CN105126870A - 一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法 - Google Patents

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宋国
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Abstract

本发明涉及一种处理甲醛废水催化剂的制备方法,属于催化剂制备领域。本发明针对目前处理甲醛废水投资成本高,而且处理过后的甲醛废水不一定能达到污水排放标准,同时处理过程中受限制因素多,本发明提供了一种通过对海泡石进行改性,制备出一种低成本,去除甲醛效率高且易于使用的处理甲醛废水的催化剂。通过实例证明本发明所制得的催化剂对甲醛的去除率达到98%以上,氨氮去除率达到94%,制作成本低,易于使用,且受制因素少,在处理过程中对环境无污染。<b />

Description

一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法,属于催化剂制备领域。
背景技术
甲醛是一种易溶于水、醇和醚的无色具有强烈刺激性气味的气体,是一种重要的有机原料,主要用于人工合成黏结剂。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外,主要用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药等行业,其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、乌洛托产品及多元醇类等。甲醛的用途非常广泛,合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛。虽然用途广泛,价格低廉,但是它的有毒有害性同样也在危害着人体和生物的健康,世界卫生组织2004年已经指出甲醛致癌。所以现在就有很多人研究出了去除甲醛废水的方法,但是其方法有很多局限性和不足的地方。
由于在低浓度甲醛废水中,甲醛含量较低回收成本高及困难造成了资源的浪费,目前低浓度甲醛废水处理方法主要集中于高级氧化法、尿素缩合等方法,各种氧化技术具有方法简单、氧化处理效果好等优点,但具有氧化剂消耗量大、运转费用高等缺点,且生物处理法受制因素多,不易于控制。
发明内容
本发明主要解决的技术问题:目前处理低浓度甲醛废水处理方法主要集中于高级氧化法、尿素缩合等方法,各种氧化技术具有方法简单、氧化处理效果好等优点,但具有氧化剂消耗量大、运转费用高等缺点,且生物处理法受制因素多,不易于控制,本发明提供了一种使用量少,催化效果好,运转费用低,且易于控制用于处理低浓度甲醛废水的催化剂。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:
(1)取海泡石放入粉碎机中粉碎成100~120目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为2~5%的盐酸溶液,淹没海泡石7~10cm,搅拌3~5h,温度设定为240~260℃,然后过滤;
(2)将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中分别加入海泡石质量5~8%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量4~7%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量8~10%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,所述混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液的质量分数为25%,以及硝酸钴溶液的质量分数为9%,搅拌25~30min,然后静置10~15min;
(3)将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至28~35℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为40~80mm的蜂窝式胚体;
(4)将胚体在温度50~80℃、湿度50~70%的条件下进行干燥4~6天,然后并将其在120~150℃条件下煅烧4~8h,再升温至180~210℃条件下煅烧2~4h,然后再升温至240~300℃,煅烧4~7h,将其取出冷却至28~35℃;
(5)将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡4~6h,过滤,自然风干即可。
所述的步骤(5)中吊兰提取液的制备方法:
(1)取吊兰叶放在烘箱中20~35min,温度设定为40~45℃,然后将其放入粉碎机中粉碎成50~60目的粉末;
(2)将上述所得的粉末与乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例进行混合,再将其置于超声波萃取装置,浸泡1~2h后进行超声波萃取,超声功率密度设定为70~110w/cm2,频率设定为50~80KHz,提取40~60min;
(3)将上述提取结束后过滤,将所得的过滤液放入压滤机中进行压滤,压滤后得到的液体为吊兰提取液。
本发明的应用方法:将所制得的催化剂固定于筛网上,每立方米筛网固定催化剂的量为1~3g,将固定后的筛网,5~7个捆绑在一起,然后将捆绑好的筛网按照每米2~3个竖立与废水处理池中,让所需要处理的10~50mg/L的甲醛废水循环流经筛网,循环3~5h,出水的浓度达到0.48mg/L以下,去除率达到98%以上。
本发明的有益效果是:
(1)本发明所制得的催化剂对甲醛的去除率达到99.2%以上;
(2)本发明制作成本低,易于使用,且受制因素少;
(3)在处理过程中对环境无污染。
具体实施方式
取海泡石放入粉碎机中粉碎成100~120目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为2~5%的盐酸溶液,淹没海泡石7~10cm,搅拌3~5h,温度设定为240~260℃,然后过滤;将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中加入海泡石质量5~8%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量4~7%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量8~10%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,其混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液为质量分数为25%的硝酸银溶液与硝酸钴溶液为质量分数为9%的硝酸钴溶液混合而成,搅拌25~30min,然后静置10~15min;
将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至28~35℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为40~80mm的蜂窝式胚体;将胚体在温度50~80℃、湿度50~70%的条件下进行干燥4~6天,然后并将其在120~150℃条件下煅烧4~8h,再升温至180~210℃条件下煅烧2~4h,然后再升温至240~300℃,煅烧4~7h,将其取出冷却至28~35℃;将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡4~6h,过滤,自然风干即可。
所述的吊兰提取液的制备方法:
(1)取吊兰叶放在烘箱中20~35min,温度设定为40~45℃,然后将其放入粉碎机中粉碎成50~60目的粉末;
(2)将上述所得的粉末与乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例进行混合,再将其置于超声波萃取装置,浸泡1~2h后进行超声波萃取,超声功率密度设定为70~110w/cm2,频率设定为50~80KHz,提取40~60min;
(3)将上述提取结束后过滤,将所得的过滤液放入压滤机中进行压滤,压滤后得到的液体为吊兰提取液。
取400g海泡石放入粉碎机中粉碎成100目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为2%的盐酸溶液,淹没海泡石7cm,搅拌3h,温度设定为240℃,然后过滤;将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中加入海泡石质量5%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量4%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量8%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,其混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液为质量分数为25%的硝酸银溶液与硝酸钴溶液为质量分数为9%的硝酸钴溶液混合而成,搅拌25min,然后静置105min;将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至28℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为40mm的蜂窝式胚体;将胚体在温度50℃、湿度50%的条件下进行干燥4天,然后并将其在120℃条件下煅烧4h,再升温至180℃条件下煅烧2h,然后再升温至240℃,煅烧4h,将其取出冷却至28℃;将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡4h,过滤,自然风干即可。
将本发明所制得的催化剂固定于筛网上,每立方米筛网固定催化剂的量为1g,将固定后的筛网,5个捆绑在一起,然后将捆绑好的筛网按照每米2个竖立与废水处理池中,让所需要处理10mg/L的甲醛废水循环流经筛网,循环3h,检测排出的废水甲醛含量为0.2mg/L。
取400g海泡石放入粉碎机中粉碎成120目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为5%的盐酸溶液,淹没海泡石10cm,搅拌5h,温度设定为260℃,然后过滤;将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中加入海泡石质量8%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量7%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量10%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,其混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液为质量分数为25%的硝酸银溶液与硝酸钴溶液为质量分数为9%的硝酸钴溶液混合而成,搅拌30min,然后静置15min;将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至35℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为80mm的蜂窝式胚体;将胚体在温度80℃、湿度70%的条件下进行干燥6天,然后并将其在150℃条件下煅烧8h,再升温至210℃条件下煅烧4h,然后再升温至300℃,煅烧7h,将其取出冷却至35℃;将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡6h,过滤,自然风干即可。
将本发明所制得的催化剂固定于筛网上,每立方米筛网固定催化剂的量为2g,将固定后的筛网7个捆绑在一起,然后将捆绑好的筛网按照每米2个竖立与废水处理池中,让所需要处理50mg/L的甲醛废水,循环5h,检测排出的废水甲醛含量为0.42mg/L。
取400g海泡石放入粉碎机中粉碎成110目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为3%的盐酸溶液,淹没海泡石8cm,搅拌4h,温度设定为250℃,然后过滤;将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中加入海泡石质量6%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量5%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量9%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,其混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液为质量分数为25%的硝酸银溶液与硝酸钴溶液为质量分数为9%的硝酸钴溶液混合而成,搅拌27min,然后静置12min;将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至32℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为60mm的蜂窝式胚体;将胚体在温度65℃、湿度60%的条件下进行干燥5天,然后并将其在135℃条件下煅烧6h,再升温至190℃条件下煅烧3h,然后再升温至260℃,煅烧6h,将其取出冷却至31℃;将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡5h,过滤,自然风干即可。
将本发明所制得的催化剂固定于筛网上,每立方米筛网固定催化剂的量为3g,将固定后的筛网6个捆绑在一起,然后将捆绑好的筛网按照每米3个竖立与废水处理池中,让所需要处理40mg/L的甲醛废水,循环4h,检测排出的废水甲醛含量为0.46mg/L。

