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耐高鹽臭氧催化劑及其制備方法與流程

文檔序號:12147576閱讀:436來源:國知局
本發(fā)明涉及一種耐高鹽臭氧催化劑及其制備方法,屬于臭氧氧化
技術(shù)領(lǐng)域

背景技術(shù)
:RO技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、化工、海水淡化、化工污水回用等諸多領(lǐng)域,具有不可替代的優(yōu)勢。采用RO工藝處理污水,會產(chǎn)生1/3的濃縮水(濃水),濃水中多含有危害人體健康和生態(tài)環(huán)境的難降解有機物質(zhì),其濃度超過排放標(biāo)準(zhǔn),因此濃水的妥當(dāng)處理為RO技術(shù)廣泛使用的一個瓶頸。反滲透(RO)膜工藝在制取優(yōu)質(zhì)水的同時,也產(chǎn)生了被濃縮的高含鹽有機廢水。此類廢水中COD一般超過排放標(biāo)準(zhǔn),無法直接排放。該水處理難度極大,目前尚無有效地方法來單獨處理該廢水。濃水中有機物基本為溶解態(tài)的有機物,微量有機污染物的化學(xué)性質(zhì)和生化性質(zhì)均較為穩(wěn)定,同時濃水中的TDS(總?cè)芙庑怨腆w)濃度較高(TDS>4000mg/L),特別是富含氯離子等無機離子。此類污水的特點使得該污水既不能采用生物氧化的方式進行處理,又不能采用絮凝過濾等物理處理方法。同樣,由于水中大量的無機鹽的存在影響了氧化處理效率,使得單獨采用氧化處理的方式的效率也受到影響。非均相臭氧催化氧化技術(shù)因具有降解速度快、氧化效率高、不產(chǎn)生二次污染、反應(yīng)條件溫和等特點,目前在污水深度處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但在含鹽污水的處理中,受C1-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)對催化氧化過程的影響,臭氧催化氧化工藝始終不能取得良好的處理效果。鹽類物質(zhì)的影響成為了臭氧催化氧化處理含鹽廢水的瓶頸性影響因素。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明目的是提供一種耐高鹽臭氧催化劑,該耐高鹽臭氧催化劑提高了對高鹽類物質(zhì)的耐受能力,使得在對含鹽污水的催化氧化處理過程,催化劑催化臭氧,產(chǎn)生活躍的羥基自由基,對廢水COD的去除、脫色、脫惡臭、降解有毒污染物以及提高廢水的可生化性保持很好的效果;同時,提供一種上述耐高鹽臭氧催化劑的制備方法。為達到上述目的,本發(fā)明采用的第一技術(shù)方案是:一種耐高鹽臭氧催化劑,所述耐高鹽臭氧催化劑由以下重量份的組分組成:將所述粒徑為2~4mm的活性氧化鋁顆粒88.7~91.3份與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;再將催化劑母球依次進行干燥、焙燒獲得所述耐高鹽臭氧催化劑。為達到上述目的,本發(fā)明采用的第二技術(shù)方案是:一種上述的耐高鹽臭氧催化劑的制備方法,包括以下步驟:步驟一、將88.7~91.3份活性氧化鋁顆用蒸餾水清洗數(shù)次以去除其表面的雜質(zhì),并干燥至質(zhì)量恒重,所述活性氧化鋁顆的粒徑為2~4mm;步驟二、將步驟一獲得的88.7~91.3份活性氧化鋁顆與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;步驟三、從攪拌混合機中取出所述催化劑母球,在室溫下晾干后,放入烘箱,在100~120℃條件下干燥獲得干燥后的催化劑母球;步驟四、將干燥后的催化劑母球放入馬弗爐中,在350~520℃條件下焙燒獲得耐高鹽臭氧催化劑。上述技術(shù)方案中進一步改進的技術(shù)方案如下:作為優(yōu)選,所述步驟三中在100~120℃條件下干燥時間為4~6小時。作為優(yōu)選,所述步驟四中在350~520℃條件下焙燒時間為7~9小時。