[發(fā)明專利]用于控制臭氧氧化過程中溴酸鹽生成的鐵銀氧化物沸石催化劑

有效

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• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108927212B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 任剛;余燕
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B01J29/24
• 分類號: B01J29/24;B01J29/76;C02F1/78
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華;陳燕嫻

本發(fā)明屬于飲用水處理領域，具體涉及一種用于控制臭氧氧化過程中溴酸鹽生成的鐵銀氧化物沸石催化劑。該沸石催化劑的制備方法包括以下步驟：將沸石投加至飽和FeCl₃溶液，離心分離后取出固形物，低溫烘干得到沸石A；將沸石A投加到AgNO₃溶液中，反應5?20min后，離心分離取出固形物，低溫烘干得到沸石B；將沸石B浸入pH為10?11的堿溶液中，30?40℃下反應10?20min，取出固形物，105?110℃下烘干。該沸石催化劑在不降低臭氧氧化除污效能的前提下，可以有效控制臭氧氧化過程中溴酸鹽BrO₃^?生成；并且應用成本低廉，操作簡便易行，使用安全可靠，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于飲用水處理領域，具體涉及一種用于控制臭氧氧化過程中溴酸鹽生成的鐵銀氧化物沸石催化劑。

背景技術

隨著水污染的日益惡化和給水處理技術的發(fā)展，臭氧消毒技術在飲用水中的應用日益廣泛，特別是在對余氯和細菌數(shù)控制要求較高的直飲水、瓶裝水處理等場合。當原水中含有溴化物時，在臭氧的強氧化作用下會生成對人體有害的BrO₃^-。BrO₃^-被認為是較高致癌性的化合物之一，因此世界各國均對其含量提出了嚴格的限值，目前我國“生活飲用水衛(wèi)生標準”(GB5749-2006)、WHO的“飲用水準則”和美國EPA給定的限值均為10μg·L^-1。絕大多數(shù)情況下，BrO₃^-的生成量與臭氧投加量近似成正比關系，而保證一定的殺菌效果，臭氧投加量應保證不低于0.5-1.5mg·L^-1，在原水中含有Br^-的情況下，很容易造成BrO₃^-的超標，該問題在礦化度較高的地下水、礦泉水處理及受咸潮影響的沿海地區(qū)給水處理時更為嚴重。臭氧氧化效果與溴酸鹽的生成始終是臭氧水處理環(huán)節(jié)的主要矛盾。

為解決這一矛盾，目前的做法主要有以下幾種：采用反滲透或離子交換對原水進行預處理、添加抑制劑(NH₄⁺/H₂O₂)(李商國.含溴水臭氧氧化過程中溴酸鹽生成及抑制方法初步研究)、納米TiO₂、調節(jié)反應pH(朱琦.飲用水處理中臭氧氧化效能與溴酸鹽生成及控制研究)、氧化鈰、羥基氧化鐵、氧化鎂、氧化鋁以及高硅沸石等催化(王群.氧化鈰催化臭氧氧化水中有機物及控制溴酸鹽研究)、Fe-Al/Al₂O₃催化劑(一種控制溴酸鹽生成的多相臭氧化催化劑Fe-Al/Al₂O₃的制備方法)、投加高錳酸鹽(吳清平等.臭氧消毒中溴酸鹽的形成、檢測與控制)等。添加抑制劑雖然可減少BrO₃^-的生成，但同時臭氧氧化能力也受到很大影響；納米TiO₂和氧化鈰、Fe-Al/Al₂O₃催化劑物理性狀呈粉末狀，不易于與水沉淀分離，實際使用難度大，且易于泄露到后續(xù)處理環(huán)節(jié)并產(chǎn)生二次污染；調節(jié)pH有范圍限定，較低的pH會抑制BrO₃^-的生成，但也會給管理系統(tǒng)、設備帶來嚴重腐蝕，同時飲用水處理也規(guī)定pH也不得低于6.5。投加高錳酸鹽是一種較為方法的方法，但僅能減少20％以下的BrO₃^-生成量。開發(fā)成本低廉、安全可靠、控制效果好的催化劑成為制約臭氧水處理技術的關鍵問題。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種本專利提出一種負載AgO-FeO復合金屬氧化物的改性沸石催化劑，在不降低臭氧氧化除污效能的前提下，可以有效控制臭氧氧化過程中溴酸鹽BrO₃^-生成。該催化劑應用成本低廉，操作簡便易行，使用安全可靠，具有廣闊的應用前景。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述負載AgO-FeO復合金屬氧化物的改性沸石催化劑的制備方法。