專利名稱：臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑及其催化臭氧處理污水的方法
技術領域：
本發明涉及分解水中有機污染物的催化劑及其處理污水的方法。
背景技術：
隨著全球經濟的迅速發展，水資源緊張的問題日益突出，許多河流、水庫、近岸海域、地下水等都受到了不同程度的污染，降低了飲用水水源的功能和作用。嚴重的水體有機污染物特別是環境雌激素等難降解污染物已經被證明對人體健康和生態環境存在嚴重的危害。這些難降解的有機污染物，在水體中分布極廣，隨著人們生活水平及對飲用水水質標準的提高，傳統的給水處理技術對飲用水的深度處理方法如吸附法、膜法、臭氧活性碳法， 已不能有效滿足去除水中有機污染物要求。臭氧作為一種強氧化劑，在標準狀態下的氧化還原電位為+2. 07V，可以降解含有雙鍵等結構的易氧化有機物，并且可以除藻、脫色、除嗅味、強化助凝、提高難降解有機物和天然大分子有機物可生化性等，用于水處理研究已經有一個世紀的歷史。臭氧雖然具有很強的氧化和殺菌能力，且不容易產生二次污染，但也有明顯的缺點臭氧的氧化能力具有選擇性，臭氧化過程中很難去除水中的TOC和C0D，難以去除水中持久性難降解的污染物等問題。為了增強臭氧氧化工藝的效率，常采用加入催化劑的方法來促進臭氧分解為羥基自由基，加快對有機物的氧化和礦化。催化臭氧化技術是一種新型的常溫常壓下將那些難以用臭氧單獨氧化或降解的有機物氧化的方法。催化臭氧化技術利用反應過程中產生的大量強氧化性羥基自由基來分解水中有機物，從而達到水質凈化的目的。現有的固體臭氧化分解催化劑主要有單質金屬 (Mn，Zn, Fe, Cu, Ni等)，金屬氧化物或金屬氧化物與其它物質的復合物(MnO2JeOOH, ZnOOH, TiO2, Al2O3，ZnO, Al2O3AiO2, C/Ti02等)以及活性炭(中孔活性炭，碳納米管，各種形貌的碳吸附劑)等。單質金屬固體催化劑易被臭氧氧化分解，金屬氧化物或金屬氧化物與其它物質的復合物強度低、易破碎，導致催化劑使用周期短，而且水體中目標污染物與金屬氧化物催化劑表面強烈的吸附作用導致催化活性顯著降低，除污效率僅為70% 80% ；以活性碳為催化劑的催化臭氧化技術，雖然能提高催化效果，但需要增加后處理設施以去除活性炭破碎后產生的細小顆粒，另外活性炭中含有的硫及其它無機雜質在臭氧化過程中可能溶出，影響出水水質；另外金屬氧化物和活性炭催化劑在臭氧化工藝結束后很難回收。
發明內容
本發明是要解決現有的固體臭氧化分解水中有機污染的催化劑易被臭氧氧化分解、強度低、易破碎、有雜質溶出、催化效率低回收難的技術問題，而提供臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑及其催化臭氧處理污水的方法。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體Mi^e2O4, MnFe2O4 CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4 禾口 CaFe2O4 中的一種或其中兩種的組合。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑還可以是尖晶石鐵氧體 MhNxFe2O4，其中 0 < χ < 1，M 禾口 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba 禾口 Ca 中的任一元素，且M和N是不同的元素。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑還可以是將尖晶石鐵氧體負載于碳質材料表面制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與碳質材料的質量比為0.1 1 1，碳質材料為活性炭、碳納米管、石墨烯和竹碳中的一種或其中幾種的組合，所述的尖晶石鐵氧體為 NiFe2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4^ CaFe2O4 或 MhNxFe2O4,其中 0 < χ < 1，Μ 和 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、 Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑還可以是尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的質量比為0.1 1 1，金屬氧化物為Ti02、ai0、Cu0、Al203、Mn02、Ni0、Co304和V2O5中的一種或其中幾種組成；所述的尖晶石鐵氧體為 NiFii2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4, CaFii2O4 或禮_具佝204，其中 0 < χ < 1，M 和 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、 Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。上述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為3 10，溫度控制在15 30°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到0. 5mg/L 50mg/ L，然后加入臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為1 50 1，處理Imin 120min ；三、用磁場強度為0. 5T 1. 5T的磁鐵或電磁場固定或回收催化劑，臭氧尾氣利用5% 8% (質量)的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑中起催化作用的是具有八面體結構的尖晶石鐵氧體或尖晶石鐵氧體的復合物，為多孔的結構，在水溶液中表面很容易形成高密度表面羥基形態，使得有機污染物在其表面很難吸附，解決了水體中復雜污染物在催化劑表面吸附導致其催化活性下降的問題，有利于提高臭氧的利用率；同時催化劑具有磁性，通過外加普通磁鐵或電磁場實現催化劑的高效回收和循環使用。尖晶石鐵氧體及尖晶石鐵氧體復合物催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，比單獨臭氧去除率提高 20 70%。本發明中尖晶石鐵氧體及其復合物機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、 催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性尖晶石鐵氧體及其復合物催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。本發明可作為污水處理或飲用水深度處理技術應用于實際水處理過程中，全面提高對水中難降有機污染物去除效果，同時可提高難氧化有機物的可生化性，與其它水處理工藝聯用時，可提高對總有機碳的去除，降低水的毒性，且可以通過降低水中溶解性有機物濃度進而減少后續氯化消毒處理中副產物的生成，為飲用水水質安全提供有力保障。本發明采用具有八面體結構的尖晶石鐵氧體或其復合物作為臭氧化過程的催化劑，拓展了 O3/固體催化劑催化方法中催化劑的應用范圍，提高了催化臭氧化過程中對水中有機污染物的去除效果，同時能夠實現利用外加普通磁鐵或電磁場進行催化劑的高效回收。
