浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法技术

浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法，它涉及一种水处理方法。本发明专利技术解决了现有的去除污水或饮用水中有机物的方法普遍存在的操作复杂、成本高、去除效果差的问题。本发明专利技术方法是向反应器中加入浮石催化剂，然后分别通入待处理的水和臭氧，每升待处理的水投加0.5～50mg的臭氧，浮石催化剂与臭氧的重量比为200∶1～20，控制反应时间，即实现了水中有机物的去除。本发明专利技术具有催化剂耐磨损、不易流失、催化活性高、使用寿命长、反应速度快、水处理效果好、可大规模推广应用，不产生二次污染、方法操作简单，来源易得、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理方法，是一种利用催化剂强化臭氧降解水中有机物的方法。
技术介绍
随着工农业的迅猛发展，我国水源中有机物污染日益严重，现有给水处理工艺去除污染的功能有限，对水中有机物的去除效果差，且操作复杂、成本高，在处理过程中容易造成二次污染，难以适应现有水源的水质状况和水质标准，很难保证饮用水的水质安全性。 高级氧化技术是在臭氧氧化基础上发展起来的，是利用在氧化过程中产生的具有强氧化能力的羟基自由基氧化分解水中有机污染物，而目前的一些高级氧化技术成本造价过高，有些还会造成水质二次污染，且大多数处于实验室阶段，无法在水厂进行大规模的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的去除水中有机物的方法普遍存在的操作复杂、成本高、去除效果差的问题，而提供了。本专利技术如下如下向反应器中投加浮石催化剂，然后通入待处理的水，每升待处理的水投加0. 5 50mg的臭氧，反应器内待处理的水、臭氧和浮石催化剂接触的时间为1. Omin 30min，催化臭氧化反应器中待处理的水的流速度为1 30m/h，然后流出反应器即实现了水中有机物的去除；其中浮石催化剂与臭氧的重量比为200 1 20，浮石催化剂为天然浮石或负载活性物的天然浮石。本专利技术的方法操作简单，浮石催化剂促进水中臭氧分解，并产成大量羟基自由基，从而实现了对水中有机物的去除，且在整个操作过程中不易发生催化剂流失的问题， 不会产生二次污染，从而保证了出水的水质，本专利技术方法对有机物的去除率可达到70% 90%,比单独臭氧去除率提高约20% 40%。本专利技术的方法中浮石催化剂具有比表面积大、孔隙率高、机械强度大、耐磨损、化学稳定性好、催化活性高、使用寿命长，离子溶出低、 再生方法简单、来源容易，价格低廉，天然环保无任何污染等特点，本专利技术的反应时间短，进一步降低了水处理的成本，与现有的去除有机物的方法相比较成本降低了 50%左右，本专利技术的方法是多相催化臭氧化技术与其它高级氧化法比，提高了臭氧利用率，是一种新型高效、经济实用的水处理技术，可在水厂进行大规模推广应用。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式浮石催化臭氧化水处理方法如下如下向反应器中投加浮石催化剂，然后通入待处理的水，每升待处理的水投加0. 5 50mg的臭氧，反应器内待处理的水、臭氧和浮石催化剂接触的时间为 1. Omin 30min，催化臭氧化反应器中待处理的水的流速度为1 30m/h，然后流出反应器即实现了水中有机物的去除；其中浮石催化剂与臭氧的重量比为200 1 20，浮石催化剂为天然浮石或负载活性物的天然浮石。本实施方式使用的催化臭氧化反应器与现有设备相同，无须增加、改造现有水处理设备。本实施催化臭氧化反应器为循环式反应器、连续式反应器、非连续式反应器或多级联用式反应器，还可以与现有其他水处理工艺联合使用。本实施方式中的浮石为玄武岩质天然浮石或流纹岩质的天然浮石。本实施方式方法对有机物的去除率可达到70% 90%，比单独臭氧去除率提高约20% 40%。本实施方式的方法中浮石具有比表面积大、孔隙率高、机械强度大、耐磨损、化学稳定性好、催化活性高、使用寿命长，离子溶出低、再生方法简单、来源容易，价格低廉，天然环保无任何污染等特点，本实施方式的反应时间短，进一步降低了水处理的成本， 与现有的去除有机物的方法相比较成本降低了 50%左右，本实施方式的方法是多相催化臭氧化技术与其它高级氧化法比，提高了臭氧利用率，是一种新型高效、经济实用的水处理技术，可在水厂进行大规模推广应用。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是催化剂粒径为 0. 01 μ m 9. 8mm。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是催化剂粒径为 0.8μπι 9mm。