[发明专利]废水处理催化剂、其制备方法、废水处理系统及方法

权利要求书

1.一种废水处理催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将催化剂载体材料、碱金属催化助剂、贵金属催化材料以及活性材料按比例混合后，研磨成粉末，高温烧结共熔，制得催化剂材料；

所述碱金属催化助剂中的活性成分为钠、钾和钠钾氧化物；

所述活性材料为羟基过氧化铁、铁或四氧化三铁。

2.根据权利要求1所述的废水处理催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂载体材料为碳基材料；

进一步的，所述碳基材料为碘值大于550mg/g，粒径为2-10mm的碳基材料；

进一步的，所述贵金属催化材料为贵金属氧化物，其添加的质量百分数为0.5-1％；

进一步的，所述贵金属催化材料为二氧化铂或氧化铑；

进一步的，催化剂载体材料、碱金属催化助剂、贵金属催化材料以及活性材料的质量比为40-90:2-15:0.1-2:3-30。

3.根据权利要求1所述的废水处理催化剂的制备方法，其特征在于：高温烧结的温度为500-1100℃；

进一步的，高温烧结时反应体系中的氧气含量为5-20％。

4.权利要求1-3任一所述废水处理催化剂的制备方法制备得到的废水处理催化剂。

5.根据权利要求4所述的废水处理催化剂，其特征在于：所述催化剂的为长4-10mm，直径为2-5mm的圆柱体；

进一步的，所述催化剂的干物质密度为0.3-0.7g/cm³，吸水后物料密度大于水的密度。

6.一种异相催化反应塔，其特征在于：包括：反应塔本体，反应塔本体内部，自下而上依次设置有双氧水投加装置、曝气层、支撑层、催化反应区、膨胀区和清水区，其中，催化反应区内填充有所述催化剂；

催化剂设置于支撑层的上方；

废水进口位于曝气层的下方，清水出口位于清水区的上方。

7.根据权利要求6所述的异相催化反应塔，其特征在于：膨胀区体积为催化剂体积的30-200％；

进一步的，催化剂为粒径为2-8mm，高度为4-10mm的圆柱体；

进一步的，所述支撑层分为上、中、下三层石子层，下层石子层的粒径范围为10-20mm，中层石子层的粒径范围为6-8mm，上层石子层的粒径范围为1-3mm；

进一步的，所述支撑层为开孔的不锈钢板或玻璃板；

进一步的，不锈钢板或玻璃板的开孔直径小于1.8mm。

8.一种废水处理系统，其特征在于：包括：

所述异相催化反应塔，其废水进口通过泵与废水源连接；

风机，与所述曝气层连通；

储药容器，通过加药泵与异相催化反应塔的底部连通。

9.一种废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

废水自异相催化反应塔的底部通入，自下往上流过催化剂层时，废水中的污染物被碳基催化剂吸附，在催化剂的作用下，污染物被羟基自由基氧化、分解；被初次处理后的废水流至膨胀区进行开环断链反应，将环状碳链分解为长链或短链，进一步地将长链物质分解为短链物质，处理后的清水外排或进入后段处理系统。

10.根据权利要求9所述的废水处理方法，其特征在于：废水在催化剂层停留的时间为20-120min。