Claims (2)

1.一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
取海泡石放入粉碎机中粉碎成100~120目粉末,放入容器中,再向其中加入质量分数为2~5%的盐酸溶液,淹没海泡石7~10cm,搅拌3~5h,温度设定为240~260℃,然后过滤;
将上述过滤后的海泡石粉末放入容器中,向其中分别加入海泡石质量5~8%的十二烷基硫酸钠,海泡石质量4~7%的聚丙烯酰胺以及海泡石质量8~10%的硝酸银和硝酸钴混合溶液,所述混合液中硝酸银和硝酸钴的质量比为3:1,混合液中的硝酸银溶液的质量分数为25%,以及硝酸钴溶液的质量分数为9%,搅拌25~30min,然后静置10~15min;
将上述的混合物放在加热炉中进行加热,待混合物变为粘稠状时,停止加热,冷却至28~35℃,将其放入真空挤出机中,挤出截面积为120mm×120mm,孔数为20×20,长度为40~80mm的蜂窝式胚体;
将胚体在温度50~80℃、湿度50~70%的条件下进行干燥4~6天,然后并将其在120~150℃条件下煅烧4~8h,再升温至180~210℃条件下煅烧2~4h,然后再升温至240~300℃,煅烧4~7h,将其取出冷却至28~35℃;
将上述所制得的颗粒物放在吊兰提取液中浸泡4~6h,过滤,自然风干即可。
2.根据权利要求1所述的一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤(5)中吊兰提取液的制备方法:
(1)取吊兰叶放在烘箱中20~35min,温度设定为40~45℃,然后将其放入粉碎机中粉碎成50~60目的粉末;
(2)将上述所得的粉末与乙醇按照1g粉末加入3mL乙醇的比例进行混合,再将其置于超声波萃取装置,浸泡1~2h后进行超声波萃取,超声功率密度设定为70~110w/cm2,频率设定为50~80KHz,提取40~60min;
(3)将上述提取结束后过滤,将所得的过滤液放入压滤机中进行压滤,压滤后得到的液体为吊兰提取液。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105502559A (zh) * 2015-12-12 2016-04-20 常州大学 一种利用粉煤灰处理含酚废水的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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