圖1是具體實施方式
二十的以Mr^e2O4作為臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑時污水中DBP的去除率與時間的關系曲線圖；圖2是具體實施方式
二十一的以Mi^e2O4作為臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑時污水中DBP的去除率與時間的關系曲線具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體 NiFii2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4 和CaFe2O4中的一種或其中兩組的組合。本實施方式中臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為組合物時，各尖晶石鐵氧體按任意比組合。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式中金屬元素的原子個數比稱取金屬元素的硝酸鹽，其中硝酸鐵與蛋清溶液的質量體積比為 0. 2g lmL，將金屬硝酸鹽加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌 2h 池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證 7h，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為50°C 60°C的烘箱中干燥池 3h， 再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑；步驟b中的尖晶石鐵氧體分子式為 NiFe2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4 或 CaFe2O40本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑中起催化作用的是具有八面體結構的尖晶石鐵氧體，為多孔的結構，在水溶液中表面很容易形成高密度表面羥基形態，使得有機污染物在其表面很難吸附，解決了水體中復雜污染物在催化劑表面吸附導致其催化活性下降的問題，有利于提高臭氧的利用率；同時催化劑具有磁性，通過外加普通磁鐵或電磁場實現催化劑的高效回收和循環使用。尖晶石鐵氧體催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，比單獨臭氧去除率提高20 70%。本發明中尖晶石鐵氧體機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體 MhNj^e2O4，其中 O < χ < 1，M和 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Si、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba 和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式中金屬元素的原子個數比稱取金屬元素的硝酸鹽，其中硝酸鐵與蛋清溶液的質量體積比
6為0.2g lmL，將金屬硝酸鹽加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池 3h，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證 7h，得到產物；d、 將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后放在溫度為50°C 60°C的烘箱中干燥池 池，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑；步驟b中的尖晶石鐵氧體 MhNxFe2O4，式中 0 < χ < 1，M 禾口 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba 禾口 Ca 中的任一元素，且M和N是不同的元素。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑中起催化作用的是具有八面體結構的尖晶石鐵氧體，為多孔的結構，在水溶液中表面很容易形成高密度表面羥基形態，使得有機污染物在其表面很難吸附，解決了水體中復雜污染物在催化劑表面吸附導致其催化活性下降的問題，有利于提高臭氧的利用率；同時催化劑具有磁性，通過外加普通磁鐵或電磁場實現催化劑的高效回收和循環使用。尖晶石鐵氧體催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，比單獨臭氧去除率提高20 70%。本發明中尖晶石鐵氧體機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
二不同的是尖晶石鐵氧體 M1-AFe2O4式中的0. 1 < χ < 0. 9。其它與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
二不同的是尖晶石鐵氧體 M1^xNxFe2O4式中的χ = 0. 3。其它與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
五本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為將尖晶石鐵氧體負載于碳質材料表面制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與碳質材料的質量比為 0. 1 1 1，碳質材料為活性炭、碳納米管、石墨烯和竹碳中的一種或其中幾種的組合，所述的尖晶石鐵氧體為 NiFii2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4jBaFe2O4XaFe2O4 或 M^xNxFi52O4，M^NxFi52O4 式中的 0<χ<1，Μ 和 N 是金屬元素 Ni、 Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。本實施方式中當臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為組合物時，各尖晶石鐵氧體按任意比組合。本實施方式中碳質材料為組合物時，各碳質材料按任意比組合。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式中金屬元素的原子個數比稱取金屬元素的硝酸鹽，其中硝酸鐵與蛋清溶液的質量體積比為 0. 