[发明专利]一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂及其制备方法

说明书

发明涉及用于污水处理的催化剂领域，提供了一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂，按重量份计，原料至少包括：25～50份铁的氧化物，1～10份催化剂材料，2～8份烧结剂；还提供了一种所述磁性粉状臭氧催化剂的制备方法以及回收方法。

技术领域

本发明涉及用于污水处理的催化剂领域，具体的更涉及一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂及其制备方法。

背景技术

关于处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。传统的污水处理方法存在成本高、效率低、二次污染等问题。在污水处理中，常用微生物处理有机废水，但是用微生物处理有机废水时候，会存在两种问题，对于一般有机废水，只能降低COD到60-120，对于高浓度有机废水或者带有一定毒性的有机废水，微生物方法处理效果不好；关于物理法处理废水主要是通过吸附、萃取、电解、离子交换、反渗透等，但这种处理系统的设备费和日常运转费较高，要比生物处理法消耗较多的能源和物料，因此决定处理工艺方案时要根据对出水水质的要求，进行技术、经济比较和对环境影响的全面分析。

现对经微生物处理过的废水或者高浓度有机废水采用臭氧处理的方式进行处理，现在所使用的污水处理臭氧催化剂分颗粒催化剂和粉状催化剂，但是目前所采用的催化剂存在用量大，成本高，会造成由于流失而难以回收的结果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂，按重量份计，原料至少包括：10～25份铁的氧化物，30～70份催化剂材料，2～8份烧结剂。

作为一种优选的技术方案，所述的一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂，按重量份计，原料至少包括：14～20份铁的氧化物，40～60份催化剂材料，3～6份烧结剂。

作为一种优选的技术方案，所述的一种可回收的磁性粉状臭氧催化剂，按重量份计，原料至少包括：16份铁的氧化物，50份催化剂材料，4份烧结剂。

作为一种优选的技术方案，所述铁的氧化物为四氧化三铁。

作为一种优选的技术方案，所述催化剂材料包含催化剂活性材料、骨架材料。

作为一种优选的技术方案，所述的催化剂活性材料和骨架材料重量比为1：(2～9)。

作为一种优选的技术方案，所述骨架材料选自氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁中的一种或多种的组合。

作为一种优选的技术方案，所述催化剂活性材料选自氧化铂、氧化铜、二氧化铈、氧化锌、二氧化锰、氧化银、三氧化二镍中的一种或多种的组合。

本发明的第二个方面提供了一种磁性粉状臭氧催化剂的制备方法，步骤至少包括：利用四氧化三铁作为核心，外面包覆催化剂材料进行烧结成型，制成磁性粉状臭氧催化剂。

本发明的第三个方面提供了磁性粉状臭氧催化剂的回收方法，在使用所述磁性粉状臭氧催化剂废水处理结束后通过外加磁场快速回收。

有益效果：本发明中所制备的磁性粉状臭氧催化剂的催化效果明显优于颗粒状催化剂，利用率高，推测可能原因是由于本发明中通过采用多种催化剂活性材料进行复配使用，纳米四氧化三铁为催化剂核心制备的臭氧催化剂，具有适宜的空隙大小，磁性臭氧催化剂的吸附和活化具有相互协同的作用，既能够高效吸附富集水中有机污染物，又能高效活化臭氧分子产生高强氧化性的自由基，使得臭氧分解有机物的反应产生协同作用，取得超出理想的氧化降解效果，从而也提高臭氧的氧化能力和反应速度，此外，由于臭氧催化剂粒径小，增大了催化剂的比表面积，即便在用量比较少时，催化效果依然优于颗粒状催化剂，降低了使用成本，经济高效。此外，本发明所制备的磁性粉状臭氧催化剂可以通过外加磁场进行回收，降低了流失率，更加经济环保，而且本发明中制备的催化剂寿命长和具有除色的功效，催化剂可以长期保持活性，回收后的催化剂在冲洗干净后即可恢复活性，经本发明中所述催化剂处理过的废水，水体透明，安全，满足严格的环保排放标准和回收要求。