[發(fā)明專利]基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710667513.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109382107A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石偉;牛克勝;杜慶洋;蔣延梅;劉愛(ài)寶;榮穎慧;劉曉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光大水務(wù)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/745
• 分類號(hào): B01J23/745;B01J23/75;B01J23/656;B01J23/889;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;C02F1/78
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 黃志云

本發(fā)明提供了一種基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑，所述基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑為活性炭負(fù)載的金屬氧化物，其中，所述金屬氧化物為鐵氧化物、銅氧化物、釕氧化物、鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鎳氧化物中的至少一種。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于臭氧催化氧化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)廢水進(jìn)入污水管網(wǎng)，同時(shí)以工業(yè)廢水為主的城市污水處理廠及工業(yè)園區(qū)的污水處理廠越來(lái)越多。隨著環(huán)保形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，對(duì)城市污水處理廠的出水水質(zhì)要求越來(lái)越嚴(yán)格。常規(guī)污水處理廠二級(jí)處理中，生化處理已經(jīng)去除了大部分可生化降解的COD，剩下的主要為可溶性不可降解有機(jī)物(nbsCOD)，而隨著一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的全面落實(shí)，甚至部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)正在逐步實(shí)施類地表四標(biāo)準(zhǔn)，COD要求不高于30mg/L。對(duì)出水COD的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，nbsCOD給出水達(dá)標(biāo)帶來(lái)的困難越來(lái)越大，對(duì)此正有越來(lái)越多的污水廠增加深度處理單元，深度處理單元如何實(shí)現(xiàn)nbsCOD經(jīng)濟(jì)而穩(wěn)定的去除成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

高級(jí)氧化技術(shù)作為深度處理污水中nbsCOD的關(guān)鍵工藝之一勢(shì)在必行，常規(guī)的高級(jí)氧化技術(shù)主要有臭氧氧化、芬頓反應(yīng)、濕式催化氧化等。現(xiàn)有的芬頓法、濕式催化氧化技術(shù)，雖然一定程度上能提高污水處理效果，然而卻存在加藥量大、運(yùn)行成本高、存在二次污染、操作麻煩等缺點(diǎn)。此外，芬頓反應(yīng)存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、處理成本高、污泥多、腐蝕性大等諸多缺點(diǎn)，且對(duì)于低濃度COD 處理效果差(出水COD較難達(dá)到50mg/L以下)，在低成本的要求下，高強(qiáng)度的高級(jí)氧化技術(shù)無(wú)法做到，比如芬頓、濕式催化氧化、超臨界等。特別是當(dāng)- 水中nbsCOD的濃度過(guò)高時(shí)，芬頓法、加藥法等高級(jí)氧化技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)30mg/L 以下的COD指標(biāo)。

臭氧氧化由于具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)藥劑添加、無(wú)二次污染、無(wú)污泥產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)而受到水污研究者的青睞，其市場(chǎng)需要旺盛。臭氧氧化法作為有效的深度處理技術(shù)，能進(jìn)一步去除有機(jī)物，滿足日益嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)。但也面臨著一些問(wèn)題。首先，臭氧在水中溶解度較低，如何有效地使臭氧溶于水，提高臭氧利用效率已經(jīng)成為該技術(shù)研究的熱點(diǎn)；其次，研究臭氧與其它技術(shù)的聯(lián)合使用，并能夠研制出催化效果好、壽命長(zhǎng)、重復(fù)利用率高的催化劑；再次，由于臭氧產(chǎn)生效率較低，耗能大，研究高效低能耗的臭氧發(fā)生裝置也成為當(dāng)前要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。為此正有越來(lái)越多的污水廠增加深度處理單元，深度處理單元如何實(shí)現(xiàn)nbsCOD的經(jīng)濟(jì)而穩(wěn)定去除成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題，高級(jí)氧化技術(shù)作為深度處理的關(guān)鍵工藝之一勢(shì)在必行，也是目前該技術(shù)領(lǐng)域研究發(fā)展的趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑難以對(duì)nbsCOD進(jìn)行催化氧化，進(jìn)而難以在污水處理過(guò)程中高效實(shí)現(xiàn)COD低于30mg/L的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑，所述基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑為活性炭負(fù)載的金屬氧化物，其中，所述金屬氧化物為鐵氧化物、銅氧化物、釕氧化物、鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鎳氧化物中的至少一種。

以及，一種基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟：

提供活性炭，干燥處理，測(cè)試干燥后的活性炭的吸水率；

將所述活性炭置于容器中，采用等體積浸漬法加入金屬氧化物的前驅(qū)體溶液，吸附金屬氧化物前驅(qū)體后干燥處理；

將吸附有金屬氧化物前驅(qū)體的活性炭放入加熱裝置中，在250-600℃條件下保溫煅燒2-8小時(shí)，老化處理后得到基于活性炭載體的臭氧氧化催化劑。