一种污水处理氧化催化剂及其制备方法与流程

专利2023-01-25  116



1.本发明涉及催化剂制备技术领域,具体为一种污水处理氧化催化剂及其制备方法。


背景技术:

2.污水处理:为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
3.现有的工业型企业在生产加工的过程中,会产生大量的污水,为了环保,需要对污水进行处理,污水处理的方式种类很多,其中包括臭氧氧化处理,在氧化处理的过程中,需要使用催化剂进行催化;
4.现有的催化剂在实际使用的过程中,催化剂的活性和稳定性是影响污水氧化处理效率的关键因素,现有的催化剂在实际使用的时,活性和稳定性无法同时兼具,从而废水处理的效率受到了了一定的影响,为此,我们提出一种污水处理氧化催化剂及其制备方法。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种污水处理氧化催化剂及其制备方法,解决了背景技术中所提出的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种污水处理氧化催化剂,包括原料如下:三氧化二铝球体、乙二醇、钛酸四丁脂、硝酸铁、硝酸锰、硝酸、活性炭和去离子水。
7.作为本发明的一种优选实施方式,方法步骤如下:
8.步骤一、向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液;
9.步骤二、向步骤一中制得的溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘干设备进行烘干,烘干后再进行加热焙烧得到中间体;
10.步骤三、将硝酸铁和硝酸锰溶液混合,然后将步骤二中得到的中间体加入到混合溶液中浸渍一定时间后进行烘干,烘干后加热焙烧得到催化剂。
11.作为本发明的一种优选实施方式,步骤二中所述三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm。
12.作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤一中搅拌条件为室温条件下搅拌3h。
13.作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤二中的烘干时长为16h,所述步骤二中加热焙烧的温度500-600℃。
14.作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤三中的烘干时长为12h,所述步骤三中的焙烧温度为300-500℃。
15.作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤二和步骤三中使用的烘干设备为烘箱,所述步骤二和步骤三中的焙烧设备为马沸炉。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
17.本发明通过加入硝酸锰和硝酸铁溶液和三氧化二铝球体以及活性炭制备成复合型的催化剂,通过在400℃的条件下焙烧的催化剂,能够有效的保证复合型催化的稳定性以及活性,同时配合钛酸四丁脂溶液的加入能够,从而人能够减少在制备过程中催化剂表面的吸附水的张力,从而有效的减少了在烘干和焙烧过程中的收缩和塌陷,从而进一步的提升了复合型催化的稳定性以及活性,相较于以往的催化剂对废水中的cod去除率显著提升。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
19.图1为本发明一种污水处理氧化催化剂及其制备方法流程图;
具体实施方式
20.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
21.请参阅图1,本发明提供一种技术方案:包括原料如下:三氧化二铝球体、乙二醇、钛酸四丁脂、硝酸铁、硝酸锰、硝酸、活性炭和去离子水。
22.实施例一
23.按照质量配比取相应量的原料,其中三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm,向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液,搅拌时长为3h,然后向混合溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘箱进行烘干,烘干时长为16h,烘干后再利用马沸炉进行加热焙烧得到中间体,焙烧的温度500℃,然后将硝酸铁和硝酸锰溶液混合,然后将中间体加入到硝酸铁和硝酸锰溶液混合的混合溶液中,浸渍一定时间后利用烘箱进行烘干,烘干时长为12h,烘干后通过马沸炉进行焙烧,焙烧温度为300℃,焙烧得到催化剂。
24.实施例二
25.按照质量配比取相应量的原料,其中三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm,向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液,搅拌时长为3h,然后向混合溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘箱进行烘干,烘干时长为16h,烘干后再利用马沸炉进行加热焙烧得到中间体,焙烧的温度500℃,然后将硝酸铁和硝酸锰溶液混合,然后将中间体加入到硝酸铁和硝酸锰溶液混合的混合溶液中,浸渍一定时间后利用烘箱进行烘干,烘干时长为12h,烘干后通过马沸炉进行焙烧,焙烧温度为400℃,焙烧得到催化剂。
26.实施例三
