[發明專利]廢水處理催化劑、其制備方法、廢水處理系統及方法

在審

• 申請號: 202011495806.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112604695A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 孫迎超;李俊杰;劉帥;朱杰高
• 申請（專利權）人: 山東太平洋環保股份有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/00;B01J35/02;B01J37/00;B01J37/08;C02F1/72
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種廢水處理催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

將催化劑載體材料、堿金屬催化助劑、貴金屬催化材料以及活性材料按比例混合后，研磨成粉末，高溫燒結共熔，制得催化劑材料；

所述堿金屬催化助劑中的活性成分為鈉、鉀和鈉鉀氧化物；

所述活性材料為羥基過氧化鐵、鐵或四氧化三鐵。

2.根據權利要求1所述的廢水處理催化劑的制備方法，其特征在于：所述催化劑載體材料為碳基材料；

進一步的，所述碳基材料為碘值大于550mg/g，粒徑為2-10mm的碳基材料；

進一步的，所述貴金屬催化材料為貴金屬氧化物，其添加的質量百分數為0.5-1％；

進一步的，所述貴金屬催化材料為二氧化鉑或氧化銠；

進一步的，催化劑載體材料、堿金屬催化助劑、貴金屬催化材料以及活性材料的質量比為40-90:2-15:0.1-2:3-30。

3.根據權利要求1所述的廢水處理催化劑的制備方法，其特征在于：高溫燒結的溫度為500-1100℃；

進一步的，高溫燒結時反應體系中的氧氣含量為5-20％。

4.權利要求1-3任一所述廢水處理催化劑的制備方法制備得到的廢水處理催化劑。

5.根據權利要求4所述的廢水處理催化劑，其特征在于：所述催化劑的為長4-10mm，直徑為2-5mm的圓柱體；

進一步的，所述催化劑的干物質密度為0.3-0.7g/cm³，吸水后物料密度大于水的密度。

6.一種異相催化反應塔，其特征在于：包括：反應塔本體，反應塔本體內部，自下而上依次設置有雙氧水投加裝置、曝氣層、支撐層、催化反應區、膨脹區和清水區，其中，催化反應區內填充有所述催化劑；

催化劑設置于支撐層的上方；

廢水進口位于曝氣層的下方，清水出口位于清水區的上方。

7.根據權利要求6所述的異相催化反應塔，其特征在于：膨脹區體積為催化劑體積的30-200％；

進一步的，催化劑為粒徑為2-8mm，高度為4-10mm的圓柱體；

進一步的，所述支撐層分為上、中、下三層石子層，下層石子層的粒徑范圍為10-20mm，中層石子層的粒徑范圍為6-8mm，上層石子層的粒徑范圍為1-3mm；

進一步的，所述支撐層為開孔的不銹鋼板或玻璃板；

進一步的，不銹鋼板或玻璃板的開孔直徑小于1.8mm。

8.一種廢水處理系統，其特征在于：包括：

所述異相催化反應塔，其廢水進口通過泵與廢水源連接；

風機，與所述曝氣層連通；

儲藥容器，通過加藥泵與異相催化反應塔的底部連通。

9.一種廢水處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

廢水自異相催化反應塔的底部通入，自下往上流過催化劑層時，廢水中的污染物被碳基催化劑吸附，在催化劑的作用下，污染物被羥基自由基氧化、分解；被初次處理后的廢水流至膨脹區進行開環斷鏈反應，將環狀碳鏈分解為長鏈或短鏈，進一步地將長鏈物質分解為短鏈物質，處理后的清水外排或進入后段處理系統。

10.根據權利要求9所述的廢水處理方法，其特征在于：廢水在催化劑層停留的時間為20-120min。