The invention relates to the field of refractory wastewater treatment, and provides a catalyst, a preparation method and a use thereof, in particular to a heterogeneous catalyst for ozone catalytic oxidation treatment of degradable wastewater, a preparation method and a use thereof. The catalyst of the invention takes activated alumina as the carrier, and the transition metal is loaded on the carrier by impregnation and hydrothermal method, and then dried and calcined. When the catalyst is used to treat refractory wastewater, a large number of hydroxyl radicals can be produced, and refractory organic compounds can be oxidized. The catalyst is a highly efficient heterogeneous ozone catalyst with high catalytic activity, simple preparation process and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种用于臭氧催化氧化处理难降解废水的催化剂、其制备方法及用途
本专利技术涉及难降解废水处理领域,涉及一种催化剂、其制备方法及用途,尤其涉及一种用于臭氧催化氧化处理降解废水的异相催化剂、其制备方法及用途。
技术介绍
无论是工业废水深度处理还是生活污水处理,提标改造都需要高效可行的处理技术。目前,大部分研究主要集中在高级氧化技术上,其中臭氧催化氧化技术利用臭氧产生氧化性极强的羟基自由基,可以高效降解有机污染物,反应速率快、没有选择性、不产生二次污染、实现污水零排放,是目前的研究热点。臭氧催化氧化技术的关键是高效廉价的催化剂的制备。科研院所研究的催化剂,多为纳米级粉末催化剂,且活性组分多为贵金属,虽然在实验室研究中有着很高的催化活性但基本不能回收利用且制备成本过高,难以大规模工程应用。CN106540706A公开了一种负载型臭氧催化剂及其制备方法和应用,所述方法包括:1)催化剂载体的制备:称取氟钛酸铵和硼酸溶于水中,搅拌,得到前驱体溶液,将前驱体溶液移到密封反应釜中,将预处理后的分子筛浸入前驱体溶液中,水热反应,取出产物,清洗,煅烧,即得催化剂载体;2)过渡金属氧化物和稀土金属氧化物再催化剂载体表面的负载:在步骤1)制得的催化剂载体上负载过渡金属氧化物和稀土氧化物。此方法能有效提高臭氧催化剂与臭氧的接触面积,加速臭氧分解产生羟基自由基,进而加快污水中有机物的氧化速率和效率。其虽然解决了贵金属制备成本高的问题,但仍然存在产物为微米级回收再利用困难,且制备方法繁琐等问题。大部分市售颗粒催化剂存在着催化活性较低、臭氧利用率低、制备工艺复杂的问题,制约了臭氧催化氧化技术 ...
【技术保护点】
1.一种催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)活性组分的浸渍:采用铁源、锰源或铜源中的任意一种或至少两种的组合配制前驱液,然后与催化剂载体混合,调节pH至5.2~6.5,浸渍;(2)水热反应:浸渍完成后,进行水热反应;(3)干燥并焙烧,得到催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)活性组分的浸渍:采用铁源、锰源或铜源中的任意一种或至少两种的组合配制前驱液,然后与催化剂载体混合,调节pH至5.2~6.5,浸渍;(2)水热反应:浸渍完成后,进行水热反应;(3)干燥并焙烧,得到催化剂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂载体为活性载体,优选为活性氧化铝小球;优选地,所述活性氧化铝小球的粒径为3mm~8mm,比表面积为200m2/g~300m2/g。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在催化剂载体使用前,对催化剂载体进行预处理,具体包括:将催化剂载体于碱溶液中清洗,再水洗至中性并烘干;优选地,催化剂载体预处理过程中,所述碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液中的任意一种或两种的组合,优选为NaOH溶液;优选地,催化剂载体预处理过程中,碱溶液的浓度为0.005~0.02mol/L,优选为0.01mol/L;优选地,催化剂载体预处理过程中,催化剂载体于碱液中清洗的时间为5min~10min;优选地,催化剂载体预处理过程中,水洗使用纯水、蒸馏水或去离子水中的任意一种或至少两种的组合;优选地,催化剂载体预处理过程中,烘干的温度为100℃~150℃。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)采用铁源、锰源和铜源配制前驱液,具体包括:将可溶性铁盐、锰盐和铜盐溶于水中;优选地,所述可溶性铁盐、锰盐和铜盐分别为各自的硝酸盐或乙酸盐;优选地,n(Fe):n(Mn):n(Cu)为2~3:1~2:1~2;优选地,以金属元素重量计,活性组分占催化剂总重量的5%~20%,所述活性组分为氧化铁、氧化锰或氧化铜中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)调节pH使用的调节剂包括:NaOH、Na2CO3或KOH中的任意一种或至少两种的组合,优选为NaOH或Na2CO3;优选地,步骤(1)所述浸渍过程在搅拌条件下进行;优选地,步骤(1)所述浸渍的温度为15℃~50℃;优选地,步骤(1)所...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡清,李浩然,胡滨,郭兆然,张倩,葛立福,赵洪军,索小棽,马林,
申请(专利权)人:渤海水业股份有限公司,北京南科大蓝色科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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