2g lmL，再按硝酸鐵與碳質材料的質量比為0.2 1 1稱取碳質材料，將金屬硝酸鹽和碳質材料加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池 池，得到混合物；c、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證 幾，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后放在溫度為50°C 60°C的烘箱中干燥池 3h，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑；步驟b中所述的尖晶石鐵氧體為Mi^e2O4,Mr^e2O4， CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4、CaFe2O4 或 M1^NxFe2O4, M1-XNJe2O4 式中的 0 < χ < 1，M和 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、Si、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba 和 Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素；步驟b中所述的碳質材料為活性炭、碳納米管、石墨烯和竹碳中的一種或其中幾種的組合。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑中起催化作用的是將具有八面體結構的尖晶石鐵氧體負載在碳質材料上，為多孔的結構，增加了催化劑的比表面積， 也增加了催化劑表面的催化活性點位，在水溶液中表面很容易形成高密度表面羥基形態， 表面吸附能力降低，使得有機污染物在其表面很難吸附，解決了水體中復雜污染物在催化劑表面吸附導致其催化活性下降的問題，有利于提高臭氧的利用率，也使催化臭氧產生羥基自由基的數量增加，使得有機物降解效果明顯提高。該尖晶石鐵氧體催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，在相同的靜態催化臭氧實驗條件下，對水中有機物的降解效果比單獨臭氧去除率可提高40 70%，另外催化劑具有磁性，通過外加普通磁鐵或電磁場實現催化劑的高效回收和循環使用。本發明中復合催化劑體機械強度大、不易碎，用量少、 去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性復合催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
五不同的是尖晶石鐵氧體與碳質材料的質量比為0.1 0.9 1。其它與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五不同的是尖晶石鐵氧體與碳質材料的質量比為0.6 1。其它與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
五至七之一不同的是尖晶石鐵氧體MhNJe2O4式中的0. 1 < χ < 0. 9。其它與具體實施方式
五至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
五至七之一不同的是尖晶石鐵氧體MhNJe2O4式中的χ = 0. 6。其它與具體實施方式
五至七之一相同。
具體實施方式
十本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的質量比為0.1 1 1，金屬氧化物為Ti02、ai0、Cu0、Al203、Mn02、Ni0、Co304和V2O5中的一種或其中幾種組成；所述的尖晶石鐵氧體為 NiFe2O4' MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4、CaFe2O4 或 MhNxFii2O4,其中 0 < χ < 1，M 和 N 是金屬元素 Ni、Mn、 Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。本實施方式中的金屬氧化物為組合物時，各金屬氧化物按任意比組合。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式中金屬元素的原子個數比稱取金屬元素的硝酸鹽，其中硝酸鐵與雞蛋清的質量體積比為 0. 2g lmL，再按硝酸鐵與金屬氧化物的質量比為0.2 1 1稱取金屬氧化物，將金屬硝酸鹽和金屬氧化物加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池 3h， 得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證 幾，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后放在溫度為50°C 60°C的烘箱中干燥池 3h，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑；步驟b中所述的尖晶石鐵氧體為Mi^e2O4, MnFe2O4 CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4 λ CaFe2O4 或
8MhNj^e2O4iMl-XNxFii2O4 式中的 0 < χ < 1，Μ 和 N 是金屬元素 Ni、Mn、Co、&i、Mg、Cu、Cr、Pb、 Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素；步驟b中所述的金屬氧化物為Ti02、 ZnO, CuO、A1203、MnO2, NiO、Co3O4 和 V2O5 中的一種或其中幾種組成。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑中起催化作用的是將具有八面體結構的尖晶石鐵氧體負載在金屬氧化物表面，為多孔的結構，增加了催化劑的比表面積，也增加了催化劑表面的催化活性點位，在水溶液中表面很容易形成高密度表面羥基形態，表面吸附能力降低，使得有機污染物在其表面很難吸附，解決了水體中復雜污染物在催化劑表面吸附導致其催化活性下降的問題，有利于提高臭氧的利用率，也使催化臭氧產生羥基自由基的數量增加，使得有機物降解效果明顯提高。該尖晶石鐵氧體復合催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，在相同的靜態催化臭氧實驗條件下，對水中有機物的降解效果比單獨臭氧去除率可提高40 70%，另外催化劑具有磁性，通過外加普通磁鐵或電磁場實現催化劑的高效回收和循環使用。本發明中復合催化劑機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備， 在實際水廠中方便應用。磁性復合催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
十不同的是尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的質量比為0.2 0.8 1。其它與具體實施方式
十相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
十不同的是尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的質量比為0.5 1。其它與具體實施方式
十相同。
具體實施方式
