一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1：载体制备：选取合适的硅藻土为载体，经过水洗、烘干和煅烧后，备用；S2：铋光催化剂的制备，S3：负载型卤氧化铋催化剂的制备。本发明专利技术的目的是提供一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用，使有机磷废水在处理时，无需投加大量除磷药剂，无需过多限制条件及设备设施，简化有机磷废水的处理工艺，降低运行成本。降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用。

技术介绍

[0002]工业废水由于其具有高COD、高氨氮(NH3
‑
N)、高总磷(TP)、高盐分、成分复杂等特点，往往造成处理难度大、成本高、稳定性差等后果，从而给企业带来极大的环保治理压力。现有治理技术中，对于不同污染因子，均有专一的治理技术，总的来讲，工业废水处理工艺大体流程为“预处理+前处理+深度处理”。含高氨氮且高总磷工业废水可以说是整个废水治理领域中极具棘手的版块之一，目前，此类废水主流处理工艺为采用蒸发浓缩预处理，然后加入化学药剂将有机磷尽可能转化为无机磷前处理，最后通过生化法深度处理。
[0003]一般地，对于高氨氮、高总磷工业废水，均须经过蒸发浓缩(湿式氧化处理、MVR、多效蒸发)预处理工艺，如此一来，COD可减少90％～98％、总磷可减少95％～98％。此时，若为无机磷且盐分指标不高废水，可直接进行生化深度处理工艺，否则，还须经一系列前处理。故现有处理技术中存在如下缺点：高氨氮、高总磷废水经蒸发浓缩后所得冷凝废水，后处理过程中，须检测诊断废水中磷的存在形态(无机磷还是有机磷)，无机磷可直接进入生化深度处理，有机磷须经前处理将其尽可能转化为无机磷，再进入生化深度处理。对于有机磷废水来讲，须投加大量除磷药剂，同时生成物须清除(反应完毕后，生成物须采用重力沉淀(设备设施须定期清掏)或气浮(额外增加设备设施)自动方式除去)，且对应除磷药剂专一性较强，若废水中其他指标控制不稳定，除磷效果将大大降低，从而额外增加除磷药剂耗量，造成二次污染；在选取对应除磷药剂时，为达到较佳效果，一般都会要求规定的处理条件，如温度、pH等控制范围，导致有机磷处理时，处理工艺复杂，操作难度高，运行成本高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用，使有机磷废水在处理时，无需投加大量除磷药剂，无需过多限制条件及设备设施，简化有机磷废水的处理工艺，降低运行成本。
[0005]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0006]一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：载体制备：选取合适的硅藻土为载体，经过水洗、烘干和煅烧后，备用；
[0008]S2：铋光催化剂的制备：A1：将铋源与卤素源溶液搅拌混合均匀，于常压条件下，加热至溶剂完全蒸发，冷却至室温，得到糊状物体；A2：向A1步骤中的得到糊状物体加入去离子水，搅拌均匀，将上层白色悬浊液抽滤，得到滤饼，去离子水洗涤滤饼pH至中性，将滤饼干燥，得到白色目标产物卤氧化铋灰白色固体，备用；
[0009]S3：负载型卤氧化铋催化剂的制备：将S1步骤中制备出的载体和S2步骤中制备出的铋光催化剂置于容器中，加入辅助剂，搅拌均匀，将混合均匀的物质于室温条件下超声浸
渍，然后重结晶、离心得到固体，将固体置于烘箱内，烘干，得到干燥的固体，再将干燥的固体转入煅烧炉内，煅烧，冷却，最终制备得到原位负载型卤氧化铋催化剂。
[0010]硅藻土本身具有质轻、比表面积大以及多孔等结构特征，通过水洗将硅藻土中的杂质去除，然后通过烘干、煅烧，修饰硅藻土的孔径，使硅藻土的负载性能加强；通过A1和A2步骤的处理，制备出高活性的铋光催化剂，再将铋光催化剂和辅助剂负载在硅藻土上，得到原位负载型卤氧化铋催化剂，通过使用本催化剂，使有机磷废水的后续处理过程中，不必使用相应的除磷药剂，简化有机磷废水的处理工艺，降低了运行成本。
[0011]进一步，所述S1步骤中，硅藻土的烘干条件为：于130
‑
150℃的条件下烘干1
‑
2H。
[0012]进一步，所述S1步骤中，硅藻土的煅烧条件为：于450
‑
500℃的条件下煅烧2
‑
3H。
[0013]进一步，所述A2步骤中，滤饼的干燥条件为：于60℃
‑
90℃的条件下干燥3
‑
6小时。
[0014]进一步，所述S3步骤中，辅助剂包括聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合铝铁、氯化铝、氯化铁中的一种或多种。
