[发明专利]利用多源污泥制备的催化臭氧化催化剂及其应用

权利要求书

1. 一种利用多源污泥制备的催化臭氧化固体催化剂，其特征在于它是由骨架为污泥基活性炭，表层富含金属氧化物组成；其中污泥基活性炭与金属氧化物的重量份数比为1:0.3-0.5；所述的污泥基活性炭是由污泥、粉碎玉米芯、污泥活化剂组成，污泥：粉碎玉米芯：活化剂溶液的重量份数比为1:1～3：0.1～1；所述的金属氧化物指的是过渡金属氧化物。

2.权利要求1所述固体催化剂，其中的金属氧化物指的芬顿反应中的铁或类芬顿反应中铜、镍、锌形成的金属氧化物。

3.权利要求1所述固体催化剂，其中的活化剂指的是1.5mol/L KOH溶液或2mol/L ZnCl₂溶液。

4.权利要求1所述固体催化剂在制备作为催化臭氧化处理有机工业废水方面的应用。

5.权利要求4所述的应用，其中的有机工业废水指的是橡胶废水、染料废水或造纸废水。

6.权利要求1所述催化臭氧化固体催化剂的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：

脱水：城市污水厂生化处理剩余污泥经离心机脱水，使含水率在40～50%（w/w）；芬顿类反应后金属泥经离心机脱水，使含水率在20～30%（w/w）；

活化：将脱水后生化污泥，粉碎的玉米芯混合，按每Kg含水污泥加KOH固体量为150～200g，活化剂1.5moL/L KOH溶液，按每Kg含水污泥加KOH固体量为100～150g，或活化剂2mol/L ZnCl₂溶液，每Kg含水污泥加ZnCl₂固体量为50～100g，依次加入到带搅拌设备的活化釜中，搅拌活化6～8h； 

干燥：活化后污泥再进入离心机中脱水，使污泥含水率在10%（w/w），然后在真空干燥机中105～110℃干燥3-4h，得干燥固体，并将干燥污泥在球磨机中研磨，筛分器中过筛，选取粒径在1-2mm干燥污泥体颗粒备用；

混合：将干燥后污泥颗粒和含水率在20～30%（w/w）的芬顿金属泥加到带搅拌设备的混合釜中，每Kg含水金属泥加干污泥颗粒量为700～800g，搅拌混合6～8h；

再干燥：在离心机中将上一步混合体系离心机中脱水，使污泥含水率在5～10%（w/w），在真空干燥机中110～120℃干燥3h，得干燥固体；

炭化：氮气为保护气，流量为10L/h，管式电阻炉中，20℃/min的速率程序升温，590～610℃温度下热解炭化3～4h,炭化过程产生的废气通入装有碱液的尾气吸收池；将焙烧后固体冷却至室温后,在球磨机中研磨，筛分器中过筛，选取粒径在1～2mm细颗粒； 

洗涤：筛分好的催化剂颗粒在洗涤釜中清水洗涤数次，晾干即得到所制备的固体催化剂。

7.一种采用催化臭氧化固体催化剂处理橡胶工业废水的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

将制得的催化剂装入催化臭氧反应塔中，催化层体积占整个反应塔有效容积的1/3，调节进水pH在7～10；

臭氧投加量为1～90mg/L，通过改变进水和出水流量控制接触反应的时间，剩余尾气通入尾气吸收装置。