十三本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為3 10，溫度控制在15 30°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到0. 5mg/L 50mg/L，然后加入臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為1 50 1，處理Imin 120min ；三、用磁場強度為0. 5T 1. 5T的磁鐵或電磁場固定或回收催化劑，臭氧尾氣利用5% 8% (質量)的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式中臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑使水中有機物的去除率可達90 100%，比單獨臭氧去除率提高20 70%。尖晶石鐵氧體及其復合物機械強度大、 不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
十三不同的是步驟一中將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為4 9，溫度控制在18 25°C。其它與具體實施方式
十三相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
十三不同的是步驟一中將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為6，溫度控制在20°C。其它與具體實施方式
十三相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
十三至十五之一不同的是步驟二中臭氧的濃度達到3mg/L 40mg/L，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為5 40 1，處理時間為5min lOOmin。其它與具體實施方式
十三至十五之一相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
十三至十五之一不同的是步驟二中臭氧的濃度達到20mg/L，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為 20 1，處理時間為60min。其它與具體實施方式
十三至十五之一相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
十三至十七之一不同的是步驟三中的磁場強度為0. 5T 1. 5T，吸收臭氧尾氣的KI溶液的濃度為5. 5% 7. 5% (質量)。 其它與具體實施方式
十三至十七之一相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
十三至十七之一不同的是步驟三中的磁場強度為1.0T，吸收臭氧尾氣的KI溶液的濃度為6. 5% (質量)。其它與具體實施方式
十三至十七之一相同。
具體實施方式
二十本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到7mg/L，然后加入Mr^e2O4，Mr^e2O4與臭氧的質量比為20 1，處理時間為 60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Mr^e2O4，臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mr^e2O4的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式Mr^e2O4中金屬元素的原子個數比稱取硝酸錳和硝酸鐵，其中硝酸鐵與步驟a得到的蛋清溶液的質量體積比為0.2g lmL，將硝酸錳與硝酸鐵加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥2h， 再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Mr^e2O4為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中08卩的去除率，得到的污水中DBP的去除率與時間的關系曲線如圖1所示，圖中a為Mr^e2O4催化臭氧化條件下的污水中DBP的去除率與時間的關系曲線，b為單獨臭氧化條件下的污水中鄰DBP的去除率與時間的關系曲線，從圖1可以看出，多孔狀Mr^e2O4經過60min催化臭氧化對DBP的去除效率達到90%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中Mn4+的濃度為0. 003mg/ L、1 2+的濃度為0. 005mg/L，二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準 (GB5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mr^e2O4機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。 磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑Mr^e2O4結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十一本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 9mg/L，然后加入NWe2O4, NiFe2O4與臭氧的質量比為15 1，處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Mi^e2O4,臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mi^e2O4的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式Mi^e2O4中金屬元素的原子個數比稱取硝酸鎳和硝酸鐵，其中硝酸鐵與蛋清溶液的質量體積比為0.2g lmL，將硝酸鎳與硝酸鐵加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在 80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、 將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥2h，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Nii^e2O4為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中08卩的去除率，得到的污水中DBP的去除率與時間的關系曲線如圖2所示，圖中a為Mi^e2O4催化臭氧化條件下的污水中DBP的去除率與時間的關系曲線，b為單獨臭氧化條件下的污水中DBP的去除率與時間的關系曲線，從圖2可以看出，多孔狀Nii^e2O4經過60min催化臭氧化對DBP的去除效率達到100%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Ni2+的溶出濃度為0. 001mg/L,Fe2+的溶出濃度為0. 