一种废水处理用的臭氧催化剂的制备方法

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臭氧催化剂

臭氧催化剂臭氧催化剂是一种广泛应用于环境保护领域的重要材料。

本文将介绍臭氧催化剂的定义、原理、制备方法以及应用领域等方面的内容。

一、臭氧催化剂的定义臭氧催化剂是指具有催化臭氧分解反应的能力的材料。

臭氧催化剂能有效地将臭氧分解为氧气和自由基，起到净化环境中臭氧的作用。

它广泛应用于空气净化、水处理、有机废气治理等环境领域。

二、臭氧催化剂的原理臭氧催化剂通过催化剂表面上的活性位点吸附臭氧分子，并使其发生反应，分解为氧气和自由基。

其中，自由基具有很强的氧化性，可以与有害物质发生反应，将其转化为无害的物质，从而起到净化环境的作用。

三、臭氧催化剂的制备方法臭氧催化剂的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。

物理方法是利用物理手段改变催化剂的结构和形貌，以提高其催化性能。

常见的物理方法有热处理、溶剂热法、共沉淀法等。

化学方法是利用化学反应合成臭氧催化剂，从而获得高催化性能的材料。

常见的化学方法包括溶胶-凝胶法、沉积法、水热法等。

四、臭氧催化剂的应用领域1. 空气净化：臭氧催化剂可以将空气中的臭氧分解为氧气和自由基，从而起到净化空气的作用。

它可以用于车用废气净化、工业废气净化等领域。

2. 水处理：臭氧催化剂可以用于水处理领域，通过分解有机物质和杀灭细菌，起到净化水质的作用。

它可以应用于饮用水处理、废水处理等领域。

3. 有机废气治理：臭氧催化剂可以降解有机废气中的有害物质，起到净化环境的作用。

它可以用于印染废气治理、化工废气治理等领域。

4. 其他领域：臭氧催化剂还可以应用于废气处理、气体传感、环境检测等领域，为环境保护提供支持。

臭氧催化剂作为一种重要的环境保护材料，具有广泛的应用前景。

通过不断研究和开发臭氧催化剂，我们可以更好地保护环境，为人类创造更加清洁、健康的生活环境。

污水处理厂臭氧催化氧化工艺流程

污水处理厂臭氧催化氧化工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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臭氧催化循环处理工业废水的原理

臭氧催化循环处理工业废水的原理臭氧催化循环处理工业废水是一种通过臭氧催化降解工业废水中的有机污染物的方法。

该方法在近年来得到了广泛的应用，其具有高效、环保、节能的特点。

下面将详细介绍臭氧催化循环处理工业废水的原理和工艺流程。

一、臭氧催化循环处理工业废水的原理臭氧催化循环处理工业废水的原理是利用臭氧的强氧化性质将有机污染物降解为无害的化合物。

臭氧（O3）是一种强氧化剂，其氧化能力比氧气强数千倍，可以迅速而彻底地分解多种有机物。

在催化剂的作用下，臭氧可以通过氧化反应将有机污染物分解为较小的无机物，并进一步将其氧化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）等无害物质。

