CN103691448A - 磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(A1)改性污泥与硝酸锰溶液混合、静置2-48h，向溶液中通入臭氧并搅拌，将反应液置于烘箱内的反应釜中发生水热反应，反应温度为100-300℃，时间为6-10h，水热反应后自然冷却至室温，清洗、烘干，从而制得污泥基催化剂；(A2)分别配制FeCl3水溶液、FeSO4水溶液；将上述FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合并充分搅拌，使得混合液内Fe3+与Fe2+的摩尔浓度之比为2∶1；向混合液内加入氨水并搅拌，确保pH值为11—12；加入所述污泥基催化剂并搅拌，之后水浴老化、水洗、烘干，从而制得磁性污泥基臭氧催化剂。本发明的制备方法操作简单、环境友好、成本低廉、具有产业化的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用污水处理厂剩余污泥制备磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，属废物资源化利用和环境工程技术领域。
背景技术
伴随着城市污水处理率的不断提高，污水处理厂产生的污泥量也逐渐增多，每万吨废水中含污泥高达6至7吨。然而污泥处理的投资和运行费用较大，占整个污水厂总运行费用的50％以上。因此，寻求经济、高效、安全的污泥处理处置技术具有十分重要的现实意义和环境意义。目前常用的污泥处置方法有填埋、焚烧。填埋不仅占用大量土地，也会有害浸出液，导致地下水污染；而焚烧处理费用高，且易造成二次空气污染。因此，如何破解大量污泥低水平的处理，越来越成为急待解决的重大问题。
从环境保护、资源利用、经济发展等角度考虑，污泥资源化是最理想的处置方式，也是未来污泥处理的主流。污泥资源化技术既使污泥中的资源得到循环再利用，实现变废为宝的目的，又避免形成环境二次污染。经过国内外学者的潜心研究，污泥的处理处置已经从填埋、焚烧、热解等简单技术发展到消化、堆肥以及利用污泥制备烧结材料、水泥制品、生化纤维板、陶粒、吸附材料。污水处理过程中产生的污泥含有大量有机物，经济发达国家污水处理厂污泥中的有机物含量为60-80％，我国污水处理厂污泥的有机物含量为50-70％，碳水化合物含量约为25％，无机灰分约为5％，其主要成分为硅、铁、铝和钙等，具有巨大的利用价值和开发潜力(李鸿江，顾莹莹，赵由才，污泥资源化利用技术.北京：冶金工业出版社，2010)。为了充分利用污泥中的含碳有机物，实现污泥的减量稳定化，污泥热解制碳化污泥以作吸附剂受到高度关注(活性污泥制汞离子吸附剂的制备方法，中国发明专利申请号CN201010166953.7)。进一步探索研究显示：利用碳化污泥，通过盐酸浸出及一系列的处理可以制备出高分散性、高比表面积的高纯纳米Al(OH)3，这为污泥的资源化利用开辟了一条新的途径(Structure and properties ofnoncrystalline nano-Al(OH)3reclaimed from carbonized residual wastewatertreatment sludge，J.L.Zou，Y.Dai，C.G.Tian，K.Pan，B.J.Jiang，L.Wang，W.Zhou，G.H.Tian，X.Wang，Z.P.Xing，H.G.Fu.，Environmental Science＆Technology，2012，46(8)，4560-4566)。碳化污泥通过盐酸处理，可以把一些有用的离子浸出回收利用(如Al3+、Mg2+、Fe3+、Ca2+、S2+、p3+等)。然而，处理后的碳化污泥也是一种有用资源，需要加以开发利用。由于离子的浸出必然会留下一些孔隙，也就是说通过盐酸浸出处理碳化污泥变成了多孔碳化污泥。那么怎么开拓利用浸出处理后剩余的多孔碳化污泥成为我们迫切需要解决的问题。
碳化污泥由于具有较强的吸附特性，能将水中的污染物富集在其颗粒表面，因此除了可以用作吸附剂外，近年来为了开辟碳化污泥的使用途径以及为了得到更高的附加价值，碳化污泥作为为催化剂的载体材料越来越受到人们的关注。中国发明专利CN101574652A(负载型光催化剂及其制备方法和应用，公开号CN101574652A)公开了一种将光催化剂负载于碳化污泥上提高光催化效率的方法。该法将活性污泥浸渍在钛酸正丁酯的无水乙醇溶液中，然后过滤、烘干、煅烧得到负载型光催化剂。因此，由此看来：将前述浸出处理后剩余的多孔碳化污泥开发利用为催化剂载体材料是提高污泥资源化的一种很好途径。
