[發(fā)明專利]用于含鹽有機(jī)廢水深度處理的臭氧氧化催化劑及其制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210112168.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114405494B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/02
• 分類號(hào): B01J23/02;B01J35/10;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 北京睿邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11481
• 代理人: 方莉

本發(fā)明涉及一種用于含鹽有機(jī)廢水深度處理的臭氧氧化催化劑，其由載體、負(fù)載于載體上的金屬活性組分構(gòu)成，其中，所述金屬活性組分為鈣氧化物。本發(fā)明還涉及上述催化劑的制備方法，其主要通過(guò)表面修飾的方法改善金屬活性組分分散程度，增強(qiáng)活性組分?載體相互作用，從而獲得具有高活性及良好穩(wěn)定性的催化劑。本發(fā)明所述的催化劑為在活性炭、三氧化二鋁、分子篩、麥飯石或其他載體進(jìn)行表面修飾，以Ca鹽為金屬活性組分，制備綠色高效的新型Ca基臭氧氧化催化劑。本發(fā)明制備上述催化劑的工藝流程簡(jiǎn)單，采用常規(guī)浸漬法可實(shí)現(xiàn)催化劑的快速制備，面向含鹽有機(jī)廢水的深度處理，具有良好的催化性能，適用于工業(yè)化推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于含鹽有機(jī)廢水深度處理的臭氧氧化催化劑及其制備，具體涉及一種用于含鹽有機(jī)廢水深度處理的臭氧氧化催化劑及其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

含鹽有機(jī)廢水來(lái)源于石化、紡織印染等高耗水行業(yè)，具有含鹽量高、毒性大、難降解等特點(diǎn)。2021年1月11日，發(fā)改委等十部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕13號(hào))，意見(jiàn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)于石化、造紙、印染等高耗水行業(yè)要實(shí)施工業(yè)廢水循環(huán)利用，提高重復(fù)利用率，實(shí)現(xiàn)近零排放。此外，2015年4月國(guó)家出臺(tái)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，2018年4月起國(guó)家實(shí)行《環(huán)境保護(hù)稅法》，同時(shí)有些缺水地區(qū)也相應(yīng)的根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)水量特點(diǎn)制定出了“零排放”的要求，排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸升級(jí)，愈加嚴(yán)格。綜上，深度處理含鹽有機(jī)廢水的研究已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域重要的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)，契合國(guó)家“建設(shè)美麗中國(guó)”這一重大戰(zhàn)略需求。含鹽有機(jī)廢水水質(zhì)復(fù)雜、高色度、化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)高、可降解的難度大，屬于具有“三致”毒性的難處理工業(yè)廢水，嚴(yán)重威脅了水環(huán)境安全，其深度處理技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外水處理工作者的廣泛關(guān)注和研究。

非均相催化臭氧氧化技術(shù)氧化性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、占地面積小，是含鹽有機(jī)廢水深度處理有效方式之一，可有效催化臭氧產(chǎn)生自由基實(shí)現(xiàn)難降解有機(jī)物的礦化，同時(shí)克服均相催化帶來(lái)的催化劑不易回收以及易造成二次污染等問(wèn)題，主要通過(guò)催化劑表面的活性位點(diǎn)吸附臭氧分子，并將其分解成氧化性更強(qiáng)的羥基自由基或者超氧自由基等活性自由基，與吸附在催化劑表面或者水體中的有機(jī)污染物進(jìn)行反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的礦化。因此，非均相催化臭氧氧化過(guò)程的關(guān)鍵是高效的催化劑，國(guó)內(nèi)外廣大研究者對(duì)此進(jìn)行了廣泛的研究。

目前常用的非均相催化劑種類繁多，主要有含F(xiàn)e、Mn、Ce、Zn、Ti等單金屬或多金屬氧化物催化劑、含N、F等元素的碳基非金屬催化劑、以及MOF等催化劑。含金屬位點(diǎn)(一般為多價(jià)態(tài)的金屬離子如Ce³⁺/Ce⁴⁺等)的催化劑主要通過(guò)多價(jià)態(tài)金屬離子之間的轉(zhuǎn)換為臭氧分子提供電子促使其分解成活性自由基，含非金屬位點(diǎn)的催化劑比如N、F、S等摻雜的碳納米管、石墨烯基材料等通過(guò)石墨化N、噻吩S等位點(diǎn)或者其它缺陷位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)臭氧分子向活性自由基的轉(zhuǎn)化。除此之外，碳基材料也能夠通過(guò)表面吸附的活性氧物種實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的氧化降解。