臭氧催化循环处理工业废水的过程主要包括臭氧的产生、传输和反应三个阶段。

臭氧的产生可以通过臭氧发生器来实现，一般采用电解法或冷冻法。

产生的臭氧经过传输管道输送到反应区，与被处理的工业废水进行接触反应。

在反应过程中，臭氧通过氧化反应将有机污染物降解为无害的化合物。

此外，催化剂的引入可以加速反应速率，提高降解效果。

二、臭氧催化循环处理工业废水的工艺流程臭氧催化循环处理工业废水的工艺流程包括预处理、反应处理和中和处理三个步骤。

下面将分别介绍各个步骤的具体内容。

1.预处理：工业废水通常含有各种悬浮物、悬浮油和大量的有机物，需要进行预处理以去除这些杂质。

预处理的方法包括物理处理和化学处理两种。

物理处理通常通过过滤、沉淀和吸附等方法去除废水中的固体颗粒物和悬浮物。

化学处理主要是利用凝聚剂加入废水中，与悬浮油发生凝聚反应，使其聚结成较大的团块，便于后续的处理。

2.反应处理：预处理后的废水经过泵送进入反应器，与产生的臭氧进行接触反应。

在反应器中，通过控制反应温度、pH值和溶氧量等参数，使臭氧与废水中的有机污染物发生氧化反应。

催化剂的引入可以提高反应速率和降解效果，常用的催化剂有钛铁氧体、金属嘧啶、铂等。

3.中和处理：经过反应处理后，废水中的有机污染物已经得到降解，但同时也产生了一定量的酸性物质。

用于臭氧催化氧化处理抗生素废水的催化剂的制备

用于臭氧催化氧化处理抗生素废水的催化剂的制备郜子兴;姚璐霞;杨文玲;吴赳【摘要】以氧化镍、氧化铜为活性组分,以γ-Al2O3为载体,采用浸渍的方法制备催化剂,考察了各因素对催化剂活性的影响.结果表明,负载氧化镍和氧化铜的催化剂活性较高,在浸渍液浓度为1 mol/L,镍铜离子浓度配比为2:1,干燥时间为2h,焙烧时间为3h,焙烧温度为500℃条件下制备的催化剂用于抗生素废水的处理,在臭氧流量为2 L/min,pH=7,催化剂投加质量浓度为1g/L,反应时间为50 min条件下,废水COD的去除率为52.10％.%Using copper oxide,nickel oxide as active ingredients,and γ-Al2O3 as carrier,the catalyst has been prepared by impregnation method.The influences of the factors affecting the catalyst activity,such as the type of active ingredient,solution concentration,drying time,the molar ratio of nickel to copper ions,calcination time,and calcination temperature,are investigated.The results show that the copper oxide and nickel oxide loaded catalyst has higher activity.The catalyst prepared under the following conditions:the impregnation solution concentration is 1 mol/L,n(Ni2+):n(Cu2+)=2:1,dry time 2 h,calcination time 3 h,and calcination temperature 500 ℃,is used for the treatment of antibiotic wastewater.When ozone flow is 2 L/rin,pH=7,catalyst dosage 1 g/L and reaction time 50 min,the COD removing rate is up to 52.10％.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】4页(P52-55)【关键词】臭氧催化氧化;抗生素废水;深度处理;催化剂【作者】郜子兴;姚璐霞;杨文玲;吴赳【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018;石家庄市鹿泉区环境监察大队,河北石家庄050200;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】X703.1抗生素废水成分复杂，有害物质浓度高、难降解物质多、盐度高、毒性大、COD 高、色度深，废水的pH、水质、水量波动大，处理起来难度大〔1-3〕。

臭氧催化剂的制备工艺

臭氧催化剂的制备工艺1. 引言臭氧催化剂是一种用于空气净化和水处理的重要材料。

它能够高效地分解有害物质，如有机污染物和气体污染物，将其转化为无害的物质。

本文将介绍臭氧催化剂的制备工艺，包括催化剂的选择、制备方法和性能测试等方面的内容。

2. 催化剂的选择选择适合的催化剂是制备高效臭氧催化剂的关键。

常用的臭氧催化剂主要包括金属氧化物、过渡金属氧化物和负载型催化剂等。

金属氧化物催化剂具有高催化活性和稳定性，如二氧化锆、二氧化钛等；过渡金属氧化物催化剂具有较高的催化活性和选择性，如二氧化锰、二氧化铜等；负载型催化剂则是将催化剂负载在载体上，提高催化剂的分散性和稳定性。

