申请日2015.07.23
公开(公告)日2015.11.25
IPC分类号B01J21/04; B01J23/755; B01J23/34; C02F101/30; C02F1/78; C02F1/72; B01J35/08
摘要
本发明公开一种处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂的制备方法，所述制备方法包括：将氧化铝用去离子水清洗以去除杂质，所述氧化铝具体为氧化铝球或氧化铝颗粒;将清洗后的所述氧化铝放入90～105℃烘箱内烘干，获得催化剂制备用的载体;将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡20～30h，再静置20～30h，获得浸泡后的球或颗粒;将所述浸泡后的球或颗粒于80～100℃条件下烘箱内烘干;将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧4～6h，获得所述催化剂，该催化剂用于处理含有机物废水时，反应停留时间短、去除污染物效果显著、无二次污染，使用范围广。
权利要求书
1.一种处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂的制备方法，其特征在 于，所述制备方法包括：
将氧化铝用去离子水清洗以去除杂质，所述氧化铝具体为氧化铝球或氧化 铝颗粒;
将清洗后的所述氧化铝放入90～105℃烘箱内烘干，获得催化剂制备用的 载体;
将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、 Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡 20～30h，再静置20～30h，获得浸泡后的球或颗粒;
将所述浸泡后的球或颗粒于80～100℃条件下烘箱内烘干;
将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧4～6h，获得所 述催化剂。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝球的直径为 3mm～5mm，或所述氧化铝颗粒的粒径为80目～100目。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述载体冷却至 室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡20～30h，再静置20～30h，获得浸泡 后的球或颗粒，具体为：
将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、 Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡 24h，再静置24h，获得浸泡后的球或颗粒。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述 一种或多种混合溶液中的铁、镍、铜、锰的总质量为所述氧化铝总质量的2%～ 18%。
5.如权利要求1-3中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述 将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧4～6h，获得所述催 化剂，具体为：
将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧5h，获得所述 催化剂。
说明书
一种处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种处理含有机物废水臭氧催化 氧化的催化剂的制备方法。
背景技术
目前，工业废水的种类和排放量日益增多，成分更加复杂，其中含有许多 难降解有机物。难降解有机物是指微生物在自然条件下不能将其部分或完全降 解，或者不能以较快的速度降解的一类物质，这些难降解的有机物种类繁多， 如酚类化合物、多环芳烃类化合物、杂环类化合物、有机氰化合物、多氯联苯、 合成染料等，来源于各行各业如化工、印染、焦化、造纸、制药等，其中有些 有机物具有致癌、致畸、致突变等作用，对环境和人类有巨大的危害。因此， 难降解有机物废水的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视，是目前水污 染治理研究的热点与难点。
臭氧具有很强的氧化性，可以直接氧化有机污染物，因此，臭氧氧化技术 在水处理中被广泛应用。臭氧氧化技术具有如下特点：
(1)臭氧不仅有很好的快速杀菌、消毒性质，而且具有极高的氧化有机和无 机化合物的氧化力，可去除其它水处理工艺难以去除的物质。
(2)臭氧的反应完全、速度快，从而可以减小构筑物体积。
(3)剩余臭氧会迅速转化为氧气，能增加水中溶解氧，效率高，不产生污泥， 不造成二次污染。
(4)在提高净化效果、杀菌、消毒的同时，可除臭、除味。
然而单独使用臭氧时，对有机物的矿化和毒性的去除效果并不是很理想。 在臭氧氧化过程中加入催化效果好、寿命长、重复利用率高的催化剂是解决这 一问题的有效方法之一。臭氧催化氧化使用的催化剂的活性组分一般为过渡金 属元素，类型主要有过渡金属氧化物、负载在载体上的过渡金属及其氧化物， 根据所用催化剂的相态，将臭氧催化分为均相催化臭氧化和多相催化臭氧化。 前者主要是液体催化剂，而后者主要是固体催化剂。前者能在溶液中形成均一 浓度，具有活性高、反应速度快等优点，但反应后催化剂中的金属离子溶解于 水中,很难分离出来，导致催化剂因流失而造成的经济损失及增加了在臭氧催化 氧化反应后进行的后续处理的负担，使得臭氧催化氧化工艺复杂化，提高了水 处理成本。与均相催化剂相比，非均相催化剂以固态形式存在，易于与水分离， 工艺流程简单，既避免了催化剂的流失，也降低了后续的处理成本。催化臭氧 氧化作为高效率的水处理手段，尤其适用于处理难降解有机物。
目前臭氧催化氧化反应所使用的催化剂存在的问题主要有以下几个方面： 1、针对不同种类的废水，适应性不强，处理效率低;2、使用寿命短，再生循 环使用率低，工业应用成本高。
发明内容
本申请提供一种处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂的制备方法，解 决了现有技术中的处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂适应性不强，处理 效率低，且使用寿命短，再生循环使用率低，工业应用成本高的技术问题。
本申请提供一种处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂的制备方法，所 述制备方法包括：
将氧化铝用去离子水清洗以去除杂质，所述氧化铝具体为氧化铝球或氧化 铝颗粒;
将清洗后的所述氧化铝放入90～105℃烘箱内烘干，获得催化剂制备用的 载体;
将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、 Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡 20～30h，再静置20～30h，获得浸泡后的球或颗粒;
将所述浸泡后的球或颗粒于80～100℃条件下烘箱内烘干;
将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧4～6h，获得所 述催化剂。
优选地，所述氧化铝球的直径为3mm～5mm，或所述氧化铝颗粒的粒径 为80目～100目。
优选地，所述将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的 Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸 泡，振荡20～30h，再静置20～30h，获得浸泡后的球或颗粒，具体为：
将所述载体冷却至室温后，放入质量浓度为5～10%的Fe(NO3)3、 Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Mn(NO3)2中任意一种或多种混合溶液中浸泡，振荡 24h，再静置24h，获得浸泡后的球或颗粒。
优选地，所述一种或多种混合溶液中的铁、镍、铜、锰的总质量为所述氧 化铝总质量的2%～18%。
优选地，所述将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧 4～6h，获得所述催化剂，具体为：
将烘干后的球或颗粒放入马弗炉，温度400～500℃，焙烧5h，获得所述 催化剂。
本申请有益效果如下：
通过方法制备的催化剂用于处理含有机物废水时，反应停留时间短、去除 污染物效果显著、无二次污染，使用范围广，适用于各类工业废水的深度处理， 该催化剂制备流程简单，易于操作，工艺灵活，既可单独处理，又可以与其它 处理工艺组合，解决了现有技术中的处理含有机物废水臭氧催化氧化的催化剂 适应性不强，处理效率低，且使用寿命短，再生循环使用率低，工业应用成本 高的技术问题。