00;3mg/L，二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mi^e2O4機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。 磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑附狗204結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十二 本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 9mg/L，然后加入尖晶石鐵氧體催化劑Nii^e2O4,NiFe2O4與臭氧的質量比為15 1，處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Nii^e2O4,臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mi^e2O4的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式Mi^e2O4中金屬元素的原子個數比稱取硝酸鎳和硝酸鐵，其中硝酸鐵與步驟a得到的蛋清溶液的質量體積比為0.2g lmL，將硝酸鎳與硝酸鐵加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟C得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥2h， 再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Nii^e2O4為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DMP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中 DMP的去除率，多孔狀尖晶石鐵氧體Nii^e2O4經過30min催化臭氧化對DMP的去除效率達到 100%，比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率( % )可提高65%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Ni2+的溶出濃度為0. 001mg/L,Fe2+的溶出濃度為0. 00;3mg/L，二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mi^e2O4機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。 磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑附狗204結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十三本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 7mg/L,然后加入尖晶石鐵氧體催化劑Mr^2O4，Mr^e2O4與臭氧的質量比為20 1，處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Nii^e2O4,臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mr^e2O4的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式Mr^e2O4中金屬元素的原子個數比稱取硝酸錳和硝酸鐵，其中硝酸鐵與步驟a得到的蛋清溶液的質量體積比為0.2g lmL，將硝酸錳與硝酸鐵加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥2h， 再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Mr^e2O4為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DMP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中 DMP的去除率，多孔狀尖晶石鐵氧體Mr^e2O4經過30min催化臭氧化對DMP的去除效率達到 100%，比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率( % )可提高65%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Mn4+的溶出濃度為0. 003mg/L,Fe2+的溶出濃度為0. 00;3mg/L，二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mr^e2O4機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。 磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑Mr^e2O4結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十四本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 6. 8mg/L，然后加入尖晶石鐵氧體催化劑Mna6Sia/e204，Mn0.6Zn0.4Fe204與臭氧的質量比為 20 1，處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Mna6Zna4Fe2O4，臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mna6Zna4Fe2O4的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、按尖晶石鐵氧體分子式Mna6Sia/e204中金屬元素的原子個數比稱取硝酸錳、硝酸鋅和硝酸鐵，其中硝酸鐵與步驟a得到的蛋清溶液的質量體積比為0.2g lmL，將硝酸錳、硝酸鋅與硝酸鐵加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥池，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Mna 6Zn0.4Fe204為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯 (DMP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中DMP的去除率，尖晶石鐵氧體Mna6Zna4Fii2O4催化臭氧降解DMP去除率在25min內就已達到100%，比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率( % )可提高50%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Ni2+的溶出濃度為0. 0009mg/L、Fe2+的溶出濃度為0. 