液体空速为0.5～2.5小时-1条件下，原料与催化剂接触，使COD去除率＞95％，处理后总氰小于5ppm，其所用的催化剂包括在复合载体上负载选自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中至少一种金属或其氧化物的技术方案。较好地解决了该问题，可用于含氰工业废水的工业化处理中。

主权项

一种含氰工业废水的催化湿式氧化方法，步骤如下： 1)取适量的纳米组分氧化物及粘结剂，即85wt％TiO2、15wt％ZrO2和占整个氧化物重量2wt％的甲基纤维素，球磨干混4h；其中，TiO2和ZrO2的比表面积分别为250m2/g和120m2/g； 2)将步骤1)得到的混合物转入练泥机，逐滴加入5wt％HAc水溶液，待整个混合物即将出现从粉状向细颗粒、块状或成团时停止溶液加入，再混捏4h； 3)将步骤2)得到的物料在低于10℃陈化12h； 4)选择Φ1.6mm的孔板，连续挤出细条；挤条需注意螺杆转速和腔内压力，保持转速为50r/min、压力为80MPa； 5)成型好的细条载体素坯经8h自然干燥，24h烘箱强制干燥； 6)按如下程序焙烧：RT，60min→400℃，60min→600℃，60min→875℃，120min→875℃，off→RT，得催化剂前驱体I； 7)称取10g前驱体I，置于50mL的烧杯中； 8)取适量含钌37wt％的RuCl3·3H2O溶于去离子水中，配成含钌浓度为10g/L的浸渍用溶液10mL； 9)将浸渍液高度分散并均匀浸渍前驱体I，然后通风干燥、110℃烘干10h； 10)将负载钌的前驱体I，用联氨浸泡24h，得催化剂前驱体II； 11)将前驱体II在450℃马弗炉中焙烧2h，即得1wt％Ru的成品催化剂III； 12)取m1＝5g负载1wt％Ru成品催化剂III，置于1L的高压反应釜； 13)取适量COD为10800mg/L、总氰为4200mg/L的丙烯腈废水置于反应釜； 14)调节反应釜充气阀、背压阀至7.0MPa，密闭容器后充入氧气； 15)设定反应温度为260℃、转速为500r/min，空速为2.0h‑1开始氧化反应； 16)反应4h后，关闭加热炉子和搅拌电机电源； 17)待反应釜冷却至室温并卸压后，开启反应釜，过滤催化剂为C、倒出反应后废水溶液S； 18)干燥反应后催化剂C、经900℃焙烧，然后称重m2； 19)稀释反应后废水溶液S，测定其CODcr和总氰含量； 20)经计算，COD去除率＞97％、总氰降至＜2mg/L，催化剂损失ζ＜0.01％； 21)延长16)设定时间分别至500h和1000h，重复17)～19)过程； 计算发现COD去除率＞98％、总氰降至＜2mg/L，催化剂损失ζ＜0.01％；催化剂质量损失很小，外形保持良好且未出现粉化现象，说明催化剂强度保持良好；用ICP‑MS对稀释前的废水溶液S进行测定，未发现组分离子溶出，说明催化剂抗组分溶出。