[發明專利]用于處理污水中COD的復合臭氧催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810442202.X
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108704646A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 徐會君;杜慶洋;于華芹;賁韜;李強
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J35/00;B01J35/02;B01J37/08;C02F1/72;C02F1/78
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本發明涉及一種用于處理污水中nbsCOD的復合臭氧催化劑及其制備方法。該復合催化劑以雙孔徑ρ型氧化鋁為載體，活性組分為氧化鐵、氧化銅和氧化鈷。將ρ型氧化鋁、鐵鹽、鈷鹽和銅鹽加水球磨混合均勻，干燥后粉碎得到粒度≤250目的混合料，將混合料置于造粒機中，添加3?15wt%聚乙二醇溶液，在轉速為10?40r/min下制備3?9mm的球形催化劑生料，最后在400?550℃下煅燒2?6小時得到復合催化劑?；钚猿煞盅趸F:氧化銅:氧化鈷=2:2:1，其總質量為ρ型氧化鋁載體質量的2.5?10wt%。制備的復合催化劑密度為0.70?1.10 g/cm³，吸水率為55.0?83.1%，氣孔率為50.0?85.7%，抗壓強度高于80 N，對工業污水中的nbsCOD具有優異的去除效率。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，尤其涉及一種用于處理污水中COD的復合臭氧催化劑及其制備方法。

背景技術

目前，我國工業廢水處理標準越來越嚴格，生物處理（二級處理）工藝已無法達到排放標準。常規污水處理廠二級處理中，生化處理已經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COD（nbsCOD），而隨著我國新標準的全面落實，甚至部分經濟發達地區正在逐步實施的標準要求COD不高于30mg/L。隨著對出水COD的標準越來越高，nbsCOD給出水達標帶來的困難越來越大，對此正有越來越多的污水廠增加深度處理技術，深度處理技術如何實現經濟而穩定的去除 nbsCOD 成為一個亟需解決的問題。臭氧催化氧化是深度處理污水中nbsCOD的關鍵技術之一，該技術不產生二次污染，操作簡便，可以解決臭氧氧化效率低的不足，能夠降低污水處理廠運行成本。

催化劑是臭氧催化氧化技術的核心，目前市場上使用的催化劑大多都是金屬氧化物活性組分負載于多孔材料載體上，大多數對COD的去除效果不夠理想，污水反應器低下的運行效果成為阻礙臭氧催化氧化工藝的最大障礙。我國大量現有污水處理廠面臨著提標要求，迫切需要一種高效率、無污染的臭氧催化劑，提高臭氧催化氧化技術對污水COD的去除效果。

本發明擬制備雙孔徑ρ型氧化鋁負載多種金屬氧化物的高效降解污水中nbsCOD的復合臭氧催化氧化催化劑，從而降低污水處理運行成本，提高污水中nbsCOD的處理能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效降解污水中nbsCOD的復合臭氧催化氧化催化劑及其制備方法，旨在解決現有的用于臭氧催化氧化技術的催化劑催化效率低的問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供一種高效復合臭氧催化劑，所述高效復合催化劑為基于雙孔徑ρ型氧化鋁載體的催化劑，所述高效催化劑的活性組分為氧化鐵、氧化銅和氧化鈷，且所述高效臭氧催化劑中氧化鐵、氧化銅和氧化鈷的總量為所述ρ型氧化鋁載體的2.5-10wt%。

本發明另一方面提供一種高效臭氧催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取一定量ρ型氧化鋁，按照上述復合臭氧催化劑中氧化鐵、氧化銅和氧化鈷的含量提供鐵鹽、鈷鹽和銅鹽；

（2）將（1）所述ρ型氧化鋁、鐵鹽、鈷鹽和銅鹽加水球磨混合均勻，干燥后得到混合物料；

（3）將（2）所述混合物料進行粉碎處理，得到粒度≤250目的混合料；

（4）將（3）所述混合料置于造粒機中，添加聚乙二醇溶液進行成形，制備球形催化劑生料；

（5）將（4）所述球形催化劑生料進行煅燒處理后，得到復合催化劑。

在優選實施方式中，所述催化劑的活性成分為氧化鐵、氧化鈷和氧化銅的混合物，且所述氧化鐵、氧化鈷和氧化銅的總量為所述ρ型氧化鋁載體質量的2.5-10.0wt%。

在優選實施方式中，所述復合催化劑中活性組分的質量比為氧化鐵:氧化銅:氧化鈷=2:2:1。