本发明专利技术公开了一种用于臭氧催化处理有机废水的无机膜及其制备方法，主要包括膜的支撑体和膜分离层的制备与改性处理，它是在改性无机膜支撑体和改性处理的膜分离层表面分别负载了不同类别的催化剂，构成多级立体催化复合体；本发明专利技术制备的立体催化复合体不仅能够实现普通无机膜的固液分离功能，而且具备催化臭氧分解功能，提高臭氧对废水中有机污染物的氧化与降解效率。此外，通过对支撑体和膜分离层化学成分改性，使膜孔光滑、压降小、减少污染物堵塞，有助于延长膜组件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，主要包括膜的支撑体和膜分离层的制备与改性处理，它是在改性无机膜支撑体和改性处理的膜分离层表面分别负载了不同类别的催化剂，构成多级立体催化复合体；本专利技术制备的立体催化复合体不仅能够实现普通无机膜的固液分离功能，而且具备催化臭氧分解功能，提高臭氧对废水中有机污染物的氧化与降解效率。此外，通过对支撑体和膜分离层化学成分改性，使膜孔光滑、压降小、减少污染物堵塞，有助于延长膜组件的使用寿命。【专利说明】
本专利技术属于环保领域，涉及一种制备特殊功能的膜组件，更具体的说是，主要用于难降解有机废水的处理。
技术介绍
废水中的有机污染物按生物降解性可分为:易降解的有机污染物和难降解的有机污染物。易降解的有机污染物治理已有成熟的处理技术，例如:由活性污泥法和生物膜演化出的多种技术工艺等，但对于难降解的有机污染物处理仍在摸索中，导致部分高浓度难降解废水直 接排放，除了资金和管理的原因之外，更主要的还是缺乏高效对路的治理技术。由于难降解有机污染物得不到及时有效的处理，排放到水体等自然环境后更不易通过天然的自净作用减少其含量，使其在水体、土壤等自然介质中不断累积，打破生态系统原有的平衡，给人类赖以生存的环境造成巨大的威胁，并且可以通过食物链进入生物体，最后进入人体危害健康。因此，对于处理含难降解有机污染物废水，开发新型高效实用的处理技术和装置，有着重要的现实意义和实用价值。与传统的有机膜相比，无机膜具有耐高温、耐腐蚀、耐清洗、机械强度大、结构稳定不变形、寿命长等突出优点，由于目前的无机膜仅能实现固液分离，没有催化臭氧分解、氧化处理污水中有机物的功能。因此，无法在耦合式的臭氧膜催化反应器中使用。
技术实现思路
为解决上述难题，本专利技术提供了。主要包括膜的支撑体和膜分离层的制备与改性处理，使支撑体和分离层均具备不同的催化氧化功能，构成多级立体催化复合体，能够同时实现对固液分离和催化臭氧氧化功能。 为实现上述目的本专利技术公开了如下的技术方案: 一种用于臭氧催化处理有机废水的无机膜，其特征在于它是由改性无机膜支撑体和改性处理膜分离层组成，是在改性无机膜支撑体和改性处理的膜分离层表面分别负载了不同类别的催化剂，构成多级立体催化复合体；其中所述改性无机膜支撑体的组成为骨料:平均粒径 30 a -Al20393.8%、膨润土 1.25% ； 成孔剂:紫木节；1.9% 添加剂:改性Mn-S1-Ti催化剂0.8%、硝酸铜0.75% ； 分散剂:卵磷脂1.5% ； 余量加水至100% ； 所述改性处理膜分离层的组成为 骨料:a -Al2O3 88.9%,膨润土 0.45% 成孔剂:紫木节0.9% 添加剂=N1-Co催化剂6.5%，硝酸Zn2.75% ；分散剂:卵磷脂0.5%。 本专利技术进一步公开了用于臭氧催化处理有机废水的无机膜的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行: (1)改性无机膜支撑体的制备: 1)制备支撑体改性催化剂: ①以二氧化硅分子筛，平均粒径3#?,与去离子水通过搅拌混合，形成悬浊液； ②缓慢加入0.5摩尔的Mn (Ac) 2溶液IOOmL,并持续搅拌使Mn2+与H+进行交换，交换时间:36~100小时，对所得到的混合液进行反复过滤、水洗5次，将吸附分子筛表面的Mn2+去除； ③滤得到的样品放入恒温干燥箱中60°C下烘干过夜，最后将干燥后的样品在马弗炉中600°C下煅烧3小时，即得到Mn-Si催化剂中间体； ④将Mn-Si催化剂中间体与TiO2粉末按重量份数比3:1~5:1混合后，加入去离子水混合搅拌，然后将样品放入恒温干燥箱中60°C下烘干过夜，即得到改性支撑体Mn-S1-Ti催化剂； 2)骨料和添加剂的选择与配比: 骨料为:a -Al2O3，平均粒径30 Ism 93.8%、膨润土 