申请日2005.01.31
公开(公告)日2006.08.09
IPC分类号C02F1/28
摘要
一种利用废催化剂处理污水的方法，包括：将含有炼油废催化剂的吸附剂与污水充分接触，使吸附剂对污水中的有机物进行吸附，所说炼油废催化剂由分子筛、粘土、粘接剂制成，比表面积为100～300m2g，孔体积为0.01～0.4ml/g;以催化剂总重为基准，Al2O3的含量为45～70重%，SiO2的含量为25～50重%，P2O5的含量为0.2～4重%，Fe2O3的含量为0～0.5重%，Na2O、MgO、K2O、CaO、TiO2、Re2O3的总含量为3～8重%。本发明提供的利用炼油废催化剂处理污水的方法，应用范围广泛，使用条件缓和，对于pH为2～10，水温0～60℃的各种污水均有良好处理效果。
权利要求书
1.一种利用废催化剂处理污水的方法，包括：将含有炼油废催化剂的 吸附剂与污水充分接触，使吸附剂对污水中的有机物进行吸附，所 说炼油废催化剂由分子筛、粘土、粘接剂制成，比表面积为100～ 300m2g，孔体积为0.1～0.4ml/g;以催化剂总重为基准，Al2O3 的含量为45～70重%，SiO2的含量为25～50重%，P2O5的含量为 0.2～4重%，Fe2O3的含量为0～0.5重%，Na2O、MgO、K2O、CaO、 TiO2、Re2O3的总含量为3～8重%。
2.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，所说炼油废催化剂 的比表面积为150～250m2g，孔体积为0.15～0.35ml/g;以催化 剂总重为基准，Al2O3的含量为50～65重%，SiO2的含量为30～45 重%，P2O5的含量为0.3～3重%，Fe2O3的含量为0～0.5重%，Na2O、 MgO、K2O、CaO、TiO2、Re2O3的总含量为4～6重%。
3.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，吸附剂与污水的接 触时间为0.1～12小时，接触温度为0～60℃。
4.按照权利要求1或3所说的处理方法，其特征在于，接触时间为 0.5～6小时，接触温度为20～45℃。
5.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，所说粘土选自高岭 土、海泡石、蒙脱石、累脱石中的一种或几种。
6.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，所说粘结剂为是包 含SiO2、Al2O3和SiO2-Al2O3在内的粘结剂。
7.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，所说的吸附剂是炼 油废催化剂与其它吸附剂组成的混合吸附剂，其它吸附剂选自分子 筛、天然沸石、天然或改性硅藻土、天然或改性膨润土、细砂、石 英砂、陶瓷粒、树脂吸附剂、合成滤料、活性炭、活化煤、白土、 活性氧化铝、焦碳、炉渣、煤灰、木屑、腐殖酸、蒙脱石、高岭土。
8.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，其它吸附剂的比表 面积为50～900m2g，炼油废催化剂与其它吸附剂的重量混合比例为 1∶1～10。
9.按照权利要求1所说的处理方法，其特征在于，其它吸附剂的比表 面积为100～800m2g，炼油废催化剂与其它吸附剂的重量混合比例 为1∶2～8。
说明书
利用炼油废催化剂处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理污水的方法，具体地说是利用炼油废催化剂 处理污水的方法
背景技术
21世纪水资源危机将是世界各类资源危机之首，我国是严重缺水 国家之一，人均占有淡水量仅为世界平均量的1/4。全国669个城市中 有400个城市常年供水不足，110个城市严重缺水，每年我国因缺水而 造成的经济损失达1200亿元。
要缓解水资源短缺，必须从两个方面入手。一是节约用水，特别 是提高工业用水的利用率;二是寻找新的可利用的水资源，最为可行 的途径是实现污水回用，即将处理后的达标废水回用于循环水系统。 但目前很多企业污水经处理后COD超标，为劣质污水，若将其回用， 则会给循环水系统的正常运行带来危害，造成微生物繁殖快，生物粘 泥量大，对系统造成腐蚀。
要将工业污水进行回用，必须对其进行处理。对工业污水进行处 理有两条工艺路线：一是对污水进行深度处理，使水质近似达到新鲜 水标准，但此工艺处理成本较高;二是针对污水的具体情况，将污水 进行适度处理，既节约处理成本又较易操作。因此，选择合适的处理 工艺及处理剂是解决上述问题的关键。
