[发明专利]一种去除废水中COD的多孔臭氧催化剂及其制备方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种去除废水中COD的多孔臭氧催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，世界的工业化进程产生了大量的含COD的工业、农业、渔业和生活液体废水。常用的生化处理难以将COD降到目前国家规定的排放标准。臭氧氧化常被用来将生化难以处理的COD进一步降低，但臭氧氧化COD的效率有限并且运行成本高。

为了克服这些问题，一些臭氧氧化催化剂已被用来提高臭氧氧化的效率，但是常常效果不明显。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种去除废水中COD的多孔臭氧催化剂的制备方法。 

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种去除废水中COD的多孔臭氧催化剂的制备方法，其多孔臭氧催化剂由孔径可控的多孔性材料基体构成，所述多孔性材料基体由金属氧化物、无机材料、有机材料经下列步骤制备而成：

1）称取一定量的金属氧化物、无机材料、有机材料置入球磨罐内，加入水和分散剂，进行混合球磨制浆；

2）再将上述浆料通过轧浆、捏揉或喷雾干燥将该材料制成泥粉；

3）将所得的泥粉通过挤压机挤压成球或者机械滚动成球；

4）将所得的球状材料放入烘箱内干燥，干燥至水分低于0.8%；

5）最后将干燥后的球状材料放入电炉内进行烧结，从而制得所需产物。

其中，进一步地，所述金属氧化物为Al₂O₃, SnO, Sb₂O₃, Fe₂O₃, FeO，CuO，CuO，TiO₂，NiO，MnO，Mn₂O₃，V₂O₅，MgO, Cr₂O₃中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述的金属氧化物占总量的重量百分比为2-45%。

进一步地，所述的无机材料为钾长石、膨润土、石英粉、方解石、滑石粉、石墨粉、三聚磷酸钠、煤粉、铝矾土、有机聚合物材料中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述的有机化合物为淀粉、碳粉或煤炭。

进一步地，在所述的步骤5）中，电炉的温度控制在500-1350℃，且在还原或者氧化气氛中烧结。

按照上面的制备方法所制备的多孔臭氧催化剂的粒径为0.1 -300mm，孔隙率为20-80%，孔径为1nm-3000 nm，比表面积为0.1-1000㎡/g。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的应用于去除废水中COD的多孔臭氧催化剂具有对COD的高选择性和臭氧氧化效率高、催化剂本身化学稳定性好、机械强度高、并且具有使用寿命长的特点，可以广泛应用于工业废水处理、矿山冶炼、电镀、电子生产、印染制衣行业中，也可应用于城市污水、河流、湖泊和其他地下水的治理，特别适用于对含COD浓度较低的废水进行深度处理，使处理水中的COD可以达到国家一级排放标准或者30mg/L。

具体实施方式

下面对发明进行详细的说明。

实施例1：

多孔臭氧催化剂的制备：称取氧化铜0.6千克、钾长石1千克、膨润土50千克、石英粉2千克、方解石0.5千克、滑石粉0.5千克、石墨粉2.5千克，再加水、球、分散剂，分散剂为三聚磷酸钠，它们配比为料∶水∶球∶分散剂=1∶0.8∶2∶0.003，然后一起放入球磨罐里面进行球磨18小时；把球磨完成的浆料过300目筛网，倒入不锈钢盘内，然后一起放入烘箱进行烘干；把干燥完成的泥粉通过挤压机进行成型成球，把球放入烘箱干燥，干燥水分低于0.8%，最后使用电炉烧成；

实施例2：

多孔臭氧催化剂的制备：称取称取Fe₂O₃ 1千克、氧化锡100克、氧化钴100克、氧化铜100克、氧化镍200克、氧化锰200克、钾长石3千克、膨润土5千克、石英粉3千克、方解石1.5千克、石墨粉3.5千克，然后再加水、球，它们配比为料∶水∶球=1∶0.8∶2，一起放入球磨罐里面进行球磨18小时；把球磨完成的浆料过300目筛网，倒入不锈钢盘内，然后一起放入烘箱进行烘干；把干燥完成的泥粉通过机械滚动成球，把球放入烘箱干燥，干燥水分低于0.8%，最后使用电炉烧成。从而合成多孔臭氧催化剂材料。该多孔臭氧催化剂的比表面为210m2/g, 平均孔径为20nm。

实施例3：