[发明专利]一种改性红土基水处理催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于废弃物再利用领域，具体涉及一种改性红土基水处理催化剂及其制备方法与应用。制备方法为：将红土球磨后烘干，然后将红土、高岭土、方解石粉末、氧化镁、碳材料混合均匀，用塑形剂将混合粉末和成泥状，烘干后进行煅烧，自然降温冷却后，得到改性红土基水处理催化剂。本发明通过将红土与氧化物混合掺烧，不仅可以赋予煅烧后红土具有良好的机械强度，同时可以提升红土制备催化剂的催化活性，使得制备的红土催化剂可有效激活臭氧、过氧化氢等氧化剂转化为羟基自由基，建立高级氧化反应，对多个电厂的脱硫废水进行处理，有效降低脱硫废水的COD指标，使脱硫废水满足达标排放要求或零排放中预处理的要求，实现对红土的合理化应用。

技术领域

本发明属于废弃物再利用领域，具体涉及一种改性红土基水处理催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

红土因富含氧化铁而使土壤发出棕红色，红色越明显，土壤土质越差，这是由于长年下雨，导致腐植质储存不易，仅留下较重的氧化铁而形成。虽然红土可以用来种植部分农作物，但红土酸性强、土质粘重，土壤肥力较差，因此红土还需要进行更好的利用，来实现变废为宝。由于红土中含有大量的氧化铁，而氧化铁通常作为催化剂中的催化组分，具有激活臭氧、过氧化氢等氧化剂转化为羟基自由基的能力，因此将红土转化为具有催化活性的催化剂，是为红土提供合理用途的有效手段。

发电企业在发电过程中不可避免的会产生脱硫废水，当前300MW以上机组均采用石灰石脱硫，产生的脱硫废水具有污染性强、含盐量高等特点，当前无论是对脱硫废水的达标排放处理还是零排放处理，都需要对脱硫废水的COD指标进行有效控制，而传统方法由于应用方面的限制，无法对脱硫废水进行有效处理，因此也无法对脱硫废水的COD指标进行有效降低，而高级氧化工艺是采用催化剂将氧化剂激活为羟基自由基，而后用羟基自由基对污染物进行强氧化处理，可在高盐、高污染指标的情况下，有效降低脱硫废水的COD指标，使脱硫废水满足达标排放或者零排放的处理要求。

可见，将红土转变为催化高级氧化处理脱硫废水的催化剂可能是一种有效的方案，但发明人发现，红土本身较难满足制备催化剂的需要，特别是烧结后机械强度不足、比表面积不足等问题，极大限制着红土的作为催化剂的再利用。因此，研究适用于红土制备高级氧化催化剂的工艺流程将具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种改性红土基水处理催化剂及其制备方法与应用，通过将红土与氧化物混合掺烧，不仅可以赋予煅烧后红土具有良好的机械强度，同时可以提升红土制备催化剂的催化活性，使得制备的红土催化剂可有效激活臭氧、过氧化氢等氧化剂转化为羟基自由基，建立高级氧化反应，对多个电厂的脱硫废水进行处理，有效降低脱硫废水的COD指标，使脱硫废水满足达标排放要求或零排放中预处理的要求，实现对红土的合理化应用。

本发明第一方面提供一种改性红土基水处理催化剂的制备方法，具体为：

将红土球磨后烘干，然后将红土、高岭土、方解石粉末、氧化镁、碳材料混合均匀，用塑形剂将混合粉末和成泥状，烘干后用压片机进行干压，压片成型后进行煅烧，自然降温冷却后，得到改性红土基水处理催化剂。

本发明第二方面提供一种上述制备方法得到的改性红土基水处理催化剂。

本发明第三方面提供一种固定床反应器，该反应器由下至上依次设置有进料区、催化剂床层、氧化区；进料区设置有废水入口，氧化区设置有废水溢流口；所述催化剂床层填装有上述改性红土基水处理催化剂；

废水入口处还连接有过氧化氢源，过氧化氢也通过废水入口进入反应器；过氧化氢由计量泵导入反应器内；过氧化氢在废水处理的过程中均匀持续的加入到水中，臭氧由气体分布器处与空气混合后通入反应器内，