27.按照质量配比取相应量的原料,其中三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm,向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液,搅拌时长为3h,然后向混合溶液中加入三氧化二
铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘箱进行烘干,烘干时长为16h,烘干后再利用马沸炉进行加热焙烧得到中间体,焙烧的温度500℃,然后将硝酸铁和硝酸锰溶液混合,然后将中间体加入到硝酸铁和硝酸锰溶液混合的混合溶液中,浸渍一定时间后利用烘箱进行烘干,烘干时长为12h,烘干后通过马沸炉进行焙烧,焙烧温度为500℃,焙烧得到催化剂。
28.对照例一
29.按照质量配比取相应量的原料,其中三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm,向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液,搅拌时长为3h,然后向混合溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘箱进行烘干,烘干时长为16h,烘干后再利用马沸炉进行加热焙烧,焙烧的温度500℃,焙烧后得到催化剂。
30.对照例二
31.按照质量配比取相应量的原料,其中三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm,向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液,搅拌时长为3h,然后向混合溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘箱进行烘干,烘干时长为16h,烘干后再利用马沸炉进行加热焙烧,焙烧的温度600℃,焙烧后得到催化剂。
32.通过上述实施例得到的催化,利用五份定量的污水在相同的条件下,加入浓度相同且加入量相同的四种催化剂以及普通催化剂进行试验得到数据如下:
[0033] 去除cod率(%)实施例一得到的催化剂80.5实施例二得到的催化剂83.2实施例三得到的催化剂81.3对照例一得到的催化剂77.3对照例二得到的催化剂74.7普通催化剂60.5
[0034]
综上所述,实施例二得到的催化剂为最佳催化剂,对污水的处理效率最高。
[0035]
本技术文件通过加入硝酸锰和硝酸铁溶液和三氧化二铝球体以及活性炭制备成复合型的催化剂,通过在400℃的条件下焙烧的催化剂,能够有效的保证复合型催化的稳定性以及活性,同时配合钛酸四丁脂溶液的加入能够,从而人能够减少在制备过程中催化剂表面的吸附水的张力,从而有效的减少了在烘干和焙烧过程中的收缩和塌陷,从而进一步的提升了复合型催化的稳定性以及活性,相较于以往的催化剂对废水中的cod去除率显著提升。
[0036]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0037]
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征:
1.一种污水处理氧化催化剂,其特征在于:包括原料如下:三氧化二铝球体、乙二醇、钛酸四丁脂、硝酸铁、硝酸锰、硝酸、活性炭和去离子水。2.根据权利要求1所述的一种污水处理氧化催化剂制备方法,其特征在于:方法步骤如下:步骤一、向乙二醇中加入适量的钛酸四丁脂配成溶液,并且向溶液中加入少量的水和硝酸,然后通过搅拌设备进行搅拌制得混合溶液;步骤二、向步骤一中制得的溶液中加入三氧化二铝球体和活性炭,浸渍一定时间加热蒸发溶剂,再通过烘干设备进行烘干,烘干后再进行加热焙烧得到中间体;步骤三、将硝酸铁和硝酸锰溶液混合,然后将步骤二中得到的中间体加入到混合溶液中浸渍一定时间后进行烘干,烘干后加热焙烧得到催化剂。3.根据权利要求2所述的一种污水处理氧化催化剂制备方法,其特征在于:步骤二中所述三氧化二铝球体和活性炭的颗粒粒径均小于2mm。4.根据权利要求2所述的一种污水处理氧化催化剂及其制备方法,其特征在于:所述步骤一中搅拌条件为室温条件下搅拌3h。5.根据权利要求2所述的一种污水处理氧化催化剂及其制备方法,其特征在于:所述步骤二中的烘干时长为16h,所述步骤二中加热焙烧的温度500-600℃。6.根据权利要求2所述的一种污水处理氧化催化剂及其制备方法,其特征在于:所述步骤三中的烘干时长为12h,所述步骤三中的焙烧温度为300-500℃。7.根据权利要求2所述的一种污水处理氧化催化剂及其制备方法,其特征在于:所述步骤二和步骤三中使用的烘干设备为烘箱,所述步骤二和步骤三中的焙烧设备为马沸炉。

技术总结
本发明公开了一种污水处理氧化催化剂及制备方法,包括原料如下:三氧化二铝球体、乙二醇、钛酸四丁脂、硝酸铁、硝酸锰、硝酸、活性炭和去离子水。本发明通过加入硝酸锰和硝酸铁溶液和三氧化二铝球体以及活性炭制备成复合型的催化剂,通过在400℃的条件下焙烧的催化剂,能够有效的保证复合型催化的稳定性以及活性,同时配合钛酸四丁脂溶液的加入能够,从而人能够减少在制备过程中催化剂表面的吸附水的张力,从而有效的减少了在烘干和焙烧过程中的收缩和塌陷,从而进一步的提升了复合型催化的稳定性以及活性,相较于以往的催化剂对废水中的COD去除率显著提升。COD去除率显著提升。COD去除率显著提升。


技术研发人员:刘卫民 李亮 郑媛 徐洁 华中玉
受保护的技术使用者:安徽亿臻环境工程有限公司
技术研发日:2022.07.16
技术公布日:2022/11/1
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