3. 制备方法臭氧催化剂的制备方法多样，常见的包括溶胶-凝胶法、共沉淀法和沉积-沉淀法等。

以下将详细介绍其中的几种常用制备方法。

3.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备臭氧催化剂的方法。

首先，将适量的金属盐或过渡金属盐溶解在适当的溶剂中，形成溶胶；然后通过加热、蒸发和干燥等步骤将溶胶转化为凝胶；最后，将凝胶进行煅烧，得到臭氧催化剂。

3.2 共沉淀法共沉淀法是一种制备负载型臭氧催化剂的常用方法。

首先，将金属盐和载体溶解在适当的溶剂中，形成溶液；然后加入适量的沉淀剂，使金属盐和载体共同沉淀；最后，将沉淀物进行干燥和煅烧，得到负载型臭氧催化剂。

3.3 沉积-沉淀法沉积-沉淀法是一种制备过渡金属氧化物臭氧催化剂的常用方法。

首先，将金属盐溶解在适当的溶剂中，形成溶液；然后加入沉淀剂，使金属盐沉积形成过渡金属氧化物；最后，将沉淀物进行干燥和煅烧，得到过渡金属氧化物臭氧催化剂。

4. 性能测试制备好的臭氧催化剂需要进行性能测试，以评估其催化活性和稳定性。

常见的性能测试方法包括活性测试和稳定性测试。

4.1 活性测试活性测试是评估臭氧催化剂催化活性的重要手段。

常用的活性测试方法包括氧化降解法和降解有机污染物法。

氧化降解法是将臭氧催化剂与有机污染物接触，通过测量有机污染物的降解率来评估催化剂的活性；降解有机污染物法是将臭氧催化剂与有机污染物一起放置在反应器中，通过测量有机污染物的降解率和产物生成率来评估催化剂的活性。

催化臭氧氧化除去废水中喹啉的催化剂及其制备方法[发明专利]

专利名称：催化臭氧氧化除去废水中喹啉的催化剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：牟子申,杜松,寇丁桀,谯贵川,唐博,许文来,杜锋,谢燕华,张雯,陈雪梅
申请号：CN201911187727.4
申请日：20191128
公开号：CN111111685A
公开日：
20200508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种催化臭氧氧化除去废水中喹啉的催化剂，其特征在于，以粒径为3～5mm 的球形γ‑AlO为载体，FeO、MnO过渡金属氧化物和CeO稀土金属氧化物为活性组分，由活性组分负载于载体制备而成。

它能有效的催化臭氧氧化去除喹啉。

还公开一种催化臭氧氧化除去废水中喹啉的催化剂的制备方法，包括以下步骤：活化，将γ‑AlO载体置于盐酸溶液中浸泡，然后煅烧备用；配液，将硝酸铈、硝酸铁和硝酸锰与去离子水混合搅拌均匀，得到稳定的混合溶液；浸渍；干燥；煅烧。

该方法对载体进行活化，提高了催化剂表面负载金属氧化物的分散性和活性组分与载体之间的结合度，制得的催化剂稳定性好、活性高、活性组分流失少。

申请人：成都理工大学
地址：610059 四川省成都市二仙桥东三路1号
国籍：CN
代理机构：成都百川兴盛知识产权代理有限公司
代理人：王云春
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一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用[发明专利]

专利名称：一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用
专利类型：发明专利
发明人：黄海保,余忆,纪建
申请号：CN201910168944.2
申请日：20190306
公开号：CN109926045A
公开日：
20190625
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用。

本发明的制备方法包括如下步骤：将醋酸锰前驱体溶液加入到焙烧处理后的蜂窝活性炭中，边滴边搅拌，等体积浸渍将Mn负载于蜂窝活性炭，将锰负载活性炭在室温下老化，老化样品干燥后在惰性气体氛围下焙烧即得臭氧催化剂。

本发明可在较低温度下可得到稳定存在的二价锰，并且采用蜂窝活性炭作为载体，比表面积大，极大地提高了臭氧催化剂中二价锰的分散度，可有效提升催化剂对臭氧的催化分解性能，可实现在较高空速和湿度条件下对臭氧的有效去除，高效稳定，且蜂窝活性炭价格低廉，易于成型，适用于各种形状类型的反应器，更适合大型室内和工业的使用，具有更广阔的工业应用前景。

