一种臭氧催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种臭氧催化剂及其制备方法与应用，涉及臭氧催化剂技术领域，包括如下步骤：制备三维立体网状结构的连续纤维团体；按照重量比70％

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于臭氧催化
，具体涉及一种臭氧催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]经济快速发展的同时也伴随着水体的污染，尤其是城市河湖，水体中含有大量的有机污染物以及高含量的氮元素。都是导致水体富营养化的元素，而现阶段对污水中有机物的脱除，氮的脱除，往往是分开进行。
[0003]现阶段，臭氧氧化技术，在有机废水尤其是难降解有机废水处理方面也得到越来越广泛的应用，臭氧氧化技术需要用臭氧氧化剂用于有机物的降解，现有的臭氧氧化剂常采用粒料堆填的方式进行污水处理，由于粒料表面积上的空隙小，污水无法穿过粒料内部进行污水处理，对有机物的降解仅仅停留在粒料表面，从而影响对污水内有机物的降解效率，另外，如果想达到较好的处理效果，需要增大填料厚度，但增大填料厚度对流量会带来阻碍，同时也易导致填料的堵塞。
[0004]臭氧氧化降解有机废水处理中会生产碳源，不加以利用同样也会造成能源的浪费。为此，我们设计并提出了一种臭氧催化剂及其制备方法与应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在臭氧氧化剂采用粒料堆填方式对污水处理效率低、易堵塞，且臭氧氧化降解有机废水中会生产的碳源无法有效利用的缺点，而提出的一种臭氧催化剂及其制备方法与应用。该臭氧催化剂采用一体的块状填料，其内可形成连通路径的多孔型臭氧催化填料，可增大臭氧催化填料与污水接触的比表面积，一方面提高了对污水中有机物的降解效率，另一方面提高污水在填料内的流通量，另外，采用分层且层距逐渐减少的填料板设计，可对污水进行分层进行深度处理，可对臭氧催化降解的碳源加以利用，增加了硫自养反硝化碳的来源，减少对碳源的投放，节约了碳源投放成本。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]设计一种臭氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1、制备三维立体网状结构的连续纤维团体，备用；
[0009]步骤2、按照重量比70％
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80％、19％
‑
28％和1％
‑
2％铝合金粉末、催化剂粉末和造孔剂与粘合剂混合成糊状的臭氧催化剂；
[0010]步骤3、将步骤2制备的糊状臭氧催化剂以挂膜的方式淋在连续纤维团体上，并通过离心的方式去除多余的臭氧催化剂，得到坯料；
[0011]步骤4、将步骤3干燥后的坯料送入至烧结炉进行高温焙烧，得到去纤维化的烧结坯料；
[0012]步骤5、冷却步骤4中得到的烧结坯料至常温，经过切割最终得到内部具有连通路径的多孔型臭氧催化填料。
[0013]进一步的，所述连续纤维团体为丝瓜络纤维载体。
[0014]进一步的，所述催化剂粉末为二氧化锰、二氧化钛、氧化铈中的一种或多种的混合，所述造孔剂为纤维素颗粒或碳粉颗粒中的一种或两种的混合，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液。
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种臭氧催化剂，由所述的方法制备得到的多孔型臭氧催化填料。
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种臭氧催化剂的应用，根据权利要求所述臭氧催化剂在复合型污水处理装置中的应用，所述复合型污水处理装置包括填料塔，所述填料塔的内部位于上方设有臭氧催化单元，位于下方设有硫自养反硝化单元；所述臭氧催化单元由多个第一填料板组成，每个所述第一填料板上以阵列的方式贯穿设有多个第一填料槽，所述第一填料槽内设有多孔型臭氧催化填料。
[0017]进一步的，所述臭氧催化单元的多个第一填料板的板间距呈递减的方式排布。
[0018]进一步的，所述多孔型臭氧催化填料包括填料管，所述填料管的顶部设有向外凸出的突楞，所述突楞的顶部呈漏斗状，所述填料管内固定设有臭氧催化填料，填料管的底部设有用于承托臭氧催化填料的第一底托。
[0019]进一步的，所述第一填料槽的顶部设有环形结构的限位槽，所述限位槽的深度与所述突楞的厚度相同。
