[发明专利]基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于活性γ‑氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂，所述基于活性γ‑氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂为活性γ‑氧化铝球负载的金属氧化物，其中，所述金属氧化物为铁氧化物、铜氧化物、钌氧化物、铈氧化物、钴氧化物、锰氧化物、镍氧化物中的至少一种。

技术领域

本发明属于臭氧催化氧化技术领域，尤其涉及一种基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，越来越多的工业废水进入污水管网，同时以工业废水为主的城市污水处理厂及工业园区的污水处理厂越来越多。随着环保形势越来越严峻，对城市污水处理厂的出水水质要求越来越严格。常规污水处理厂二级处理中，生化处理已经去除了大部分可生化降解的COD，剩下的主要为可溶性不可降解有机物(nbsCOD)，而随着一级A标准的全面落实，甚至部分经济发达地区正在逐步实施类地表四标准，COD要求不高于30mg/L。对出水COD的标准越来越高，nbsCOD给出水达标带来的困难越来越大，对此正有越来越多的污水厂增加深度处理单元，深度处理单元如何实现nbsCOD经济而稳定的去除成为一个亟需解决的问题。

高级氧化技术作为深度处理污水中nbsCOD的关键工艺之一势在必行，常规的高级氧化技术主要有臭氧氧化、芬顿反应、湿式催化氧化等。现有的芬顿法、湿式催化氧化技术，虽然一定程度上能提高污水处理效果，然而却存在加药量大、运行成本高、存在二次污染、操作麻烦等缺点。此外，芬顿反应存在劳动强度大、处理成本高、污泥多、腐蚀性大等诸多缺点，且对于低浓度COD处理效果差(出水COD较难达到50mg/L以下)，在低成本的要求下，高强度的高级氧化技术无法做到，比如芬顿、湿式催化氧化、超临界等。特别是当-水中nbsCOD的浓度过高时，芬顿法、加药法等高级氧化技术很难实现30mg/L以下的COD指标。

臭氧氧化由于具有操作简单、无药剂添加、无二次污染、无污泥产生等优点而受到水污研究者的青睐，其市场需要旺盛。臭氧氧化法作为有效的深度处理技术，能进一步去除有机物，满足日益严格的出水排放标准。但也面临着一些问题。首先，臭氧在水中溶解度较低，如何有效地使臭氧溶于水，提高臭氧利用效率已经成为该技术研究的热点；其次，研究臭氧与其它技术的联合使用，并能够研制出催化效果好、寿命长、重复利用率高的催化剂；再次，由于臭氧产生效率较低，耗能大，研究高效低能耗的臭氧发生装置也成为当前要解决的关键问题之一。为此正有越来越多的污水厂增加深度处理单元，深度处理单元如何实现nbsCOD的经济而稳定去除成为一个亟需解决的问题，高级氧化技术作为深度处理的关键工艺之一势在必行，也是目前该技术领域研究发展的趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂及其制备方法，旨在解决现有基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂难以对nbsCOD进行催化氧化，进而难以在污水处理过程中高效实现COD低于30mg/L的问题。

本发明是这样实现的，一种基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂，所述基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂为活性γ-氧化铝球负载的金属氧化物，其中，所述金属氧化物为铁氧化物、铜氧化物、钌氧化物、铈氧化物、钴氧化物、锰氧化物、镍氧化物中的至少一种。

以及，一种基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

提供活性γ-氧化铝球，清洗后干燥处理，测试干燥后的活性γ-氧化铝球的吸水率；

将所述活性γ-氧化铝球置于容器中，采用等体积浸渍法加入金属氧化物的前驱体溶液，吸附金属氧化物前驱体后干燥处理；

将吸附有金属氧化物前驱体的活性γ-氧化铝球放入加热装置中，在250-600℃条件下保温煅烧2-8小时，老化处理后得到基于活性γ-氧化铝球载体的臭氧氧化催化剂。