申请人：中山大学
地址：510275 广东省广州市海珠区新港西路135号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：陈卫
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一种废水处理用的臭氧催化剂的制备方法
随着现代工业的迅速发展，所产生的工业废水不但水量增大，而且向着成分复杂化、无机盐含量高等趋势发展。

目前，国内外对工业废水的处理工艺大都采用经济性较好的生物法进行处理，但是随着各地排放标准的日益严格，单靠生化工艺处理尤其是高盐分、难降解废水很难达到排放指标要求。

对于高盐分、难降解废水的处理是最近几年国内外学者研究的一个热点。

为达到更高的处理深度，常采用物理吸附和化学氧化工艺对此类废水进行处理。

物理吸附主要包括活性炭吸附和树脂吸附，但是该类方法存在的缺点是吸附材料吸附饱和后需要对其再生，而再生过程不但能耗高，而且再生液一般含高浓度有机物，引起二次污染;高级氧化技术在处理废水方面有生物法和物理法等无法比拟的优势，具有效率高、处理程度深等优点。

但是大多数高级氧化技术存在设备投资大、操作复杂、运行费用高等缺点，如湿式氧化工艺需要在高温高压条件下运行，设备投资和能耗较高;芬顿试剂氧化工艺操作复杂且消耗大量化学药剂。

臭氧氧化工艺作为一种新型水处理工艺近年来得到广大研究者的关注。

臭氧在水处理中的氧化能力极强，臭氧的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟，氧化能力是氯气的1.25倍。

虽然单纯的臭氧氧化能在一定程度上对有机物进行去除，但是臭氧难以将氧化后的小分子物质进一步氧化，因此单纯的臭氧氧化对于有机物的矿化程度有一定局限性。

因此，人们做了大量研究改善臭氧的局限性。

研究表明：通过在臭氧体系中投加催化剂，能够显著提高臭氧体系产生羟基自由基的能力及改善臭氧直接氧化有机物的能力。

而金属催化臭氧氧化是一种新型的技术，主要是针对单独臭氧氧化效率低而发展起来的技术。

根据投加的催化剂的不
同种类分为均相催化臭氧氧化和非均相臭氧催化氧化。

均相催化剂一般为过渡金属离子，处理后催化剂随水流失;非均相臭氧催化氧化过程中的催化剂主要是活性炭、沸石、金属氧化物(Mn02、Fe2O3、AI2O3等)及负载在载体上的金属或金属氧化物。

相对于均相臭氧催化氧化，非均相催化氧化具有催化剂制备简单、易于回收处理、无二次污染、水处理成本低、活性高、寿命长等优点，因而成为当前研宄的热点。

催化剂的活性在于促进臭氧的分解形成大量的-OH自由基，臭氧催化氧化的效率主要取决于催化剂的投加量及其性质、溶液的pH值等。

活性炭作为一种常见的吸附剂，常用于各种废水处理系统中。

在吸附剂和臭氧共存的体系中，吸附剂可以将污染物吸附聚集在其表面周围，加速了臭氧与有机物的反应。

以活性炭作为臭氧催化剂的载体体系具有很好的应用前景，体系中可以实现吸附与氧化的协同存在。

活性炭首先富集溶液中的有机污染物，然后在催化剂作用下进行氧化，同时随着臭氧氧化反应的进行使得活性炭得到再生;负载在活性炭上的金属氧化物促进了臭氧向-OH自由基的分解，提高了臭氧氧化有机物的能力。

碱金属钾常作为催化剂的添加剂,加入适量的钾元素可有效减少副反应的发生,提高反应的选择性.对于钾元素的修饰作用主要表现在以下几个方面:钾元素可以中和催化剂表面的部分酸中心,使其酸性降低,导致催化剂结构的变化,从而改变反应物分子和产物分子在催化剂表面的吸附状况;钾元素还可以作为电子性助催化剂,促使催化剂体系电子云发生流动来改变化学键的强弱影响催化剂的选择性。