[0020]进一步的，所述填料管与第一填料槽之间采用螺纹连接，所述填料管的外壁设有外螺纹部，所述第一填料槽内设有与所述外螺纹部适配的内螺纹部。
[0021]本专利技术提出的一种臭氧催化剂及其制备方法与应用，有益效果在于：
[0022](1)、本专利技术通过臭氧催化剂采用一体的块状填料，其内可形成连通路径的多孔型臭氧催化填料，污水可直接穿过多孔型臭氧催化填料内部连通的路径，从多孔型臭氧催化填料内部流通，并且内部具有较大的连通空隙供污水流通，可增大臭氧催化填料与污水接触的比表面积，一方面提高了对污水中有机物的降解效率，另一方面可降低臭氧催化填料的厚度，减少污水在填料中的行程，提高流通量，另外，采用分层且层距逐渐减少的填料板设计，可对污水进行分层深度处理。
[0023](2)、本专利技术通过在硫自养反硝化单元上方设置臭氧催化单元，使硫自养反硝化单元可以利用臭氧催化单元降解产生的碳源，一方面利用了臭氧催化产生的碳源，提高碳源利用，另一方面，增加了硫自养反硝化单元的来源，减少对碳源的投放，节约了碳源投放成本。
[0024](3)、采用半透膜透过的方式为硫自养反硝化填料增加碳源，可降低碳源添加后的流失量，提高了碳源的利用率。
附图说明
[0025]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0026]图1是本专利技术中关于复合型污水处理装置的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术中关于第一填料板的局部剖视结构示意图；
[0028]图3是本专利技术中关于的多孔型臭氧催化填料的结构示意图；
[0029]图4是本专利技术中关于的多孔型臭氧催化填料的拆分结构示意图；
[0030]图5是本专利技术中关于的多孔型臭氧催化填料的内部结构示意图；
[0031]图6是本专利技术中关于的第二填料板的局部剖视结构示意图(含硫自养反硝化填料)；
[0032]图7是本专利技术中关于的第二填料板的局部剖视结构示意图；
[0033]图8是本专利技术中关于的硫自养反硝化填料的拆分结构示意图；
[0034]图9是本专利技术中关于的硫自养反硝化填料碳源供应示意图；
[0035]图10是本专利技术关于臭氧催化剂的制备流程框图
[0036]图中标记为：1、填料塔；2、第一填料板；21、第一填料槽；22、限位槽；23、内螺纹部；3、多孔型臭氧催化填料；31、填料管；32、突楞；33、外螺纹部；34、第一底托；4、第二填料板；41、进液管；42、出液管；43、空腔；44、第二填料槽；45、通孔；46、第二底托；5、硫自养反硝化填料；6、半透膜。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备三维立体网状结构的连续纤维团体，备用；S2、按照重量比70％
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80％、19％
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28％和1％
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2％铝合金粉末、催化剂粉末和造孔剂与粘合剂混合成糊状的臭氧催化剂；S3、将S2制备的糊状臭氧催化剂以挂膜的方式淋在连续纤维团体上，并通过离心的方式去除多余的臭氧催化剂，得到坯料；S4、将S3干燥后的坯料送入至烧结炉进行高温焙烧，得到去纤维化的烧结坯料；S5、冷却S4中得到的烧结坯料至常温，经过切割最终得到内部具有连通路径的多孔型臭氧催化填料(3)。2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，所述连续纤维团体为丝瓜络纤维载体。3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂粉末为二氧化锰、二氧化钛、氧化铈中的一种或多种的混合，所述造孔剂为纤维素颗粒或碳粉颗粒中的一种或两种的混合，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液。4.一种臭氧催化剂，其特征在于，由权利要求1
‑
3任一项所述的方法制备得到的多孔型臭氧催化填料(3)。5.一种臭氧催化剂的应用，其特征在于，根据权利要求4所述臭氧催化剂在复合型污水处理装置中的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，于科峰，石晨辉，
申请(专利权)人：宜兴市斐然环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：