[發明專利]一種有機廢水處理臭氧催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011573491.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112569946A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 金闖;王志國;劉上月;吳文斌;唐凱;龍順紅;周鶴斌;張芳;莫凡;梁杰群;彭波;蘭宏軍;張劼;夏小明;李開權;黃家維;磨冠龍;藍洪恩
• 申請（專利權）人: 廣西柳鋼環保股份有限公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/889;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 黃桂云

本發明公開一種有機廢水處理臭氧催化劑及其制備方法。它采用以下質量百分比的原料：高爐水渣微粉50%～60%、廢玻璃渣微粉20%～30%、金屬化合物10%～30%；包括將高爐水渣微粉和廢玻璃渣微粉混合均勻，并按照15℃/min～25℃/min的升溫速度加熱至1400～1500℃，得到高溫熔融渣Ⅰ，并攪拌均勻；將金屬化合物加入到高溫熔融渣Ⅰ中，攪拌0.5 h～1.5h，得到混合均勻的高溫熔融渣Ⅱ，并將其冷卻6h～10 h，得到塊狀臭氧催化劑，然后進行破碎，得到粒徑為5mm～15mm的臭氧催化劑。本發明具有催化活性高、機械強度高、耐磨性好、金屬溶出率低、可再生活化、臭氧利用率高且生產成本低的優點，克服了現有臭氧催化劑機械強度差和使用壽命短的缺陷。

技術領域

本發明涉及有機廢水處理技術領域，尤其是有機廢水處理臭氧催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著環保政策和技術的逐步完善，對廢水的排指標要求更加嚴格，對有機廢水如煤化工廢水、養殖廢水、印染廢水、醫療廢水、垃圾滲濾液等的處理技術也得到了極大的提升。

臭氧作為一種優良的強氧化劑，其在對有機物氧化處理過程中形成的羥基自由基具有極強的得電子（氧化）能力，氧化電位2.8eV，僅次于氟氧化性，使有機物氧化分解礦化達到無害化處理的效果。臭氧作為高級氧化常用的氧化劑，因其利用率不高導致有機廢水處理成本較高，一定程度上限制了其推廣應用。為提高臭氧的利用效率，對非均相臭氧催化劑的研究和應用近幾年來得到快速發展，催化劑載體有活性氧化鋁球、陶粒、活性炭等。

其中，以活性氧化鋁球載體的臭氧催化劑的生產和應用成本較高，應用范圍較??；以陶粒為載體的臭氧催化劑的機械強度相對較差，使用壽命受到影響；以活性炭為載體的臭氧催化劑的比表面積較大，但在高濃度臭氧使用過程中存在燃燒和爆炸的風險。

發明專利CN 106824219 A公開了一種鋼渣陶粒催化劑及其制備方法。其方法為將15～27%的鋼渣、15～35%的黏土、20～28%的粉煤灰、15～25%的剩余活性污泥和5～15%的催化劑活性組分混合，研磨；噴灑為混合料8～10wt%的水在圓盤造粒機中造粒成3～5mm球狀催化劑顆粒，將顆粒于100～105℃條件下烘干，再于1050～1200℃條件下燒結20～30分鐘，制得鋼渣陶粒催化劑。該發明具有成本低、環境友好和資源化程度高的特點。

發明專利CN 104437546 A公開了一種非均相臭氧催化劑及制備方法，其包括水渣微粉36.4～52.4%，氧化鎂（MgO）9.1～14.3%，六水氯化鎂(MgCl2?6H2O)18.2～23.8%，發泡劑4.8～9%以及催化活性混合物9.1～19%。該發明的催化劑制備方法簡單、工藝流程短、產品制作過程中最高溫度僅需40～60℃，生產成本低。

綜上，上述以冶金渣微粉和其他骨架物料及活性組分混合成型制得的水處理臭氧催化劑，雖然具備制造成本較低的特點，但其機械強度和使用壽命難以有效保證，在一定程度上限制其推廣應用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供有機廢水處理臭氧催化劑及其制備方法，具有催化活性高、機械強度高、耐磨性好、金屬溶出率低、可再生活化、臭氧利用率高且生產成本低的優點，克服了現有臭氧催化劑機械強度差和使用壽命短的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

它包括有以下質量百分比的原料制成：

高爐水渣微粉50%～60%、廢玻璃渣微粉20%～30%、金屬化合物10%～30%。

上述技術方案中，更具體的技術方案是：

所述高爐水渣微粉的主要成分組成為：SiO₂:28%～35%、Na₂O:1%～6%、CaO:35%～45%、Al₂O₃:12%～18%、MgO:6%～10%、K₂O:1%～5%、Fe₂O₃:0.5%～1.5%；