目前，除光催化外，异相催化臭氧化技术将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性等结合起来，能有效解决有机物降解不彻底、不完全的问题，近年来在中水回用水方面得到广泛的工业应用。该技术一般选用金属氧化物(MnO2、Al2O3、TiO2等)作为活性组分负载到载体上，这些制备得到的催化剂易回收再利用，避免了催化剂活性组分的流失。但催化臭氧化作为一种应用前景广阔的高级氧化水处理技术一直存在处理成本过高的问题，相应的对策措施也在努力解决。因此，为了降低水处理成本，高效、低廉、环境友好型的臭氧化固体催化剂的应用与研发越来越受到关注。目前，制备异相臭氧催化剂的方法主要有高温有氧煅烧和高锰酸钾还原沉淀法等。高温有氧煅烧能获得高活性的金属氧化物晶型，因而制备得到的催化剂催化臭氧化效率高。但该法如果应用于多孔碳化污泥负载金属氧化物制备臭氧催化剂，则存在因为高温有氧条件下碳化污泥中的碳会高温氧化反应变为CO2而消失的缺陷，同时如果采用无氧煅烧，则难于得到高活性的金属氧化物晶型，因为煅烧法都是首先通过金属离子浸渍到固体上，再在有氧的条件下煅烧获得金属氧化物，高温条件主要用于获得高活性的晶型；而高锰酸钾还原沉淀法以其能耗低、反应条件温和、工艺简单及过程可控等优点在臭氧催化剂制备中得到广泛应用，然而还原沉淀法制备得到的催化剂活性低。因此，如何结合这些催化剂制备方法将臭氧催化剂活性组分负载于浸出处理后剩余的多孔碳化污泥上以获得一种新型的、易于分离的臭氧催化剂就成为本领域所需要面临的一个技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种对环境友好、操作简单、易于分离、经济实用的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)改性污泥与硝酸锰溶液混合、静置2-48h，向溶液中通入臭氧并搅拌，将反应液置于烘箱内的反应釜中发生水热反应，反应温度为100-300℃，时间为6-10h，水热反应后自然冷却至室温，清洗、烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)分别配制FeCl3水溶液、FeSO4水溶液；将上述FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合并充分搅拌，使得混合液内Fe3+与Fe2+的摩尔浓度之比为2∶1；
向混合液内加入氨水并搅拌，确保pH值为11—12；
加入所述污泥基催化剂并搅拌，之后水浴老化、水洗、烘干，从而制得磁性污泥基臭氧催化剂。
根据上述的制备方法，优选地，氨水的加入方式为：
加入0.4-0.6mol／L的氨水并搅拌；再加入25-28％氨水并搅拌。
根据上述的制备方法，优选地，所述改性污泥的制备方式为：
污泥经干燥、研磨、筛分得干污泥颗粒，经ZnCl2溶液浸渍，在惰性环境下煅烧，之后清洗至中性，烘干后得到改性污泥。
根据上述的制备方法，优选地，在步骤(A1)中，通入臭氧的流速小于0.1L／min。
本发明还公开了上述制备方法制得的磁性污泥基臭氧催化剂在去除废水中有机污染物的应用。
本发明的有益效果体现在：
(1)由于污泥碳的存在，催化剂制备不能采用高温有氧煅烧来获得高活性的二氧化锰晶型，因此本法克服了高温有氧煅烧和高锰酸钾还原沉淀法缺陷。巧妙利用改性污泥中污泥碳对臭氧的有效吸附作用，通过水热法获得了一种新型的臭氧催化剂；
(2)本发明所述磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法操作简单、能耗低、环境友好、成本低廉，更具产业化的应用前景；
(3)本发明的磁性污泥基臭氧催化剂利用改性污泥中的污泥碳吸附水中的有机污染物和臭氧，利用孔道表面的二氧化锰活性中心催化臭氧化降解水中的有机污染物，并且易于利用磁场实现快速的分离；
(4)本发明制备得到的磁性污泥基臭氧催化剂，适用于各种浓度的染料废水处理，操作简单。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍2h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3.6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，从而制得负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
实施例2
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.5％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍2h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L/min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3.6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂，从而制得负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
实施例3
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3·6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11-12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
