[發明專利]用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑及其制備

有效

• 申請號: 202210112168.6
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114405494B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 任鐘旗;涂玉明;周智勇;屈一新;田世超;張帆;陳健杰;邵高燕
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J23/02
• 分類號: B01J23/02;B01J35/10;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 方莉

1.一種用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑，其由載體、負載于載體上的金屬活性組分構成，其中，所述金屬活性組分為鈣氧化物；

所述載體經由表面修飾；所述表面修飾是基于修飾劑在載體表面包覆聚合，并在載體表面形成對鈣離子具有較強的錨定牽引作用的基團；所述對鈣離子具有較強的錨定牽引作用的基團包括氨基和羥基；所述修飾劑為多巴胺鹽酸鹽；

催化劑活性位點為Ca-O_y-N_x-C，x+y=4，其中，x為與Ca原子配位的N原子數，取值為0-4且不為0和4；y為與Ca原子配位的O原子數，取值為0-4且不為0和4；

所述用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑的制備方法包括：

步驟A，用水充分洗滌載體，干燥，焙燒，獲得預處理后載體；

步驟B，將預處理后載體置于緩沖溶液中，攪拌后，加入修飾劑，振蕩，然后過濾，洗滌，干燥，獲得表面修飾后的載體；

步驟C，將修飾后的載體置于含有Ca²⁺的溶液中，振蕩，靜置老化，獲得催化劑前體；

步驟D，將催化劑前體干燥后，焙燒，獲得臭氧氧化催化劑；

在步驟B中，所述修飾劑與載體的質量之比為1:20；

在步驟C中，含有Ca²⁺的溶液中Ca²⁺濃度為0.05-0.3mol/L；修飾后的載體與含有Ca²⁺的溶液的用量比為0.3g/mL；

在步驟D中，在惰性氣體氛圍下焙燒，所述焙燒的溫度為600-1000℃；和/或，所述焙燒的時間為1-5h。

2.根據權利要求1所述的臭氧氧化催化劑，其特征在于，所述臭氧氧化催化劑的比表面積為140-160m²/g，孔容積為0.4-0.6cm³/g。

3.一種用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑的制備方法，其包括：

步驟A，用水充分洗滌載體，干燥，焙燒，獲得預處理后載體；

步驟B，將預處理后載體置于緩沖溶液中，攪拌后，加入修飾劑，振蕩，然后過濾，洗滌，干燥，獲得表面修飾后的載體；

步驟C，將修飾后的載體置于含有Ca²⁺的溶液中，振蕩，靜置老化，獲得催化劑前體；

步驟D，將催化劑前體干燥后，焙燒，獲得臭氧氧化催化劑；

在步驟B中，所述修飾劑與載體的質量之比為1:20；

在步驟C中，含有Ca²⁺的溶液中Ca²⁺濃度為0.05-0.3mol/L；修飾后的載體與含有Ca²⁺的溶液的用量比為0.3g/mL。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟A中，在真空條件下干燥，所述干燥的溫度為120℃，所述干燥的時間為6-12h；和/或，所述焙燒的溫度為350℃，所述焙燒的時間為2-5h。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟B中，所述攪拌的時間為2-12h；和/或，在搖床中振蕩，所述振蕩的溫度為20-35℃，振蕩2-12h；和/或，在真空條件下干燥，所述干燥的溫度為40-80℃，所述干燥的時間為6-12h。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟C中，振蕩的時間為6-12h；和/或，靜置老化的時間為2-24h。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟D中，在惰性氣體氛圍下焙燒，所述焙燒的溫度為600-1000℃；和/或，所述焙燒的時間為1-5h。

8.如權利要求1或2所述的用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑或如權利要求3-7中任意一項所述的制備方法制備的用于含鹽有機廢水深度處理的臭氧氧化催化劑在含鹽有機廢水深度處理中的應用；所述應用包括在廢水處理裝置中裝填臭氧氧化催化劑，通入廢水，并通入臭氧，對廢水進行臭氧氧化處理，獲得符合排放標準的氧化出水；

臭氧氧化處理的反應條件為：所述廢水的COD：140-160mg/L，TDS：3430-3450mg/L，pH=7，臭氧流量為0.03L/min，催化劑裝填量400g/L，反應時間60min，臭氧投加比為0.6-4.2。