[發明專利]催化劑的制備方法及利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法

無效

• 申請號: 201010284642.0
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN101954297A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 馬軍;文剛;方興;王靜怡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02;C02F9/14;C02F1/78;C02F1/52;C02F3/00;C02F1/00;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.催化劑的制備方法，其特征在于催化劑的制備方法如下：一、將污泥在50～150℃的條件下干燥0～120h，碾碎，過篩，得到粒徑為1.0～2.0mm的污泥顆粒；二、將粒徑為1.0～2.0mm的污泥顆粒投入到濃度為0～20mol/L的氯化鋅水溶液中，在室溫條件下靜置24h，然后倒去上層清液，得到顆粒污泥；三、將經過105℃、24h干燥的顆粒污泥轉移至馬弗爐中，在氮氣流量為400mL/min、升溫速度為0～100℃/min的條件下將馬弗爐內的溫度升至300～1000℃，并保持300～1000℃的溫度0～5h，得產物A；四、將產物A用摩爾濃度為0.1～1mol/L的鹽酸沖洗3～10次，然后用去離子水漂洗3～10次，再將產物A在50～150℃的條件下干燥0～120h，即得催化劑。

2.根據權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于步驟一中所述污泥是污水處理過程中剩余的活性污泥。

3.根據權利要求1或2所述的催化劑的制備方法，其特征在于步驟一中的干燥溫度為80～120℃。

4.根據權利要求3所述的催化劑的制備方法，其特征在于步驟二中氯化鋅水溶液的濃度為10～15mol/L。

5.利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法如下：一、將經過絮凝池、沉淀池和濾池處理之后的水通入到反應器中，該反應器的水流速度為0.5～25m³/h、供氣氣壓為0.1MPa～0.5MPa、曝氣強度為2.08～3.00m³/(m²·h)，水力停留時間為15s～350min；二、步驟一的出水流入活性炭濾柱中，控制空床停留時間為5～30min，即完成利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法；步驟一的反應器中臭氧投加量為0.1～150mg/L，反應器中臭氧與權利要求1制備的催化劑的摩爾比為1∶0.01～10。

6.權利要求5所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于步驟一反應器中權利要求1制備的催化劑負載金屬或金屬氧化物，金屬或金屬氧化物的重量百分含量為0.1～30％，所述的金屬為釕、銥、鈀、銀、鋨、銠、鉑及金中的一種或其中幾種的組合，所述的金屬氧化物為二氧化釕、二氧化銥、氧化鈀、氧化銀、二氧化鋨、氧化銠或氧化鉑。

7.權利要求5所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于步驟一反應器中權利要求1制備的催化劑負載金屬或金屬氧化物，金屬或金屬氧化物的重量百分含量為0.1～90％，所述的金屬為鋅、鐵、鈷、鎳、銅、錸、鈦、釩及鉻中的一種或其中幾種的組合，所述的金屬氧化物為氧化鋅、三氧化二鐵、四氧化三鐵、羥基氧化鐵、氧化鈷、氧化銅、二氧化鈦、三氧化二釩、二氧化釩或五氧化二釩。

8.利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法如下：一、將經過一沉池、生物池和二沉池處理之后的污水進入到反應器中，該反應器中水流速度為0.5～25m³/h、供氣氣壓為0.1MPa～0.5MPa、曝氣強度為2.08～3.00m³/(m²·h)，反應器中的水力停留時間為15s～350min；二、步驟一的出水流入活性炭濾柱中，控制空床停留時間為5～30min，即完成利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法；步驟一的反應器中臭氧投加量為0.1～150mg/L，反應器中臭氧與權利要求1制備的催化劑的摩爾比為1∶0.01～10。

9.權利要求8所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于步驟一反應器中權利要求1制備的催化劑負載金屬或金屬氧化物，金屬或金屬氧化物的重量百分含量為0.1～30％，所述的金屬為釕、銥、鈀、銀、鋨、銠、鉑及金中的一種或其中幾種的組合，所述的金屬氧化物為二氧化釕、二氧化銥、氧化鈀、氧化銀、二氧化鋨、氧化銠或氧化鉑。

10.權利要求8所述利用催化劑催化臭氧氧化的水處理方法，其特征在于步驟一反應器中權利要求1制備的催化劑負載金屬或金屬氧化物，金屬或金屬氧化物的重量百分含量為0.1～90％，所述的金屬為鋅、鐵、鈷、鎳、銅、錸、鈦、釩及鉻中的一種或其中幾種的組合，所述的金屬氧化物為氧化鋅、三氧化二鐵、四氧化三鐵、羥基氧化鐵、氧化鈷、氧化銅、二氧化鈦、三氧化二釩、二氧化釩或五氧化二釩。