1.25% ； 成孔剂:紫木节；1.9% 添加剂:添加剂:改性Mn-S1-Ti催化剂0.8%、硝酸铜0.75% ； 分散剂为:卵磷脂1.5% ； 余量加水至100% ； 3)混合: 将上述膜支撑体的成分混合后，按体积比1:2添加水在球磨机磨制45-60min，得到稳定的悬浮液，在球磨的同时添加少量的泡花碱(即:硅酸钠，支撑体材料总重量与泡花碱重量份数比约100:1)以调节悬浮液的pH值在10.5-12，来增加悬浮液的稳定性，将球磨得到的稳定悬浮液与-Al2O3粉料以及已经充分磨制分散好的碳粉按一定比例混合(其中悬浮液:a -Al2O3粉料:碳粉的重量份数比为3.5~4:1)，搅拌时间约20_30min，进行充分搅拌，得到均匀的泥料； 4)炼泥:将搅拌均匀混合好的泥料在真空炼泥机中炼泥2小时，重复“炼泥-陈化”过程3-4次； 5)陈化:将经过炼泥的泥料在26-28°C温度，相对湿度:20%-40%环境条件中放置36-48小时； 6)成型:采用挤出成型法，挤出压力为:1.2个大气压；挤出速率为:30mm/min ;将炼好的塑性泥料加入螺杆挤出机中，在压力的作用下挤出19通道的管状支撑体； 7)坯体干燥:将挤出成型的坯体在一定的环境湿度相对湿度:15-20%，26-28°C温度下进行干燥脱除坯体中的水分，保证坯体在干燥过程当中不变形、不开裂； 8)烧结:将干燥好的支撑体生坯放入程控升温电炉中，按照4°C/min的烧结制度升温到1500°C，然后恒温3小时，自然冷却后出炉，然后打磨与检测后得到合格支撑体； (2)改性处理膜分离层的制备 I)处理膜分离层改性催化剂的制备 ①以a-Al2O3，平均粒径30 Z0h微粉、NiO和Co3O4按摩尔比Al:N1:Co=1:2:3?1:2:5配置，并按体积比1:2?1:5与去离子水通过搅拌混合，形成悬浊液； ②放入烘箱中于10(Tl20°C干燥4h，再将其浸入3wt%的Na2CO3溶液，在100?120°C干燥4h后,取出后用蒸懼水洗漆； ③将得到的样品放入恒温干燥箱中100°C下烘干8h，最后制备完成用于膜分离层改性的N1-Co催化剂； 2)涂膜液的制备 将a -Al2O3，平均粒径30 微粉、膨润土和紫木节在球磨机磨制30分钟，并放入一定量的分散剂以及水(按1:3.5)得到稳定的悬浮液，适当调节其粘度后，制得涂膜用的制膜液； 其中膜分离层组分如下: 骨料:A1203 88.9%，膨润土 0.45% 成孔剂:紫木节0.9% 催化剂:6.5% 添加剂:硝酸Zn 2.75% 分散剂卵磷脂0.5% ； 3)涂膜 采用浸溃法成膜，将预先清洗、干燥处理后的多孔Al2O3陶瓷支撑体的外表面用塑料布密封，然后浸入涂膜液中，揭去塑料布，36h后从涂膜液中取出；再把涂膜后的支撑体干燥，放入烘箱中于100?120°C干燥4h ;最后置于升温电炉中，按照5°C /min的烧结制度升温到1600°C，并恒温3小时，自然冷却后出炉，即得到改性无机膜支撑体和改性处理膜分离层组成的膜组件。 本专利技术进一步公开了无机膜在处理各类难降解有机污染物中的应用。特别是在处理含高分子聚合类、氯化芳香族类、多环芳烃类以及杂环类化合物结构的难降解有机污染物中的应用。 本专利技术对含有改性无机膜支撑体和改性处理膜分离层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于臭氧催化处理有机废水的无机膜，其特征在于它是由改性无机膜支撑体和改性处理膜分离层组成，所述改性无机膜支撑体的组成为骨料：平均粒径30?Al2O393.8%、膨润土1.25%；成孔剂：紫木节；1.9%添加剂：改性Mn?Si?Ti催化剂0.8%、硝酸铜0.75%；分散剂：卵磷脂1.5%；所述改性处理膜分离层的组成为骨料：?Al2O3???88.9%，膨润土0.45%成孔剂：?紫木节0.9%添加剂：Ni?Co催化剂6.5%，硝酸Zn2.75%；分散剂：卵磷脂0.5%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许丹宇，石岩，郑先强，卢学强，邓小文，段云霞，张洪雷，马超华，檀翠玲，
申请(专利权)人：天津市环境保护科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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