由于上述技術(shù)方案運用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果:1、本發(fā)明耐高鹽臭氧催化劑及其制備方法,其提高了對高鹽類物質(zhì)的耐受能力,使得在對含鹽污水的催化氧化處理過程,催化劑催化臭氧產(chǎn)生活躍的羥基自由基,對廢水COD的去除、脫色、脫惡臭、降解有毒污染物以及提高廢水的可生化性保持很好的效果。2、本發(fā)明耐高鹽臭氧催化劑及其制備方法,其耐鹽類物質(zhì)能力強,可在TDS不大于8000mg/L的廢水中正常使用,催化劑活性高,成本低,且制備方法簡單,因此對于催化臭氧化技術(shù)在含鹽污水深度處理中的廣泛應(yīng)用具有十分重要的意 義。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述:實施例1~4:一種耐高鹽臭氧催化劑,所述耐高鹽臭氧催化劑由以下重量份的組分組成,如表1所示:表1實施例1實施例2實施例3實施例4活性氧化鋁顆粒90份89.5份89份91份氧化銅1.55份1.4份1.6份1.5份二氧化鈦1.2份0.85份0.95份1.1份聚乙二醇5.5份4.8份6份6.5份聚乙烯醇2份1.9份1.95份2.1份所述活性氧化鋁顆粒粒徑為2~4mm;將所述粒徑為2~4mm的活性氧化鋁顆粒88.7~91.3份與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;再將催化劑母球依次進行干燥、焙燒獲得所述耐高鹽臭氧催化劑。上述實施例的耐高鹽臭氧催化劑的制備方法,包括以下步驟:步驟一、將88.7~91.3份活性氧化鋁顆用蒸餾水清洗數(shù)次以去除其表面的雜質(zhì),并干燥至質(zhì)量恒重,所述活性氧化鋁顆的粒徑為2~4mm;步驟二、將步驟一獲得的88.7~91.3份活性氧化鋁顆與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;步驟三、從攪拌混合機中取出所述催化劑母球,在室溫下晾干后,放入烘箱,在100~120℃條件下干燥獲得干燥后的催化劑母球;步驟四、將干燥后的催化劑母球放入馬弗爐中,在350~520℃條件下焙燒獲得耐高鹽臭氧催化劑。上述步驟三中在100~120℃條件下干燥時間為5小時,上述步驟四中在350~520℃條件下焙燒時間為8小時。本發(fā)明耐高鹽臭氧催化劑催化效果評價,實驗方法和數(shù)據(jù)見表2:動態(tài)連續(xù)流臭氧催化氧化試驗中,催化劑投加量為1.5L,臭氧投加量100mg/L、水力停留時間1h,實驗中利用氣體流量計控制臭氧投加量,通過蠕動泵連續(xù)進水。運行3個周期催化效果穩(wěn)定后,多次取樣測定COD,取平均值。實驗條件:動態(tài)連續(xù)流運行模式,臭氧投加量100mg/L,HRT=1h。進水來源:某工廠RO濃水,COD約350mg/L,TDS為3500mg/L。表2不同臭氧催化劑催化氧化RO濃水的效果對比從表2中數(shù)據(jù)可知,相對于蘇州科環(huán)環(huán)保科技有限公司常規(guī)氧化鋁臭氧催化劑,耐高鹽臭氧催化劑催化氧化RO濃水,在臭氧投加量為100mg/L,水力停留時間為1h運行條件下,COD去除率高達31%,臭氧效率為1.03,遠遠優(yōu)于常規(guī)臭氧催化劑。因此,采用上述耐高鹽臭氧催化劑及其制備方法時,其提高了對高鹽類物質(zhì)的耐受能力,使得在對含鹽污水的催化氧化處理過程,催化劑催化臭氧產(chǎn)生活躍的羥基自由基,對廢水COD的去除、脫色、脫惡臭、降解有毒污染物以及提高廢水的可生化性保持很好的效果;其次,其耐鹽類物質(zhì)能力強,可在TDS不大于8000mg/L的廢水中正常使用,催化劑活性高,成本低,且制備方法簡單,因此對于催化臭氧化技術(shù)在含鹽污水深度處理中的廣泛應(yīng)用具有十分重要的意義。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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