一種用于高級氧化的氧化催化劑及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及廢液處理領域，具體地說，涉及一種用于高級氧化的氧化催化劑及其 制備方法與應用。
【背景技術】
[0002] 對于難降解的有機廢水，通常采用高級氧化的方法對其降解處理，達到消除污染 物的目的。高級氧化法有fenton氧化法，臭氧氧化法，紫外光催化氧化法等。在對廢水進 行高級氧化過程中，如果氧化反應不夠完全，就會有反應產物的COD比氧化之前還要高的 情況出現，這是由于反應中間體沒有完成分解過程。
[0003] 在以往的高級氧化技術中，均使用氧化劑與廢水直接反應，反應后對出水不進行 二次處理，其結果是出水水質不穩定。具體表現為出水水質的COD經常出現不降反升的現 象。其原因為廢水中存在氧化中間體，這種中間體的成分不穩定，自身分解慢，造成出水的 COD出現不穩定的現象。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種用于高級氧化的氧化 催化劑及其制備方法與應用。
[0005] 為了實現本發明目的，本發明首先提供一種用于高級氧化的氧化催化劑，其由高 嶺土、納米二氧化鈦、氧化銅、四氧化三鐵、氧化鈰、氧化鐠、氧化鑭、碳酸鈣、玻璃纖維棉、軟 化水、浸潤劑混合造粒，干燥后燒結制作而成。
[0006] 其中，納米二氧化鈦、氧化銅、四氧化三鐵、氧化鈰、氧化鐠、氧化鑭為催化劑的主 要成分，起催化作用。高嶺土和玻璃纖維棉，碳酸鈣為骨架成分，可不加玻璃纖維棉和碳酸 鈣，只使用高嶺土也可。但是在不使用玻璃纖維棉的情況下，燒結成的顆粒強度不夠，長時 間受水浸潤后，顆粒容易破碎。而在不使用碳酸鈣的情況下，燒結成的顆粒中氣孔少，顆粒 的比表面積小，催化效果受影響。軟化水和浸潤劑為成型劑，不使用軟化水，無法對催化劑 造粒。不使用浸潤劑，則水與催化劑的成分混合不均勻，不容易造粒。
[0007] 在本發明中，所述浸潤劑選用本領域常規使用的浸潤劑即可。在本發明的具體實 施方式中，所述浸潤劑選用平平加。
[0008] 進一步地，其由以下重量份的原料制備而成：
[0009] 高嶺土，30 ~60 份；
[0010] 納米二氧化鈦，10~50份；
[0011] 氧化銅，5份~30份；
[0012] 四氧化三鐵，10份~40份；
[0013] 氧化鈰，10份~50份；
[0014] 氧化鐠，5份~60份；
[0015] 氧化鑭，10份~60份；
[0016] 碳酸鈣，20份~70份；
[0017] 玻璃纖維棉，5~30份；
[0018] 軟化水，80~180份；
[0019] 浸潤劑，0.1~10份。
[0020] 作為優選，其由以下重量份的原料制備而成：
[0021] 高嶺土，40 ~50 份；
[0022] 納米二氧化鈦，10~25份；
[0023] 氧化銅，10~20份；
[0024] 四氧化三鐵，20~30份；
[0025] 氧化鈰，20~40份；
[0026] 氧化鐠，20~30份；
[0027] 氧化鑭，20~50份；
[0028] 碳酸鈣，30份~50份；
[0029] 玻璃纖維棉，10~20份；
[0030] 軟化水，100~120份；
[0031] 浸潤劑，0.5~2份。
[0032] 進一步地，所述原料中：
[0033] 高嶺土，粒度80目~120目；
[0034] 納米二氧化鈦，粒度15nm~50nm;
[0035] 氧化銅，粒度80目~150目；
[0036] 四氧化三鐵，粒度80目~120目；
[0037] 氧化鈰，粒度100目~150目；
[0038] 氧化鐠，粒度100目~140目；
[0039] 氧化鑭，粒度120目~150目；
[0040] 碳酸鈣，粒度80目~150目；
[0041] 玻璃纖維棉，長度0? 2mm~2. 0_。
[0042] 作為優選，所述原料中：
[0043] 高嶺土，粒度100目~120目；
[0044] 納米二氧化鈦，粒度30nm~40nm;
[0045] 氧化銅，粒度120目~150目；
[0046] 四氧化三鐵，粒度90目~110目；
[0047] 氧化鈰，粒度120目~150目；
[0048] 氧化鐠，粒度120目~130目；
[0049] 氧化鑭，粒度130目~150目；
[0050] 碳酸鈣，粒度100目~120目；
[0051] 玻璃纖維棉，長度0? 5mm~I. 0_。