但是钾的氧化物极易溶于水，如果将钾的氧化物同其它金属氧化物作为有效组分负载在载体上，在使用过程中会很快随水流失。

钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)是一种含钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，所含有的氧化钾由于其特殊的晶体结构而不溶于水，只有在高温(1200～1300℃)煅烧下，其中的氧化钾才转化成水溶性。

方法内容
针对现有单纯臭氧氧化对于水中有机物的矿化程度有一定局限性的不利因素，该方法提供了一种水处理用臭氧催化剂及制备方法，包括如下步骤
(1)载体的制备：将钾长石粉与活性炭粉混合，加入粘合剂、造孔剂后挤压成型，然后在隔绝氧气的条件下焙烧，冷却后得到载体;
(2)载体的活化：将制备好的载体浸泡到硝酸溶液中，然后干燥备用;
(3)催化剂制备：将载体浸泡在含活性组分的硝酸盐溶液中，取出干燥，然后在隔绝氧气的条件下焙烧，自然冷却后得到催化剂。

优选的，所述步骤(1)中，钾长石粉的颗粒度为100～200目;活性炭粉的颗粒度为100～200目;所述钾长石粉与活性炭粉的质量比例为1：(3～20)。

优选的，所述步骤(1)中，钾长石粉的颗粒度为150目;活性炭粉的颗粒度为150目;所述钾长石粉与活性炭粉的质量比例为1：5。

优选的，所述粘合剂为淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、水玻璃中的一种，述粘合剂的加入量为钾长石粉和活性炭粉混合物的质量的5%～15%。

优选的，所述造孔剂为有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵中的一种，所述造孔剂的加入量为钾长石粉和活性炭粉混合物的质量的1%～15%。

优选的，步骤(1)中，所述挤压成型的形状为柱状、条状、球状中的一种，所述的焙烧温度为400℃～500℃，所述的焙烧时间为3～5小时。

优选的，步骤(1)中所述的焙烧温度为450℃，所述的焙烧时间为4小时。

优选的，步骤(2)中，所述硝酸盐溶液的体积浓度为1%～3%，所述载体活化时间为24小时。

优选的，步骤(2)中，所述硝酸盐溶液的体积浓度为2%。

优选的，步骤(3)中所述硝酸盐为硝酸锰、硝酸铁、硝酸钴、硝酸铜、硝酸镍中的一种或几种，所述硝酸盐溶液质量百分浓度为5%～30%，所述载体浸泡时间为12～48小时，所述载体浸泡后干燥温度为105℃，干燥时间为4小时，所述催化剂的焙烧温度为400℃～500℃，所述催化剂的焙烧时间为3-5小时，所述载体与硝酸盐溶液的体积比为1:1。

优选的，步骤(3)中，所述活性组分的硝酸盐溶液质量百分浓度为15%，所述载体浸渍时间为24小时，所述焙烧温度为450℃，所述焙烧时间为4小时。

本方法的制备方法的有益效果在于：本方法所提供的水处理用臭氧催化剂的制备方法，简单易行、科学合理、便于大规模工业生产。

一种水处理用臭氧催化剂，所述水处理用臭氧催化剂由上述水处理用臭氧催化剂的制备方法制备而成。

本方法的水处理用臭氧催化剂的有益效果在于：本方法提供的水处理用臭氧催化剂中成功引入不溶性的氧化钾，不但能中和催化剂表面的部分酸中心,使其酸性降低,导致催化剂结构的变化,从而改变反应物分子和产物分子在催化剂表面的吸附状况;钾元素还可以作为电子性助催化剂,促使催化剂体系电子云发生流动改变化学键的强弱影响催化剂的选择性，大大提高催化剂的催化性能;利用钾长石和活性炭的混合物制备催化剂的载体，不仅解决了臭氧催化剂载体孔径单一、对成分复杂的废水处理效果差的不利因素，而且成功的将碱金属钾引入到催化剂中且不易随水流失，提高了催化剂的催化性能。