实施例4
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍48h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L/min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3.6H20：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
实施例5
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为6h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3.6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4.7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
实施例6
本发明实施例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为10h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)1)称量FeCl3·6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4.7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
对比例1
本发明对比例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL1.0％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍2h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L/min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3·6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4.7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
对比例2
本发明对比例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为100℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3·6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)：n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
对比例3
本发明对比例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)3.5g改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为300℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)称量FeCl3·6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4.7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入上述制备的1.5g污泥基催化剂，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；烘干，温度为120℃，制得本发明的负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
对比例4
本发明对比例的磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)称量FeCl3.6H2O：5.40g溶解于20mL蒸馏水中，同时称量FeSO4·7H2O：2.78g溶解于20mL蒸馏水中；
将FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合，同时剧烈搅拌20min；确保n(Fe3+)：n(Fe2+)=2∶1，摩尔比；
加入氨水0.6mol／L200mL，继续搅拌10min；随后加入25-28％氨水，30mL，继续搅拌60min，确保pH值为11—12；
加入的1.5g改性污泥，继续搅拌20min；水浴老化5h，温度为55℃；水洗；120℃烘干，从而制得磁性改性污泥；
(A2)3.5g上述制备的磁性改性污泥加入50mL0.2％(质量百分比)的硝酸锰溶液，搅拌混合，然后静置浸渍24h，转入臭氧反应装置，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，并剧烈搅拌150min，然后将该反应液倒入高压反应釜中，置于烘箱中，温度为200℃，时间为8h，水热反应后自然冷却至室温，用水清洗，烘干，制得负载型磁性污泥基臭氧催化剂。