[0052] 更進一步地，所述氧化催化劑的制備方法為：將原料充分混合后造粒，粒度為 1謹~2謹，充分干燥后在800°C~160CTC下燒結1~2小時。
[0053] 作為優選，燒結溫度為1400-1500°C。
[0054] 本發明還提供了一種用于高級氧化的氧化催化劑的制備方法，所述方法為將原料 充分混合后造粒，粒度為Imm~2_，充分干燥后在800°C~1600°C下燒結1~2小時；
[0055] 所述原料及其重量份用量為：
[0056] 高嶺土，30 ~60 份；
[0057] 納米二氧化鈦，10~50份；
[0058] 氧化銅，5份~30份；
[0059] 四氧化三鐵，10份~40份；
[0060] 氧化鈰，10份~50份；
[0061] 氧化鐠，5份~60份；
[0062] 氧化鑭，10份~60份；
[0063] 碳酸媽，20份~70份；
[0064] 玻璃纖維棉，5~30份；
[0065] 軟化水，80~180份；
[0066] 浸潤劑，0.1~10份。
[0067] 作為優選，燒結溫度為1400-1500°C。
[0068] 本發明進一步提供了所述氧化催化劑在降低高級氧化后廢水的COD方面的應用， 將所述氧化催化劑作為過濾層，高級氧化后的廢水從過濾層中通過，廢水中的氧化中間體 在所述氧化催化劑的表面有效成分作用下分解，形成更小的分子和二氧化碳，使其COD降 低。
[0069] 本發明的有益效果在于：
[0070] 本發明將納米二氧化鈦、氧化銅、四氧化三鐵、氧化鈰、氧化鐠、氧化鑭作為催化劑 的主要成分，起催化作用；高嶺土和玻璃纖維棉起骨架作用；碳酸鈣使燒結成的顆粒物呈 多孔結構。催化分解反應在催化劑的表面進行，催化劑的比表面積越大，反應速度越快。在 催化劑容積不變的情況下，將催化劑加工成多孔物質，就能增大催化劑的表面積，從而加快 催化反應的速度。
[0071] 本發明提供的氧化催化劑能夠將廢水高級氧化過程中的反應中間體分解成分子 量更小的分子和二氧化碳，從而降低處理水的COD。
[0072] 采用本發明氧化催化劑對高級氧化法處理的廢水進行二次處理，將催化劑作為過 濾層，高級氧化后的廢水從過濾層中通過，廢水中的氧化中間體在催化劑的表面有效成分 作用下分解，形成更小的分子和二氧化碳，使其COD降低，出水水質不會再出現COD不穩定 及COD升高的現象。且本催化劑本身不消耗，不會變成其它成分。
【具體實施方式】
[0073] 以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0074] 實施例1用于高級氧化的氧化催化劑的制備
[0075] 1、原料
[0076] 高嶺土，42g;
[0077] 納米二氧化鈦，20克；
[0078] 氧化銅，11克；
[0079] 四氧化三鐵，21克；
[0080] 氧化鈰，35克；
[0081] 氧化鐠，25克；
[0082] 氧化鑭，30克；
[0083] 碳酸媽，40克；
[0084] 玻璃纖維棉，10克；
[0085] 軟化水，105克；
[0086] 浸潤劑（平平加），L4克。
[0087] 其中：
[0088] 高嶺土，粒度120目；
[0089] 納米二氧化鈦，粒度40nm;
[0090] 氧化銅，粒度150目；
[0091] 四氧化三鐵，粒度100目；
[0092] 氧化鈰，粒度120目；
[0093] 氧化鐠，粒度120目；
[0094] 氧化鑭，粒度150目；
[0095] 碳酸鈣，粒度120目；
[0096] 玻璃纖維棉，長度0? 5mm~I. 0_。
[0097] 2、制備方法
[0098] 將上述原料充分混合后造粒，顆粒自然干燥后，過篩，選取粒度為Imm~2mm的顆 粒，在1500°C下燒結1. 5小時。
[0099] 實施例2用于高級氧化的氧化催化劑的制備
[0100] 1、原料
[0101] 高嶺土，50g;
[0102] 納米二氧化鈦，10克；
[0103] 氧化銅，15克；
[0104] 四氧化三鐵，30克；
[0105] 氧化鈰，20克；
[0106] 氧化鐠，30克；
[0107] 氧化鑭，20克；
[0108] 碳酸鈣，50克；
[0109] 玻璃纖維棉，20克；
[0110] 軟化水，110克；
[0111] 浸潤劑（平平加），1克。
[0112] 其中：
[0113] 高嶺土，粒度120目；
[0114] 納米二氧化鈦，粒度40nm;
[0115] 氧化銅，粒度150目；
[0116] 四氧化三鐵，粒度100目；