一种应用于反渗透浓水臭氧催化氧化耦合光催化的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料、制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于臭氧催化氧化耦合光催化工艺处理石化废水反渗透浓水的金属‑羧基双离子屏蔽型氮化碳材料及反应装置，属于水污染治理技术领域，尤其涉及污水高级氧化净化领域，能够有效解决石化废水反渗透浓水中盐离子浓度高、催化剂表面结垢等问题。设计的臭氧催化氧化耦合光催化反应装置能够先在沉淀区去除部分易沉淀离子，同时软化水质，在臭氧‑光催化反应器内有效净化污水。制备的金属‑羧基双离子屏蔽型氮化碳材料具有臭氧催化氧化、光催化氧化、以及臭氧催化氧化耦合光催化活性，可在水处理过程中对臭氧等进气以及灯管提供的光源产生刺激响应，生成羟基等活性自由基团，对污染物进行降解，同时，引入的金属阳离子能减弱反渗透浓水中钙镁离子的结垢作用，引入的羧基官能团能够排斥氯离子从而使催化剂有效的去除浓水中的有机污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水污染治理，尤其涉及臭氧催化协同光催化技术处理领域，具体涉及一种应用于反渗透浓水臭氧催化氧化耦合光催化的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料、制备方法及装置。

技术介绍

1、石化行业反渗透浓水具有高盐分、高毒性、难降解等特点，其复杂水质导致利用传统工艺难以实现污染物的深度去除。臭氧催化氧化耦合光催化技术是一种高级氧化技术，通过协同作用显著提升对难降解有机污染物的处理效率，常被用于处理难降解有机废水。但其在反渗透浓水的应用仍然面临诸多挑战：高浓度盐离子引发催化剂活性位点失活和结构失稳、自由基淬灭导致污染物降解效率衰减等。

2、臭氧催化氧化耦合光催化系统在运行中通过臭氧、光源等进行表面刺激响应，产生羟基自由基、超氧自由基等具有强氧化性的自由集团，对污水中的污染物进行有效处理，同时，催化剂中的金属阳离子能够抑制高盐离子对降解效率的影响，同时减弱催化剂表面的结垢问题以提升催化剂的使用寿命。臭氧催化氧化耦合光催化材料及装置的研发和应用能够提升降解效率、延长催化剂寿命，推动臭氧催化氧化耦合光催化技术在水污染处理领域的发展。p>

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【技术保护点】

1.一种应用于反渗透浓水臭氧催化氧化耦合光催化工艺的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料、制备方法，其特征在于，所述金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料具有臭氧催化氧化、光催化氧化、臭氧催化氧化耦合光催化氧化等多功能催化活性，可通过投加臭氧、光源等实现污染物去除；所述应用于光催化耦合臭氧催化工艺的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料的制备方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中三聚氰胺和无水草酸的质量比为2～5：1(g：g)，三聚氰胺和金属盐的摩尔比为5～20：1；金属盐的种类为氯化锰、氯化钾、氯化钠；煅烧反应温度为400-600℃，升温速率为...

【技术特征摘要】

1.一种应用于反渗透浓水臭氧催化氧化耦合光催化工艺的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料、制备方法，其特征在于，所述金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料具有臭氧催化氧化、光催化氧化、臭氧催化氧化耦合光催化氧化等多功能催化活性，可通过投加臭氧、光源等实现污染物去除；所述应用于光催化耦合臭氧催化工艺的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料的制备方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中三聚氰胺和无水草酸的质量比为2～5：1(g：g)，三聚氰胺和金属盐的摩尔比为5～20：1；金属盐的种类为氯化锰、氯化钾、氯化钠；煅烧反应温度为400-600℃，升温速率为3-15℃/min，煅烧反应时间为2-6h。

3.一种实施如权利要求1所述方法的金属-羧基双离子屏蔽型氮化碳材料负载的臭氧催化氧化耦合光催化装置，其特征在于，主要包括：沉淀装置壳体(1)、进水阀门i(2)、沉淀装置盖板(3)、锯齿状溢流堰(4)、搅拌棒(5)、搅拌浆(6)、排水口i(7)、排泥口(8)、出水口i(9)、栓塞式催化剂加料口(10)、排气口(11)、尾气收集装置(12)、出水口ii(13)、填料板共四块(14)、光源(15)、灯罩(16)、臭氧-光催化反应器外壳(17)、曝气盘(18)、进气口(19)、臭氧-光催化反应器盖板(20)、进水口ii(21)、蠕动泵(22)、气瓶(23)、臭氧发生器(24)、气体流量计(25)、臭氧监测仪(26)；

4.一种如权利要求3所述臭氧催化氧化耦合光催化装置，其特征在于，污水通过外接蠕动泵至进水口i(2)实...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宇翔，刘芳，刘嘉梁，刘柃妤，朱本洁，任中飞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：