003mg/L, 二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mntl6Zna4Fe2O4機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性尖晶石鐵氧體催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該尖晶石型催化劑Mna6Zna4Fe2O4結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十五本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH 值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 8mg/L，然后加入Nii^e2O4/石墨烯，Nii^e2O4/石墨烯與臭氧的質量比為10 1，處理時間為 60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Nii^e2O4/石墨烯，臭氧尾氣利用5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mi^e2O4/石墨烯的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、稱取 4. 104g硝酸鎳，8. 013g硝酸鐵，20g石墨烯和40mL經步驟a制備的蛋清溶液，將硝酸鎳、硝酸鐵和石墨烯加入到蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b 得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫， 然后在溫度為60°C的烘箱中干燥2h，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Nii^e2O4/石墨烯為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DMP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中DMP的去除率，NiFe2O4/石墨烯催化臭氧降解DMP去除率在20min內就已達到100%， 比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率(33% )可提高70%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Ni2+的濃度為0. 0008mg/L、Fe2+的溶出濃度為0. 00;3mg/L，二種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mi^e2O4/石墨烯機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、 催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑Mi^e2O4/石墨烯結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十六本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的 PH值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到8mg/L，然后加入尖晶石鐵氧體催化劑Nii^e204/Ti02，NiFe204/Ti02與臭氧的質量比為 10 1，處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Nii^204/Ti02，臭氧尾氣利用 5%的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mi^2O4ZtiO2的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、稱取4. 104g 硝酸鎳，8. 013g硝酸鐵，20g TiO2和40mL經步驟a制備的蛋清溶液，將硝酸鎳、硝酸鐵和 TiO2加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫，然后在溫度為60°C的烘箱中干燥池，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Nii^204/Ti02為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯 (DMP)的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中DMP的去除率，NiFe204/Ti02催化臭氧降解DMP去除率在25min內就已達到100%， 比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率(33% )可提高65%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Ni2+的溶出濃度為0. 0008mg/L、Fe2+的溶出濃度為0. 003mg/L, Ti2+的溶出濃度為 0.006mg/L，三種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mi^2O4ZtiO2機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
具體實施方式
二十七本實施方式的尖晶石鐵氧體催化劑催化臭氧化分解水中有機污染物的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為5. 6，溫度控制在15°C ；二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到 6mg/L，然后加入尖晶石鐵氧體催化劑Mr^e204/ai0，Mr^e204/Zn0與臭氧的質量比為10 1， 處理時間為60min ；三、用磁場強度為0. IT的磁場回收Μη ^204/&ι0，臭氧尾氣利用5%的KI 溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。本實施方式的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑Mr^e204/Zn0的制備方法按以下步驟進行a、將雞蛋清在室溫下攪拌30min后，得到均一的蛋清溶液；b、稱取3. 542g 硝酸錳，8. 013g硝酸鐵，20g ZnO和40mL經步驟一制備的蛋清溶液，將硝酸鎳、硝酸鐵和ZnO 加入到步驟a得到的蛋清溶液中，然后放在80°C水浴中，攪拌池，得到混合物；C、將步驟b 得到的混合物在500°C焙燒證，得到產物；d、將步驟c得到的產物用冰水混合物降至室溫， 然后在溫度為60°C的烘箱中干燥池，再研磨后得到臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑。本實施方式中Mr^e204/Zn0為多孔的微米級粉末，污水中鄰苯二甲酸二丁酯(DMP) 的初始濃度為0. 511^/1，實驗過程中分別在0、3、5、10、20、30、40、50、601^11取樣，測試污水中DMP的去除率，Mr^e204/Zn0催化臭氧降解DMP去除率在25min內就已達到100%，比單獨臭氧化相同時間內對DMP的去除率(33% )可提高70%。經過60min的催化臭氧化反應，測定了反應結束時溶液中溶出的重金屬離子濃度，Mn4+的溶出濃度為0. 003mg/L, Fe2+的溶出濃度為0. 003mg/L, Zn2+的溶出濃度為 0.001mg/L，三種重金屬離子溶出濃度完全符合生活飲用水衛生標準(GB 5749-2006)的要求。本實施方式的催化劑Mr^e204/Zn0機械強度大、不易碎，用量少、去除效率高、催化徹底，使用周期可長達3個月，無需增加或改造現有的水處理設備，在實際水廠中方便應用。磁性催化劑具有極高的催化活性，本身具有很強的催化臭氧分解產生羥基自由基的能力。該催化劑Mr^e204/Zn0結構穩定，不能被臭氧氧化分解，催化過程不會帶來重金屬離子的二次污染，不影響人體健康。
