[發明專利]一種催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料

有效

• 申請號: 202011198531.8
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112427005B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 馬魯銘;馬捷汀;陳林;劉新亞
• 申請（專利權）人: 同濟大學;南京銘寧水處理科技有限公司
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，用于臭氧處理廢水，其特征在于，采用刨花狀鋼材或鐵屑為原料置于模具中，通過機械壓縮成單元模塊，使單元模塊的厚度不超過0.5m，堆積密度ρ為100～730kg/m³；再經表面鈍化改性后，使其表面生成一層致密的γ-FeOOH保護層，該保護層的初始厚度大于0.15μm，表面初始覆蓋度大于99.9％，形成整砌填料，臭氧在所述整砌填料的微通道內形成·OH，氧化廢水中的有機物；

所述的整砌填料，在堆積密度ρ≦550kg/m³時，有效比表面積A與堆積密度ρ之間滿足線性關系：A＝kρ，k＝8.1～8.2m²/kg；550堆積密度ρ≦950kg/m³時，呈風阻拋物線函數關系，A＝60217–260.65ρ+0.40495ρ²–2.0667×10^-4ρ³；最大有效比表面積為5340m²/m³，出現在密度ρ為730kg/m³時。

2.根據權利要求1所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，所述的表面鈍化改性方式為氧化劑迅速氧化方法，使其表面生成一層致密的γ-FeOOH保護層，該保護層的初始厚度為0.15～0.50μm，表面初始覆蓋度為99.9％～99.99％。

3.根據權利要求1所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，常用的模具為長方體、圓柱體或扇柱體，其水平截面積不變，活動塞板自上而下水平壓縮，以改變刨花狀鋼材裝填密度，由此保證填料水平各點縱向密度一致。

4.根據權利要求3所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，使用機械或人工驅動活動塞板，每次裝填刨花狀鋼材的高度不超過1.0m；壓縮后厚度為0.05～0.5m，形成堆積密度為300～550kg/m³的單元模塊，其平均孔徑為0.5～5.0mm。

5.根據權利要求1所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，多個單元模塊置入填料框內，形成多層堆疊的填料層，并在最上層增加一功能層，輔以外包裝，經表面改性后形成整砌填料。

6.根據權利要求5所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，多層堆砌時，除最上層功能層外，各填料層層與層之間不形成明顯的拼接界面。

7.根據權利要求5所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，所述的功能層為防堵層，功能層厚度小于其它填料層，一般0.2～0.3m，其堆積密度ρ₂與其它填料層堆積密度ρ₁的關系為：ρ₂–ρ₁＝0～100kg/m³。

8.根據權利要求5所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，所述的功能層與其下方填料層之間設有分割界面，可以單獨拆卸。

9.根據權利要求8所述的催化臭氧形成高級氧化的微通道整砌填料，其特征在于，所述分割界面為鋪墊規格為4～28目，孔徑0.60～4.75mm的多層不銹鋼絲網形成填料層分割界面。