[发明专利]一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备和应用。所述方法包括如下步骤：(1)将污泥脱水至水分含量为15‑50wt％后，焙烧；(2)将高岭土用酸处理后焙烧，得到改性的高岭土；(3)将步骤(1)得到的经过处理的污泥、步骤(2)得到的改性的高岭土、镁氧化物的前驱体、铈氧化物的前驱体和拟薄水铝石按照质量比1：(0.35‑0.65)：(0.02‑0.05)：(0.02‑0.05)：(1.2‑1.6)混合后成型；(4)采用浸渍法将锰氧化物和铁氧化物负载到步骤(3)成型后得到的产物上得到所述催化剂，其中，以得到的催化剂总重量为100％计，锰氧化物含量以氧化锰计为0.6‑1.8wt％，铁氧化物含量以氧化铁计为0.6‑1.8wt％。本发明的有点在于以炼厂的活性污泥活化处理为催化剂的原料之一，实现以废治废，环保节能。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体的说，本发明涉及一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备和应用。

背景技术

随着化学工业的发展和化工合成产品的广泛应用，产生大量的有机废水，如页岩气压裂反排液废水、药品生产厂等。有机废水中难降解的有机污染物和新型污染物的种类、含量明显增加。随着环保法规不断升级，污水排放要求日渐严格，为了实现污水达标排放，开发高效的污水处理技术成为目前研究的热点和重点。

臭氧催化氧化技术在有机废水处理过程中广泛采用。在臭氧氧化处理废水的工艺中，催化剂的的存在可以促进臭氧转化成氧化能力更强的羟基自由基，进而提高污水处理效果。因此开发高效的臭氧氧化催化剂是提高废水处理效果的有效途径之一。

CN103570120A报道了一种氧化铈改性的赤泥催化剂的制备及其在水处理中的应用，采用表面负载氧化铈的方法，提高赤泥原矿的催化活性，通过如下过程完成制备：清洗，将适量的赤泥原矿用蒸馏水连续清洗5次后，去除赤泥原矿表面的灰分，于70℃的温度下烘干；将铈盐前驱体完全溶解于水中，浸渍到上述清洗过度赤泥原矿，90～110℃下干燥10～14h；置于马弗炉中，氦气保护下，以4.5～5.5℃/min的升温速率升高温度至380～420℃，保持3.5～4.5h，冷却，研磨过筛。

CN106345450A报道了一种负载型臭氧催化氧化催化剂，以氧化铝为载体，SnO2和TiO2为活性组分；将载体粒子预处理、凝胶溶液制备、浸渍活性组分和煅烧等过程。CN104289229A公开一种用于臭氧氧化的负载过渡金属催化剂的制备方法，先将催化剂载体原料置于NaOH水溶液中，浸泡后干燥，然后制备活性氧化铝溶胶，将催化剂颗粒浸泡在活性氧化铝溶胶中，干燥后焙烧得到涂层，重复操作直至得到多次涂层的催化剂载体，使得活性氧化铝涂层含量为以催化剂载体重量的5～15％；将催化剂载体浸泡在含有过渡金属活性组分的水溶液中，干燥后焙烧即得到催化剂。

专利CN106256787A公开了一种污水催化臭氧氧化处理方法，其中包括二沉池活性炭污泥定期送至WAR中进行湿式再生，湿式再生后得到的活性炭用于补充A/O池损失的活性炭或用于补充至催化臭氧氧化塔；可以看出污泥与活性炭处理之后作为催化剂和/或吸附剂应用于臭氧催化氧化脱除废水中有机物污染物。专利CN101962238A公开了一种一种污泥基活性炭催化臭氧氧化去除微量药物污染物，改善水质的方法，以污泥基活性炭为催化剂，催化臭氧分解，产生强氧化能力的羟基自由基，实现水中低浓度、高稳定性微量药物的强化去除，显著改善水质，确保水质安全；其中污泥基活性炭催化剂是以城市污泥为主要原料，并添加玉米芯及活化剂氯化锌，经浸渍、烘干、高温活化及酸洗涤和水洗涤等步骤制备而成；污泥基催化剂具有较大的比表面积，发达的孔径分布及丰富的表面官能团。