[发明专利]一种用于污水处理的陶粒催化剂及其制备、应用方法

权利要求书

1.一种用于污水处理的陶粒催化剂，其特征在于，包括陶粒和活性组分，活性组分负载于陶粒上，所述活性组分为金属氧化物，活性组分在陶粒上的负载量为5％～12％，催化剂的密度为500～800kg/m³。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的陶粒催化剂，其特征在于，所述陶粒由黏土、粉煤灰、生物污泥中一种或多种材料高温焙烧形成，陶粒外表层为硬壳，硬壳厚度小于1mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的陶粒催化剂，其特征在于，所述金属氧化物包括氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铈、氧化钛和氧化钴等金属氧化物中的至少一种，以含有上述金属成分的相对应硝酸盐、硫酸盐或草酸盐中的任意一种或多种经分解或沉淀获得。

4.一种用于污水处理的陶粒催化剂的制备方法，其特征在于，将含有活性组分金属的饱和盐溶液通过浸渍法或沉淀法负载到陶粒载体上，经高温焙烧制备得到含有活性组分的陶粒催化剂；使得催化剂的密度达到500～800kg/m³。

5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的陶粒催化剂的制备方法，其特征在于，具体制备过程为

S1，将陶粒用酸溶液或碱溶液浸泡，洗涤，过滤，烘干；

S2，将处理过的陶粒加入到含有活性组分金属的饱和盐溶液中充分浸泡，缓慢搅拌并水浴加热至溶剂完全挥发；

S3，将附着了金属盐成分的陶粒置于马弗炉中焙烧，洗涤，去除表面杂质微粉，烘干得到负载了金属氧化物活性组分的陶粒催化剂成品；使得催化剂的密度达到500～800kg/m³。

6.根据权利要求5所述的所述一种用于污水处理的陶粒催化剂的制备方法，其特征在于，S1中浸泡时间为5～30min，使用酸溶液，酸溶液为HF酸，浓度为1～3mol/L；或使用碱溶液，碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液，浓度为1～3mol/L。

7.根据权利要求5所述的所述一种用于污水处理的陶粒催化剂的制备方法，其特征在于，S2中搅拌速率为5～25r/min，水浴加热温度为40～65℃。

8.根据权利要求5所述的所述一种用于污水处理的陶粒催化剂的制备方法，其特征在于，S3中焙烧温度为350～550℃，升温速率为1～5℃/min，保温时间为2～6h。

9.一种用于污水处理的陶粒催化剂的应用方法，其特征在于，将催化剂加入到反应器内，由反应器底部通过曝气投加臭氧，并进水污水，催化剂-臭氧-水中有机物三者接触发生催化反应，有机物得到氧化降解；其中陶粒催化剂的填充率为10～50％，臭氧浓度为5～100mg/L，气体流量为0.2～2L/min，反应时间为10～120min。

10.根据权利要求9所述的一种用于污水处理的陶粒催化剂的应用方法，其特征在于，在催化剂的上方的反应器内可上下运动地设置有多孔拦截网，用于并将催化剂保持在水的液面以下。