吸附能够降低污水COD，可以作为污水适度处理工艺。目前所用的 吸附剂多为活性炭、合成分子筛或沸石，其对污水COD有一定的降低 作用，但对含油污水没有更好的吸附功能，而且一旦吸附饱和，出水 水质因吸附质的穿透有相当大得波动。另外，上述吸附剂再生条件比 较苛刻，目前所用的再生方法有加热法、化学法、湿式空气氧化法等， 这些方法使吸附剂的多次利用比较困难，并且容易造成二次污染。
在石化工业炼油生产过程中，炼油车间每天产生大量的废催化剂， 年炼油能力为100万吨的炼油厂每年就要产生废催化剂800～1200吨， 这些废催化剂目前主要作为废渣进行填埋处理。实验发现，炼油废催 化剂因为比表面积比较大、孔结构特殊，对含油污水具有比较好的吸 附功能。同时，废催化剂的再生条件比较温和，再生效果相当好，有 利于多次使用。因此，将废催化剂用于含油劣质污水适度处理，既可 以废物利用，又使污水得到处理，节省废催化剂填埋和污水处理两部 分费用。
US5457272介绍一种利用分子筛及粘土吸附处理工业废水的方法， 有机物及重金属离子的去除效果较好，但分子筛和粘土在使用前需用 无机酸处理。
发明内容
本发明提供一种利用炼油废催化剂处理污水的方法。
本发明提供的利用废催化剂处理污水的方法包括：
将炼油废催化剂和污水充分接触，使废催化剂对污水中的有机物 进行吸附，接触时间为0.1～12小时，优选0.5～6小时，接触温度为 0～60℃，优选20～45℃。
所说的炼油废催化剂是用于炼油厂加氢裂化、加氢精制、烷基异 构化、催化裂化、催化重整等炼油工艺的催化剂，一般是由分子筛、 粘土、粘接剂等成分按照一定工艺制成的带有孔径的四面体，比表面 积为100～300m2g，优选150～250m2g，孔体积为0.1～0.4ml/g，优 选0.15～0.35ml/g;以催化剂总重为基准，Al2O3的含量为45～70重 %，优选50～65重%，SiO2的含量为25～50重%，优选30～45重%， P2O5的含量为0.2～4重%，优选0.3～3重%，Fe2O3的含量为0～0.5 重%，其他成分如Na2O、MgO、K2O、CaO、TiO2、Re2O3等含量为3～8 重%，优选4～6重%。催化剂中不含镍、铬等元素，因为这些元素容 易引起催化剂中毒。
所说粘土为选自高岭土、海泡石、蒙脱石、累脱石等在内的粘土 材料中的一种或几种粘土材料的组合。所说粘结剂为无机氧化物粘结 剂，主要是包含SiO2、Al2O3和SiO2-Al2O3在内的粘结剂。
所说的污水是指污水中COD的含量为80～300mg/L，优选100～ 250mg/L的各种污水。
在处理污水时，采用炼油废催化剂与其它吸附剂组成的混合吸附 剂，可以提高处理效果。其它吸附剂选自分子筛、天然沸石、天然或 改性硅藻土、天然或改性膨润土、细砂、石英砂、陶瓷粒、树脂吸附 剂、合成滤料、活性炭、活化煤、白土、活性氧化铝、焦碳、炉渣、 煤灰、木屑、腐殖酸、蒙脱石、高岭土等物质。其它吸附剂的比表面 积为50～900m2g，优选100～800。炼油废催化剂与其它吸附剂的重量 混合比例为1∶1～10，优选1∶2～8。
所采用的吸附装置可以是柱式固定床或悬浮—沉降装置。实验装 置分别见图4、图5。其中固定床法进水可采取自上而下和自下而上两 种方式，流速为100～4000mL/h，优选100～2000mL/h，图4中路线1 为进水采用自上而下形式;路线2为进水采用自下而上方式。图5中1 是搅拌悬浮槽，2是沉降罐，3是再生罐。悬浮—沉降法中废催化剂与 污水的接触时间为0.1～12小时，优选0.5～6小时，沉降时间为1～ 16小时，优选2～10小时。
吸附饱和的废催化剂可以用再生液再生，再生温度为0～300℃， 优选50～200℃。所说的再生液可以是水，或碱金属、碱土金属的氧化 物、氢氧化物、碳酸盐或铝酸盐的水溶液。具体地说，可以采用热水、 水蒸汽、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸氢钠水溶液、碳酸 钠水溶液、铝酸钠水溶液等。
本发明提供的利用炼油废催化剂处理污水的方法，应用范围广泛， 使用条件缓和，对于pH为2～10，水温0～60℃的含有沟渠生物、藻 类、有机物、油脂等各种含碳化合物的炼油废水、化工废水、印染废 水、造纸废水、制革废水、化纤废水、含油废水、城市污水等，均有 良好处理效果，特别是采用本发明方法处理二级劣质污水，处理后的 水质可以达到直接排放的标准。
所说的废催化剂不需经过任何处理即可直接用于吸附，处理方法 简便，既可以废物利用，又节省了污水处理的费用，具有良好的社会 经济效益。