吸附测试例1～3：
用上述制得的磁性污泥基臭氧催化剂对污水中的染料进行处理。由于吸附作用是催化作用的重要基础，一个好的催化剂必须要有适当的吸附有机污染物的能力，这样污染物才能吸附到达催化剂活性中心而降解。分别取实施例1、实施例2或对比例1中制备的催化剂0.1克分别加入100毫升浓度为100mg／L活性红AR73染料溶液，室温振荡60分钟，磁力分离，使用分光光度法测定溶液中的染料浓度，废水中染料去除率测试结果如表1所示，由表1的测试结果可知，在其他制备条件相同，硝酸锰浓度不同，随着硝酸锰溶液浓度的增大，改性污泥浸渍后制备的催化剂吸附性能逐渐降低。分析原因可能是高浓度的硝酸锰溶液在O3的作用下，在污泥表面或孔内转化为MnO2，从而减少污泥的比表面积，降低其吸附性能。
表1
催化臭氧化测试例1～6：
用上述制得的磁性污泥基臭氧催化剂对污水中的染料进行处理。分别取实施例或对比例中制备的催化剂0.1克加入100毫升浓度为100mg／L活性红AR73染料溶液，通入臭氧(流速小于0.1L/min)，室温反应60分钟，经过后处理，测试的降解结果如表2所示。
表2
对比表1和表2，在其他制备条件相同，0.2％硝酸锰浸渍液与0.5硝酸锰浸渍液制备得到的催化剂催化降解染料效果差不多(95％左右)。同时，跟吸附实验结果类似，过高的硝酸锰浸渍浓度，比如1％硝酸锰浸渍液制备的催化剂催化降解效果比较差，染料去除率只有60％。
由表1实施例1、实施例3和实施例4制备得到的催化剂的实验结果看，改性污泥浸渍时间的长短，均对最终产物的催化氧化效果无显著影响，对AR73的氧化降解效果都较好。但总体而言，24h静置后制备的产品催化氧化效果稳定且略好于2h静置后制备的产品。
对比实施例3和对比例2、对比例3，在其他制备条件相同，由表2可见，水热反应温度对催化剂活性影响很大，温度过低(100℃)或过高(200℃)，制备得到的催化剂催化臭氧化效果均不佳。而对比实施例3、实施例5和实施例6，由表2可以看出，水热反应时间对催化剂活性影响不大。同时，对比实施例3和对比例4，可以看出，先负载活性组分再负载磁性组分对催化剂活性的影响不大，反之则催化剂活性降低。
催化剂回收套用测试例
(1)取由实施例3制备的催化剂0.1g，加入pH=7、100mL染料浓度为100mg／L的染料AR73溶液中，通入臭氧(流速小于0.1L／min)，室温反应60分钟，磁力分离，使用分光光度法测定溶液中的染料浓度。收集残渣，在80℃下烘干，得到使用过的磁性污泥基催化剂粉末，废水中染料去除率测试结果如表3所示。
(2)将得到回收的磁性污泥基催化剂循环使用，并同时进行同步骤(1)的催化臭氧化降解测试，测试结果见表3，由表3可知，吸附后的磁性污泥基催化剂回收套用效果很好，循环套用10次效果没有降低，有利于回收再用，降低处理废水处理成本。
表3
上述的各实施例中的改性污泥是通过以下方法得到的：首先将城市污水处理厂污泥经干燥、研磨、筛分得干污泥颗粒，然后经2mol／L的ZnCl2溶液浸渍24h后，在500℃管式炉煅烧，条件为通入氮气，程序升温为10℃／min，程序降温为5℃／min，煅烧时间为60min；污泥经煅烧后进行清洗(0.1mol／LHCl溶液)至中性；最后将清洗干净的改性污泥烘干得到改性污泥。
Claims (5)
1.一种磁性污泥基臭氧催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(A1)改性污泥与硝酸锰溶液混合、静置2-48h，向溶液中通入臭氧并搅拌，将反应液置于烘箱内的反应釜中发生水热反应，反应温度为100-300℃，时间为6-10h，水热反应后自然冷却至室温，清洗、烘干，从而制得污泥基催化剂；
(A2)分别配制FeCl3水溶液、FeSO4水溶液；将上述FeCl3水溶液、FeSO4水溶液混合并充分搅拌，使得混合液内Fe3+与Fe2+的摩尔浓度之比为2∶1；
向混合液内加入氨水并搅拌，确保pH值为11-12；
加入所述污泥基催化剂并搅拌，之后水浴老化、水洗、烘干，从而制得磁性污泥基臭氧催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：氨水的加入方式为：
加入0.4-0.6mol／L的氨水并搅拌；再加入25-28％氨水并搅拌。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述改性污泥的制备方式为：
污泥经干燥、研磨、筛分得干污泥颗粒，经ZnCl2溶液浸渍，在惰性环境下煅烧，之后清洗至中性，烘干后得到改性污泥。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(A1)中，通入臭氧的流速小于0.1L／min。
5.根据权利要求1-4所述的制备方法制得磁性污泥基臭氧催化剂在去除废水中有机污染物的应用。
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