一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法技术

技术编号:14233857 阅读:85 留言:0更新日期:2016-12-21 01:50
本发明专利技术公开了一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液;(2)制改性硅复合液;(3)制碱式碳酸铜;(4)制改性催化剂;(5)磁性吸波处理。本发明专利技术采用水热法制备得到碱式碳酸铜催化剂,呈微米球状,催化剂中掺杂镧钛元素,能很好的跟改性硅复合液复合,使其具有较高的催化活性,具有多孔洞,大比表面积,可以促使催化反应的传质过程,加快降解反应速度,在改性催化剂的表面负载α-氧化铁,使该催化剂具有良好吸波性能,在用于处理有机废水时,在中性条件下就能达到很好的去除效果,处理效果明显、操作简单、费用低廉的优点,具有良好的产业化前景。

Method for preparing catalyst for efficiently degrading textile printing and dyeing wastewater

The invention discloses a method for preparing a catalyst for textile printing and dyeing wastewater degradation, which is characterized in that the method comprises the following steps: (1) preparation of lanthanum titanium mixed liquid; (2) preparation of modified silicon compound liquid; (3) preparation of cupric subcarbonate; (4) preparation of modified catalyst; (5) magnetic absorbing process. The invention adopts hydrothermal prepared basic copper carbonate catalyst was micron spherical, lanthanum doped titanium catalyst, can be very good with the modified silica composite liquid composite, which has high catalytic activity, with multiple holes, large surface area, can promote the mass transfer process of catalytic reaction, accelerate the degradation speed. Alpha iron load in the surface modification of the catalyst, the catalyst has good absorbing properties, for organic wastewater treatment, can achieve very good removal effect in the neutral condition has obvious effect, simple operation, low cost, good prospect of industrialization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备
,具体涉及一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法
技术介绍
纺织废水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等有机物的废水。印染废水是洗染、印花、上浆等多道工序中产生的,含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物,污染性很强。纺织印染行业是工业污水排放大户,污水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变,pH变化大,水量水质变化大,属难处理工业废水。随着化学纤织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高,使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水,对传统的废水处理工艺构成严重挑战,COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000~5000mg/l。该类废水水量大,浓度和色度均较低,如果单纯采用物化处理,则出水也在100~200mg/l之间,色度也能以满足排放要求,但污染量大大增加,污泥处理的费用较高,容易造成二次污染,在环保要求较严的情况下应充分考虑生化处理系统,常规的强化生物处理工艺可以满足处理要求。微波诱导催化氧化是另一种新型的高级氧化技术,具有无滞后效应、无温度梯度、降解快和降解程度高等优点,利用该技术对有机废水的处理效果较为理想。但针对该过程的催化剂研究仍十分有限, 为数不多的微波催化剂一般都是以氧化铝、氧化钛以及活性炭作为载体。碱式碳酸铜是一种具有广泛用途的化工产品,可用于有机催化剂、烟火制造和颜料等方面;在农业上可以用作杀虫剂和磷毒的解毒剂,可作为铜的添加剂添加到饲料中;在原油储存时作脱碱剂及生产铜化合物的原料。迄今为止,国内外文献和专利尚无报道利用改性碱式碳酸铜为载体,负载氧化铁作为催化剂用于降解印染废水。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法。本专利技术采取的技术方案为:一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为0.8-1.2% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为6-8%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化7-8h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为160-170 °C的烘箱中,保温40-50min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中的改性硅复合液中,搅拌均匀,超声12-15h 后抽滤至中性,移至远红外干燥箱100℃烘干20-30min;(5)磁性吸波处理:将上述改性催化剂在硝酸铁溶液中浸渍8-9h,在100℃下干燥1h,然后放入马弗炉中控制温度为400℃-500℃,焙烧4-5h。进一步的,所述步骤(5)中硝酸铁可以替换为硫酸铁。进一步的,所述步骤(5)中在浸渍的过程中通入H2O2气体。进一步的,所述步骤(5)中催化剂按照6℃ /min 升温到焙烧温度再进行焙烧。本专利技术的有益效果为:本专利技术采用水热法制备得到碱式碳酸铜催化剂,呈微米球状,其制备工艺简单,反应条件温和易控,降低了成本,催化剂中掺杂镧钛元素,能很好的跟改性硅复合液复合,从而影响碱式碳酸铜催化剂的结构,使其具有较高的催化活性,具有多孔洞,大比表面积,可以促使催化反应的传质过程,加快降解反应速度,在改性催化剂的表面负载α-氧化铁,使该催化剂具有良好吸波性能,在用于处理有机废水时,在中性条件下就能达到很好的去除效果,处理效果明显、操作简单、费用低廉的优点,具有良好的产业化前景。具体实施方式实施例1一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为0.8% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为6%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化7h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为160°C的烘箱中,保温50min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中的改性硅复合液中,搅拌均匀,超声12h 后抽滤至中性,移至远红外干燥箱100℃烘干30min;(5)磁性吸波处理:将上述改性催化剂在硝酸铁溶液中浸渍8h,在浸渍的过程中通入H2O2气体,在100℃下干燥1h,然后放入马弗炉中,按照6℃ /min 升温到400℃,焙烧5h。实施例2一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为1% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为7%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化7.5h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为165 °C的烘箱中,保温45min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中的改性硅复合液中,搅拌均匀,超声13h 后抽滤至中性,移至远红外干燥箱100℃烘干25min;(5)磁性吸波处理:将上述改性催化剂在硝酸铁溶液中浸渍8-9h,在浸渍的过程中通入H2O2气体,在100℃下干燥1h,然后放入马弗炉中,按照6℃ /min 升温到450℃,焙烧4.5h。实施例3一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为1.2% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为8%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化8h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为170 °C的烘箱中,保温40min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中的改性硅复合液中,搅拌均匀,超声15h 后抽滤至中性,移至远红外干燥箱100℃烘干30min;(5)磁性吸波处理:将上述改性催化剂在硫酸铁溶液中浸渍9h,在浸渍的过程中通入H2O2气体,在100℃下干燥1h,然后放入马弗炉中,按照6℃ /min 升温到500℃,焙烧4h。本实施例中废水取自山东某印染厂,分别取了印染厂原水,通过催本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为0.8‑1.2% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为6‑8%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化7‑8h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为160‑170 °C的烘箱中,保温40‑50min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中的改性硅复合液中,搅拌均匀,超声12‑15h 后抽滤至中性,移至远红外干燥箱100℃烘干20‑30min;(5)磁性吸波处理:将上述改性催化剂在硝酸铁溶液中浸渍8‑9h,在100℃下干燥1h,然后放入马弗炉中控制温度为400℃‑500℃,焙烧4‑5h。

【技术特征摘要】
1.一种高效降解纺织印染废水催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)制镧钛混合液:按照物质的量比1:30取钛酸丁酯和无水乙醇混合得到含钛溶液,按照铜与含钛溶液中钛的原子数百分比为0.8-1.2% 的配比称取硝酸镧固体;(2)制改性硅复合液:向步骤(1)得到的镧钛混合液中滴加质量百分比为6-8%的正硅酸乙酯,加速搅拌1h,然后陈化7-8h;(3)制碱式碳酸铜:按照重量比3:4分别称取由去离子水配置成浓度为0.3mol/L的硝酸铜和浓度为2mol/L的尿素,混合并利用磁力搅拌器搅拌均匀,放置到设定温度为160-170 °C的烘箱中,保温40-50min;(4)制改性催化剂:将步骤(3)得到碱式碳酸铜浸泡在步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋波
申请(专利权)人:青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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