其他步骤及参数与具体实施方式一相同具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三不同的是每升待处理的水投加10 40mg的臭氧。其他步骤及参数与具体实施方式一至三相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至三不同的是每升待处理的水投加1 45mg臭氧。其他步骤及参数与具体实施方式一至三相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至三不同的是每升待处理的水投加10 40mg臭氧。其他步骤及参数与具体实施方式一至三相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至三不同的是每升待处理的水投加15 30mg臭氧。其他步骤及参数与具体实施方式一至三相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一至七不同的是催化臭氧化反应器中待处理的水的水流速度5 25m/h。其他步骤及参数与具体实施方式一至七相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一至七不同的是催化臭氧化反应器中待处理的水的流速度为10 20m/h。其他步骤及参数与具体实施方式一至七相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一至九不同的是反应器内待处理的水、臭氧和浮石催化剂接触的时间为IOmin 20min。其他步骤及参数与具体实施方式一至九相同。具体实施方式十一本实施方式与具体实施方式一至十不同的是催化剂与臭氧质量比为150 1 15。其他步骤及参数与具体实施方式一至十相同。具体实施方式十二 本实施方式与具体实施方式一至十不同的是催化剂与臭氧质量比为100 0.5 10。其他步骤及参数与具体实施方式一至十相同。具体实施方式十三本实施方式与具体实施方式一至十不同的是催化剂与臭氧质量比为200 1 10。其他步骤及参数与具体实施方式一至十相同。具体实施方式十四本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是负载活性物的天然浮石的制备方法如下经预处理的天然浮石浸渍于浓度为0. 1 3. Omol/L的金属硝酸盐溶液中Mh，过滤得到固体物质A，再用碱溶液浸泡固体A24h，过滤得到固体物质B，将固体B在氢气气氛、350 500°C的条件下还原3h，即得负载活性物的天然浮石。其他步骤及参数与具体实施方式一至五相同。本实施方式中天然浮石的预处理方法为天然浮石经超声清洗2次，每次10分钟， 再用去离子水冲洗3遍，而后在40°C 60°C的条件下烘干，即完成了天然浮石的预处理。具体实施方式十五本实施方式与具体实施方式十四不同的是制备得到的负载活性物的天然浮石中活性物重量为天然浮石重量的 19%。其他步骤及参数与具体实施方式十四相同。具体实施方式十六本实施方式与具体实施方式十四不同的是制备得到的负载活性物的天然浮石中活性物重量为天然浮石重量的5% 15%。其他步骤及参数与具体实施方式十四相同。具体实施方式十七本实施方式与具体实施方式十四不同的是制备得到的负载活性物的天然浮石中活性物重量为天然浮石重量的 19%。其他步骤及参数与具体实施方式十四相同。具体实施方式十八本实施方式与具体实施方式十四不同的是制备得到的负载活性物的天然浮石中活性物重量为天然浮石重量的5% 15%。其他步骤及参数与具体实施方式十四相同。具体实施方式十九本实施方式与具体实施方式十四不同的是金属硝酸盐溶液由硝酸铁溶液、硝酸锌溶液、硝酸锰溶液、硝酸铜溶液、硝酸钴溶液、硝酸钛溶液或硝酸铝溶液中的一种或其中的几种组成。其他步骤及参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法，其特征在于浮石催化臭氧化去除水中有机物的方法如下：向反应器中投加浮石催化剂，然后通入待处理的水，每升待处理的水投加０．５～５０ｍｇ的臭氧，反应器内待处理的水、臭氧和浮石催化剂接触的时间为１．０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ，催化臭氧化反应器中待处理的水的流速度为１～３０ｍ／ｈ，然后流出反应器即实现了水中有机物的去除；其中浮石催化剂与臭氧的重量比为２００∶１～２０，浮石催化剂为天然浮石或负载活性物的天然浮石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠林，袁磊，沈吉敏，刘玥，刘宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93