[發(fā)明專利]一種改性紅土基水處理催化劑及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110476819.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113145095B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳中杰;侯亞琴;侯肖邦;高堅(jiān);李樂(lè)豐;劉國(guó)強(qiáng);謝連科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): B01J21/16
• 分類號(hào): B01J21/16;C02F1/72;C02F1/78;C02F103/18
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

1.一種改性紅土基水處理催化劑的制備方法，其特征在于：具體為：

將紅土球磨后烘干，然后與高嶺土、方解石粉末、氧化鎂、碳材料混合均勻，用塑形劑將混合粉末和成泥狀，烘干后用壓片機(jī)進(jìn)行干壓，壓片成型后進(jìn)行煅燒，自然降溫冷卻后，得到改性紅土基水處理催化劑；

球磨后過(guò)70-80目篩再進(jìn)行烘干；

過(guò)篩后采用馬弗爐在150-160℃條件下進(jìn)行烘干，烘干時(shí)間不低于2h，升溫速率不高于5℃/min；

紅土、高嶺土、方解石粉末、氧化鎂、碳材料質(zhì)量比為20：3-5：1-3：3-5：5-8；

塑形劑為質(zhì)量濃度3%PVA溶液；

煅燒在馬弗爐中進(jìn)行，煅燒溫度為920℃，煅燒時(shí)間為4h，升溫速率不超過(guò)5℃/min。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：紅土、高嶺土、方解石粉末、氧化鎂、碳材料質(zhì)量比為20：3：2：3：5。

3.權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的制備方法得到的改性紅土基水處理催化劑。

4.一種固定床反應(yīng)器，其特征在于：該反應(yīng)器由下至上依次設(shè)置有進(jìn)料區(qū)、催化劑床層、氧化區(qū)；進(jìn)料區(qū)設(shè)置有廢水入口，氧化區(qū)設(shè)置有廢水溢流口；所述催化劑床層填裝有權(quán)利要求3所述的改性紅土基水處理催化劑；

所述催化劑的填裝方式為：篩選粒徑在2-4cm的催化劑，采用亂堆的方式填充在催化劑床層內(nèi)，反應(yīng)器底部反應(yīng)器內(nèi)堆填催化劑高度不低于0.5m；

廢水入口處還連接有過(guò)氧化氫源，過(guò)氧化氫通過(guò)廢水入口進(jìn)入反應(yīng)器；

反應(yīng)器底部有氣體分布裝置，確保臭氧進(jìn)入反應(yīng)器后能與廢水充分接觸；氣體分布器的大小要覆蓋反應(yīng)器底部，保證曝氣量能將罐內(nèi)廢水維持在湍動(dòng)狀態(tài)；

反應(yīng)器底部設(shè)置有空氣曝氣口，曝氣裝置和臭氧發(fā)生器一起通過(guò)空氣曝氣口通入氣體，臭氧在氣體分布器處與空氣充分混合后通入氧化區(qū)內(nèi)。

5.如權(quán)利要求4所述的固定床反應(yīng)器，其特征在于：過(guò)氧化氫由計(jì)量泵導(dǎo)入反應(yīng)器內(nèi)。

6.如權(quán)利要求4所述的固定床反應(yīng)器，其特征在于：反應(yīng)器入口設(shè)置有金屬過(guò)濾網(wǎng)，防止大顆粒進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)破壞催化劑；金屬濾網(wǎng)孔徑不大于0.5cm。

7.如權(quán)利要求4所述的固定床反應(yīng)器，其特征在于：臭氧發(fā)生器為變頻式空氣源臭氧發(fā)生器。

8.如權(quán)利要求4所述的固定床反應(yīng)器，其特征在于：反應(yīng)器頂部設(shè)置有排氣孔，排氣孔連接有臭氧破壞裝置，未反應(yīng)的臭氧由反應(yīng)器頂部經(jīng)臭氧破壞裝置分解為氧氣后排出。

9.如權(quán)利要求4所述的固定床反應(yīng)器，其特征在于：反應(yīng)器底部設(shè)置有排泥口和檢修口。

10.一種采用權(quán)利要求4-9任一項(xiàng)所述固定床反應(yīng)器處理脫硫廢水的方法，其特征在于：具體為：

脫硫廢水臭氧氧化處理：將脫硫廢水從反應(yīng)器底部入口通入進(jìn)料區(qū)內(nèi)，調(diào)節(jié)流速控制脫硫廢水停留時(shí)間，打開(kāi)臭氧發(fā)生器和曝氣裝置，使脫硫廢水處于湍動(dòng)狀態(tài)，反應(yīng)后的氣體由排氣孔排出，處理后的脫硫廢水由溢流口排出，脫硫廢水臭氧氧化處理過(guò)程中，臭氧通入量為5-50g/L；

或，脫硫廢水過(guò)氧化氫氧化處理：將脫硫廢水從反應(yīng)器底部入口通入進(jìn)料區(qū)內(nèi)，調(diào)節(jié)流速控制脫硫廢水停留時(shí)間，打開(kāi)曝氣裝置，使脫硫廢水處于湍動(dòng)狀態(tài)，開(kāi)啟計(jì)量泵，將過(guò)氧化氫均勻加入，處理后的脫硫廢水由溢流口排出，脫硫廢水過(guò)氧化氫氧化處理過(guò)程中，過(guò)氧化氫濃度不低于20%，在反應(yīng)過(guò)程中均勻打入反應(yīng)器中，由曝氣的方式促進(jìn)過(guò)氧化氫與催化劑接觸。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，脫硫廢水的COD測(cè)試采用COD分析儀，TOC采用TOC分析儀，氨氮測(cè)試采用氨氮分析儀，懸浮物的測(cè)試采用質(zhì)量差減法。