[发明专利]一种污泥炭光催化过氧化氢氧化催化剂及其制备和应用

摘要

本发明光催化过氧化氢氧化处理有机工业废水及其催化剂的制备与应用，属于水处理技术和环境保护领域。光催化过氧化氢氧化处理有机工业废水具有化学性质稳定、无毒、成本低、催化效率高等优点。在处理难降解有机物及微污染水中具有一定的优势，是一种很有发发展前景的水处理技术。本发明主要是利用城市剩余污泥来制备污泥炭或表面改性的污泥炭催化剂，通过紫外光的照射下耦合过氧化氢对工业废水中的有机污染物进行降解，从而净化污水。本发明有利于光催化过氧化氢氧化技术的工业化应用及推广。

主权项

1.一种污泥炭光催化过氧化氢氧化催化剂的制备方法，其特征在于：(1)将城市生活污水或工业污水处理厂脱水后的污泥，在60～140℃(较佳为100～120℃)干燥2～48h(较佳为12～24h)，通过机械将其粉碎，让其过200～300(较佳为200目筛)目筛，最后得到污泥的粉末；(2)所得污泥粉末加入水(水的重量为污泥粉末重量的10～80wt.％(较佳为20～30wt.％))或污泥粉末与成型助剂进行充分混合后，加入水(水的重量为污泥粉末重量的10～80wt.％)(较佳为20～30wt.％)，进行充分混捏后挤条，所用成型助剂为：聚阴离子纤维素(PAC)或羟乙基纤维素(HEC)中的一种或两种，成型助剂用量为污泥粉末重量的0.01～5wt.％(优选0.1‑1wt.％)，挤出直径为2～6mm(较佳为2～3mm)；(3)用氮气充当保护气，把挤出来的柱状污泥用2～10℃/min(较佳为3～5℃/min)从室温升温至60～140℃(较佳为100～120℃)干燥2～5h，之后在350～850℃(优选400‑600℃)下进行煅烧2～8h(较佳为3～4h)后，将其冷却到常温，最后得到污泥炭；其可直接作为污泥炭光催化过氧化氢催化剂；或，(4)将步骤(3)得到的污泥炭用5～60wt.％(较佳为10～30wt.％)的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、高氯酸、醋酸(优选20‑40wt.％)中的1种或2种以上或质量分数为10～50wt.％(较佳为20～30wt.％)氢氧化钠和过氧化氢中的1种或2种以上浸泡0.5～24h(较佳为12～24h)，对其处理的温度为10～85℃(较佳为20～40℃)，再用去离子水冲洗浸泡后的污泥炭至出水pH值为6～8后，把处理后的污泥炭在15～110℃(较佳为105℃)烘干后，便制得表面改性的污泥炭催化剂，其亦可直接作为污泥炭光催化过氧化氢催化剂。