[发明专利]一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂由ZSM‑5分子筛、氧化铝和活性金属的氧化物组成；所述活性金属为锰、镍、铁、铈和钛；以负载了锰和镍的氧化物的ZSM‑5分子筛总重量为100％计，锰氧化物含量以氧化锰计为1.0‑4.5wt％，镍氧化物以氧化镍计含量为0.5‑2.5wt％；负载了锰和镍的氧化物的ZSM‑5分子筛与氧化铝的质量比为1：(1.2‑1.8)；以所述催化剂总质量为100％计，铁氧化物的含量以氧化铁计为1.5‑2.5wt％，铈氧化物的含量以氧化铈计为0.5‑1.0wt％，钛氧化物的含量以氧化钛计为0.5‑0.9％。本发明的优点在于以锰和镍负载ZSM‑5分子筛为副组分，可以实现吸附和催化作用的有效结合。

技术领域

本发明涉及有机废水的处理领域，具体的说，本发明涉及一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着化学工业的发展和化工合成产品的广泛应用，水环境中难降解的有机污染物和新型污染物的种类、含量明显增加。随着我国环境意识的逐渐加强，污水排放标准的不断升级，各级相关单位都加强了废水治理的力度，以达到国家水处理标准。

臭氧催化氧化技术处理炼油废水以其处理效率高，操作简单而得到广泛关注和应用。在臭氧氧化处理废水的工艺中，催化剂的存在可以促进臭氧转化成氧化能力更强的羟基自由基，进而提高污水处理效果。因此开发高效的臭氧氧化催化剂是提高废水处理效果的有效途径之一。

专利CN101406831A公开了一种MnO₂负载型催化剂的制备方法，将醋酸锰配置成溶液，以活性炭、活性三氧化二铝、白色硅胶、分子筛、沸石或者硅藻土中的一种为载体，浸渍于该溶液中，经浸渍、蒸发浓缩、干燥、焙烧，制得负载型固体催化剂。

专利CN102921406A公开了一种活性炭催化剂及其制备方法和应用，将供炭剂如粒度为200目的无烟煤或烟煤或两者的混合物、金属化合物溶液如浓度为20-30％的Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Mo的硝酸盐或醋酸盐水溶液的一种、粘结剂、辅助剂相混合、压条并干燥形成料条；将所述料条进行炭化处理；将上述处理后的料条进行后处理，得到臭氧氧化催化剂，特点是中孔发达、使用寿命长。

专利CN105688927A报道了一种用于处理高酸重质原油加工废水的臭氧催化氧化催化剂，该催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分和助剂，所述载体包括氧化铝，所述活性组分元素包括Fe、Mn、Cu和Co，所述助剂组分包括Ce和Mg；所述的活性组分元素以氧化物计的总含量为6-12wt％，所述助剂元素以氧化物计的总含量为1.5-2.5wt％。

专利CN101982237A公开了一种处理炼油废水臭氧催化氧化催化剂的制备方法，将无定形氧化铝与羟基氧化铁粉末按干基重量100：1-30比例混合，经滚动造粒、养护、烘干、焙烧各步骤制成成品催化剂。

专利CN103566959A采用的催化剂的制备如下：将适量赤泥原矿用蒸馏水连续清洗，去除赤泥原矿表面的灰分，烘干；称取清洗后的赤泥，置于瓷坩埚内，放到马弗炉高温处理；降低马弗炉内温度至23-27℃，并在23-27℃条件下保持6-10小时；研磨与过筛，降至23-27℃后得到干燥粉末，将其研磨并过筛，选取粒径在0.075-0.15mm范围的颗粒。

专利CN104043458A报道了一种磁性纳米锰铁羟基氧化物臭氧催化氧化催化剂，该催化剂集成了Fe_x(OH)_y和Mn_x(OH)_y，二元金属羟基氧化物的表面特性，可以有效实现催化剂与水相分离，以铁盐和锰盐为活性源，通过碱液沉淀、陈化、表面清洗、烘干、研磨和过筛工序制备而得。