[0015]采用聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合铝铁、氯化铝、氯化铁中的一种或几种作为辅助剂，其主要作用是破乳以及絮凝沉淀，增加高活性卤氧化铋光催化剂与废水中水溶性污染物的接触概率，从而进一步提高催化剂的活性。
[0016]进一步，所述S3步骤中，载体、辅助剂、卤氧化铋光催化剂的质量比为：(4
‑
7)：(2
‑
5)： 1。
[0017]通过采用该质量比的载体、辅助剂、卤氧化铋光催化剂，使卤氧化铋光催化剂和辅助剂能够更好的负载在硅藻土载体上，发挥出更佳的效果。
[0018]进一步，所述S3步骤中，超声浸渍的时间为4
‑
6H。
[0019]通过超声浸渍，将铋光催化剂充分负载在载体上。
[0020]进一步，所述S3步骤中，烘干的温度为：105
‑
120℃，煅烧的条件为：采用程序升温的方式，于350
‑
600℃的条件下煅烧3
‑
7h。
[0021]本专利技术还提供一种负载型卤氧化铋催化剂的应用，包括以下步骤，将所得负载型卤氧化铋催化剂成型后附在固定床上，插入至盛有废水中，在100W的射灯或汞灯照射下通气(空气) 鼓泡1.5
‑
4h。
[0022]进一步，所述废水为进入生化系统前经过预处理系统MVR(双效蒸发)处理的冷凝废水。
[0023]本专利技术的一种负载型卤氧化铋催化剂的制备及应用，具有如下优点：
[0024]1.有机磷废水处理时，无需投加大量除磷药剂，所述负载型卤氧化铋催化剂附在固定床上，避免了清掏及二次污染风险；
[0025]2.有机磷废水处理时，所述催化剂制备原材料便宜可得，制备方法简单，适合规模化工业生产，所得负载型卤氧化铋催化剂仅饱和后定期更换，且操作简单；
[0026]3.有机磷废水处理时，无需过多限制条件及设备设施，预处理后所得废水直接经负载型卤氧化铋催化剂，运行成本大大降低。
具体实施方式
[0027]以下将结合具体实施例对本专利技术进行详细说明：
[0028]实施例1,负载型卤氧化铋催化剂的制备一
[0029]S1：载体制备：选取150g的硅藻土为载体，经过水洗、于130℃的条件下烘干2H，然后转入煅烧炉中，于450℃的条件下煅烧3H后，备用；
[0030]S2：铋光催化剂的制备：A1：将15g铋源与20ml卤素源溶液搅拌混合均匀，于常压条件下，加热至溶剂完全蒸发，冷却至室温，得到糊状物体；A2：向A1步骤中的糊状物体加入100ml 去离子水，搅拌均匀，将上层白色悬浊液抽滤，得到滤饼，去离子水洗涤滤饼pH至中性，将滤饼于60℃℃的条件下干燥6小时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：载体制备：选取合适的硅藻土为载体，经过水洗、烘干和煅烧后，备用；S2：铋光催化剂的制备：A1：将铋源与卤素源溶液搅拌混合均匀，于常压条件下，加热至溶剂完全蒸发，冷却至室温，得到糊状物体；A2：向A1步骤中的得到糊状物体加入去离子水，搅拌均匀，将上层白色悬浊液抽滤，得到滤饼，去离子水洗涤滤饼pH至中性，将滤饼干燥，得到白色目标产物卤氧化铋灰白色固体，备用；S3：负载型卤氧化铋催化剂的制备：将S1步骤中制备出的载体和S2步骤中制备出的铋光催化剂置于容器中，加入辅助剂，搅拌均匀，将混合均匀的物质于室温条件下超声浸渍，然后重结晶、离心得到固体，将固体置于烘箱内，烘干，得到干燥的固体，再将干燥的固体转入煅烧炉内，煅烧，冷却，最终制备得到原位负载型卤氧化铋催化剂。2.根据权利要求1所述的一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中，硅藻土的烘干条件为：于130
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150℃的条件下烘干1
‑
2H。3.根据权利要求2所述的一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中，硅藻土的煅烧条件为：于450
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500℃的条件下煅烧2
‑
3H。4.根据权利要求3所述的一种负载型卤氧化铋催化剂的制备方法，其特征在于：所述A2步骤中，滤饼的干燥条件为：于60℃
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲桃，周红军，付振程，马小军，唐华，王一恒，
申请(专利权)人：重庆南科环工环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：