權利要求
1.臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，其特征在于臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體 Nii^e2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4和CaFe2O4中的一種或其中兩種的組合。
2.臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，其特征在于臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體MhNJe2O4，其中O < χ < 1，M和N是金屬元素Ni、Mn、Co、&i、Mg、 Cu、Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。
3.臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，其特征在于臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為將尖晶石鐵氧體負載于碳質材料表面制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與碳質材料的質量比為0.1 1 1，碳質材料為活性炭、碳納米管、石墨烯和竹碳中的一種或其中幾種的組合，所述的尖晶石鐵氧體為 NiFii2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CuFe2O4, CrFe2O4, PbFe2O4, SrFe2O4, BaFe2O4, CaFe2O4 或 M1^xNxFe2O4, M1^xNxFe2O4 式中的 O < χ < 1，M 禾口 N是金屬元素Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。
4.臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，其特征在于臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的制成的復合物，其中尖晶石鐵氧體與金屬氧化物的質量比為0. 1 1 1，金屬氧化物為Ti02、&i0、Cu0、Al203、Mn02、Ni0、Co304和V2O5中的一種或其中幾種組成；所述的尖晶石鐵氧體為NWe2O4, MnFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4, MgFe2O4, CiJe2O4,Crfe2O4,PWe2O4,Srfe2O4,BaFii2O4、CaFii2O4 或M1-XNJe2O4,M1-XNj^e2O4 中的 O < χ < 1， M和N是金屬元素Ni、Mn、Co、Zn、Mg、Cu、Cr、Pb、Sr、Ba和Ca中的任一元素，且M和N是不同的元素。
5.如權利要求1 4中任一項權利要求所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法按以下步驟進行一、將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為3 10，溫度控制在15 30°C;二、向催化臭氧化反應器中通入臭氧，使臭氧的濃度達到0. 5mg/L 50mg/L，然后加入臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為1 50 1，處理Imin 120min ；三、用磁場強度為0. 5T 1. 5T的磁鐵或電磁場固定或回收催化劑，臭氧尾氣利用5% 8% (質量) 的KI溶液吸收，完成水中有機污染物催化臭氧化分解過程。
6.根據權利要求5所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于步驟一中將催化臭氧化反應器中含有機污染物的污水的PH值調整為 4 9，溫度控制在18 25°C。
7.根據權利要求5或6所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于步驟二中臭氧的濃度達到3mg/L 40mg/L，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為5 40 1，處理時間為5min lOOmin。
8.根據權利要求5或6所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于步驟二中臭氧的濃度達到20mg/L，臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑與臭氧的質量比為20 1，處理時間為60min。
9.根據權利要求5或6所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于步驟三中的磁場強度為0. 5T 1. 5T，吸收臭氧尾氣的KI溶液的濃度為5.5% 7.5% (質量)。
10.根據權利要求5或6所述的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑催化臭氧處理污水的方法，其特征在于步驟三中的磁場強度為1.0T，吸收臭氧尾氣的KI溶液的濃度為 6.5% (質量)。
全文摘要
臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑及其催化臭氧處理污水的方法，它涉及分解水中有機污染物的催化劑及其處理污水的方法。本發明解決了現有的固體催化臭氧化分解水中有機污染物的催化劑易被臭氧氧化分解、強度低、易破碎、有雜質溶出、催化效率低及回收難的技術問題。本發明的臭氧氧化分解水中有機污染物的催化劑為尖晶石鐵氧體或其復合物；該催化劑催化臭氧處理污水的方法調整污水的pH及溫度，然后通入臭氧，再加入催化劑處理1min～120min，然后用磁場回收催化劑并將臭氧尾氣吸收，完成污水處理過程。本發明的催化劑使有機物的去除率達90％～100％，可用于污水處理或飲用水深度處理。
文檔編號B01J23/86GK102151567SQ20111004632
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者任月明, 馮靜, 張亞菲, 楊靜, 溫青, 董清, 馬軍 申請人:哈爾濱工業大學