一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法与流程

本发明属于水处理催化剂，特别涉及一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法。

背景技术：

随着我国新一轮产业结构调整和生态化、环保型工业化模式的发展，我国化工企业不断向化工园区聚集发展。这些化工园区往往涉及医药中间体、化工原料、纺织印染、造纸以及其他精细化工行业。化工园区内各企业产生的废水经过自身污水处理站预处理后，统一排放进入园区污水处理厂进一步处理。这类废水具有成分复杂、浓度高、毒性强、腐蚀性强、难降解等特点。因此，对化工园区综合废水的治理已成为我国工业废水治理亟待解决的难点问题。

根据我国可持续发展战略的指导，现代化工园区废水经过传统生物工艺处理后已经不能满足环境保护的要求，且难降解有毒有害物质残留造成废水生物毒性较强。

目前，常采用的物化技术和生物技术以及高级氧化催化技术，其中物化技术包括混凝法、吸附法和铁碳微电解法，高级氧化催化技术包括feton氧化技术、臭氧催化氧化技术和光催化氧化技术、超临界水氧化技术和湿式氧化技术。然而，目前废水深度处理时，催化剂的使用仍然差异性不大，无法进一步提高cod去除效率。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法，主要解决上述技术问题，具体技术方案如下所示：

一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法，主要包括载体、蒸馏水、活化因子、金属盐溶液和氧气等，其特征在于，所述氧气通过臭氧发生器形成所需臭氧，所述载体、蒸馏水、活化因子、金属盐溶液和所述臭氧形成了臭氧氧化催化剂，所述臭氧氧化催化剂的在一定水质ph值条件下，在一定停留时间内处理效率高出81％。

进一步的，所述臭氧氧化催化剂制备步骤如下所示：

s1.臭氧发生器以纯氧作为气源，高压放电后得到臭氧和氧气的混合气体；

s2.将载体用蒸馏水洗涤至ph不再发生变化；

s3.放入100～110摄氏度的烘箱内烘干；

s4.然后放在400～499摄氏度的马弗炉内烘培1～4.9h；

s5.按照载体与金属盐溶液质量体积比为1g：10ml进行混合；

s6.然后放入25～29摄氏度的恒温装置中静置15～23h；

s7.过滤去除上清液；

s8.将剩余成分放入100～110摄氏度烘箱内烘干1～3h；

s9.最后放入马弗炉中在一定温度下进行烘培1～2h；

s10.取出进行冷却，然后用蒸馏水清洗1～3次，用烘箱在100摄氏度左右进行烘干即可。

进一步的，所述载体可以为al2o3。

进一步的，所述活化因子可以为fe、cu、co离子以及三种金属离子相互混合。

进一步的，所述水质ph值为7～10。

进一步的，所述停留时间为0.1～5min。

更进一步的，所述臭氧流量为0.8～0.99l/min。

更进一步的，所述臭氧催化剂的投加量为0.2g/l～1.0g/l。

综上所述，与现有技术相比，本发明专利催化剂对废水有机物去除效果更加明显，取出效率超过81％。

附图说明

图1本发明催化剂制备步骤；

图2本发明催化剂具体应用工艺流程；

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施中的技术方案进行清楚、完整的描述。

考察其反应机理，对于非均相臭氧催化氧化反应，目前被广大学者所认同的反应机理有三种，分别为:1)臭氧直接氧化和催化剂吸附机理，即在液相中臭氧分子利用其强氧化性直接氧化有机物及通过催化剂较大的比表面积吸附有机物；2)表面配位络合机理，有机物分子吸附到催化剂表面，与催化剂表面的活性位点配位形成螯合物，降低反应活化能，从而易被臭氧分解；3)自由基反应机理，即在反应过程中，催化剂表面的lewis酸位与水配位使水离解形成表面羟基，臭氧进一步与表面羟基形成配位键，而后形成氧化性较强的·oh。

根据图1和图2所述的制备流程和应用过程，所述臭氧氧化催化剂制备步骤如下所示：

s1.臭氧发生器以纯氧作为气源，高压放电后得到臭氧和氧气的混合气体(101)；

s2.将载体用蒸馏水洗涤至ph不再发生变化(102)；

s3.放入100～110摄氏度的烘箱内烘干(103)；

s4.然后放在400～499摄氏度的马弗炉内烘培1～4.9h(104)；

s5.按照载体与金属盐溶液质量体积比为1g：10ml进行混合(105)；

s6.然后放入25～29摄氏度的恒温装置中静置15～23h(106)；

s7.过滤去除上清液(107)；

s8.将剩余成分放入100～110摄氏度烘箱内烘干1～3h(108)；

s9.最后放入马弗炉中在一定温度下进行烘培1～2h(109)；

s10.取出进行冷却，然后用蒸馏水清洗1～3次，用烘箱在100摄氏度左右进行烘干即可(110)。

催化剂制备完成之后(201)，先测定废水cod值(202)，然后进行调整臭氧催化剂投加量以及气体流量，调整反应压力(203)，打开冷却水，通过臭氧发生器形成臭氧和氧气的混合气体(204)，通过废水处理装置底部的微孔稀土金属板，以微泡的形式进入，尾气采用1％～2％之间的ki溶液和8％的naoh溶液处理，反应0.1～5min之后的废水排出(205)。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明专利保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明专利涉及到一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法，主要包括载体、蒸馏水、活化因子、金属盐溶液和氧气等，其特征在于，所述氧气通过臭氧发生器形成所需臭氧，所述载体、蒸馏水、活化因子、金属盐溶液和所述臭氧形成了臭氧氧化催化剂，所述臭氧氧化催化剂的在一定水质pH值条件下，在一定停留时间内处理效率高出81％，本发明具有高效和普适性等特征。

技术研发人员：朱辉;姚昆;曹惠忠;刘娜;凌洪吉;吴国维
受保护的技术使用者：科盛环保科技股份有限公司
技术研发日：2019.05.08
技术公布日：2019.07.26