[发明专利]一种催化臭氧氧化用微孔刚玉曝气头及其制造方法

说明书

本发明公开了一种催化臭氧氧化用微孔刚玉曝气头及其制造方法，用于污水处理或自来水的杀菌消毒领域，解决了现有技术臭氧利用率低的问题。所述微孔刚玉曝气头由刚玉砂、结合剂、粘结剂和活性金属盐经过混合、制坯焙烧而成。焙烧过程中活性金属盐分解产生具有催化臭氧氧化作用的活性金属氧化物，均匀分布于曝气头中，使曝气过程中臭氧与曝气头上的催化剂充分接触，产生强氧化性羟基自由基，实现曝气与催化一体化的功能，可显著提高臭氧氧化技术的臭氧利用率。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地涉及一种用于臭氧氧化处理污水的微孔刚玉曝气头及其制造方法。

背景技术

随着环保要求的提高，国家和地方排放标准从严，臭氧氧化处理污水技术目前获得广泛应用。臭氧氧化处理污水的过程中不产生二次污染，多余臭氧会很快分解为氧气，可用于灭菌消毒、去除COD和脱色等。臭氧具有极强的氧化性，但在水中溶解度低，在污水处理中利用率低，导致臭氧氧化成本较高。

催化臭氧氧化技术是利用催化剂催化臭氧产生氧化性更强的羟基自由基对污水进行处理，氧化处理污水有机物，达到降低COD的目的。但目前使用的催化剂主要为载体型催化剂，催化剂载体的主要材料为活性氧化铝，成本较高，对污水的悬浮物要求较高。臭氧气体经过曝气头分布后在催化剂床层中也易形成气体沟流，使臭氧与催化剂的接触面小，导致臭氧与催化剂的利用率较低。

不管是臭氧氧化还是催化臭氧氧化技术都存在臭氧利用率低的问题，本发明的目的在于提供了一种具有催化臭氧氧化功能的微孔刚玉曝气头，解决当前技术中臭氧利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服臭氧氧化和催化臭氧氧化技术中臭氧和催化剂利用率低的不足，本发明提供了一种用于催化臭氧氧化的微孔刚玉曝气头，可以用于完成臭氧曝气与催化臭氧氧化双重功能。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种催化臭氧氧化用微孔刚玉曝气头，由刚玉砂、结合剂、粘结剂和活性金属盐经过混合、制坯、焙烧而成；

所述微孔刚玉曝气头中各组分所占比例为：刚玉砂70％～90％、结合剂5％～20％、粘结剂0.3％～1.0％和活性金属盐1％～10％。

在上述方案的基础上，所述微孔刚玉曝气头中各组分所占比例为：刚玉砂80％～85％、结合剂10％～15％、粘结剂0.5％～0.8％和活性金属盐3％～5％。

在上述方案的基础上，所述微孔刚玉曝气头的气孔率为40％～65％，气孔孔径为100～180μm。

在上述方案的基础上，所述刚玉砂的粒度小于400μm。

在上述方案的基础上，所述刚玉砂的粒度小于200μm。

在上述方案的基础上，所述结合剂的组分为粘土18％～25％、长石70％～75％和沸石4％～8％；所述结合剂的粒径为100～200目。

在上述方案的基础上，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和环糊精中的一种或两种。

在上述方案的基础上，所述活性金属盐为铜、铁，铈、锰、钴、镍、铬、钼、银、钛、钒的硝酸盐或乙酸盐中的一种或多种。

上述催化臭氧氧化用微孔刚玉曝气头的制造方法，制造步骤为：

步骤1、将刚玉砂和结合剂混合均匀，制成混合物一；

步骤2、将活性金属盐与粘结剂混合均匀，制成混合物二，然后加入粘结剂重量5～8倍的水配制成胶液，然后加入混合物一搅拌均匀，倒入模具中压制成坯件；

步骤3、将坯件置于空气气氛中焙烧，烧成温度为1230～1300℃，焙烧时间为60～80小时；

步骤4、降温制得催化臭氧氧化用微孔刚玉曝气头。