CN109939704A - 一种用于处理难降解污水的催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理难降解污水的催化剂，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：2‑6:900‑1200:2‑5；所述活性炭的碘值不低于800，粒径不高于30目。制备方法为将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200‑300℃的烘箱内烧结30‑60min，捏制成粒径为4‑8cm的椭圆形催化剂颗粒。本发明制备得到的催化剂具有孔隙分布均匀、价格低廉、有效性能稳定、催化效率高，具有降解难生物降解废水的作用，具有很高的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种用于处理难降解污水的催化剂。
背景技术
近年来，随着经济的发展及全球工业化进程的推进，环境问题日益突出，已经成为制约社会进步的一大因素，与人们的生活息息相关，直接或间接地影响着人们的身体健康，其中，水污染是众多环境问题之一，随着人们环保意识的加强以及各国关于环保的法律法规的制定，污水排放标准越来越严格，对难以净化的有机污水进行净化处理是当前污水处理面临的一大难题，如何低成本、高效率得处理有机污水，受到了业内的广泛关注。
目前研究表明，污水中的污染物通常是带色长链官能团，目前污水处理的方法主要有物理吸附、化学氧化分解、微生物降解等，尤其是微生物降解法，目前基于其环保、高效率、低成本的特性，被广泛地应用在污水处理中。然而，微生物降解法的问题之一在于，无法处理生化需氧量与化学需氧量的比值（BOD5/COD指标）小于0.3的污水，因为在此类污水中微生物根本无法生存；另一方面，对于生物毒性大的抗生素污水，也是无法用微生物进行降解的，若在抗生素污水中加入微生物，不仅无法达到处理效果，还很容易使微生物产生耐药性，发生变异。
由于微生物降解法无法适用于所用类型的污水，本发明针对此类无法使用微生物降解的污水，利用高级氧化技术，通过稀硫酸调节废水呈酸性后加入过氧化氢，与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，在氯化钯的的作用下，过氧化氢的形成生成羟基自由基的效率更高，由于羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子带色长链官能团降解形成小分子有机物，提供了一种高效、低成本、操作简单的污水处理剂，解决现有技术中的瓶颈问题。
发明内容
本发明针对难生物降解的污水，提供一种高效率、低成本、制备方法简单的污水处理催化剂，解决现有技术中抗生素污水及难生物降解污水的处理问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于处理难降解污水的催化剂，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：2-6:900-1200:2-5；所述活性炭的碘值不低于800，粒径不高于30目。
优选地，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：4:1000:4；所述活性炭的碘值不低于800，粒径不高于30目。
制备方法包括以下步骤：将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200-300℃的烘箱内烧结30-60min，捏制成椭圆形催化剂颗粒。
所述椭圆形催化颗粒的粒径为4-8cm。
所述催化剂处理难降解污水的方法为：利用稀硫酸将污水的pH调成3.5-4.5后加入H2O2，加入10-20wt%制备得到的催化剂，在20-50℃条件下处理污水60-120min。
本发明的优点在于：
（1）本发明原料成分易得，不存在繁琐的制备工艺，不需要利用大型、精密的试验仪器，制备方法简单，使用一步法烧结制备得到成品，适合进行大规模生产。
（2）本发明污水处理催化剂，克服了抗生素污水以及BOD5/COD指标小于0.3的污水处理难题，通过稀硫酸调节废水呈酸性后加入过氧化氢，与铁反应生成亚铁离子，亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子带色长链官能团降解形成小分子有机物。
（3）本发明制备得到的催化剂催化效率高，平均粒径为4-8cm，不均匀系数小于或等于1.7，比表面积大，污水处理效率高。
具体实施方式
实施例1
一种用于处理难降解污水的催化剂，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：2:900:2；所述活性炭的碘值为800，粒径为30目。
制备方法为：将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200-300℃的烘箱内烧结30-60min，捏制成椭圆形粒径4-8cm的催化剂颗粒。
实施例2
一种用于处理难降解污水的催化剂，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：4:1000:4；所述活性炭的碘值为800，粒径为30目。
制备方法为：将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200-300℃的烘箱内烧结30-60min，捏制成椭圆形粒径4-8cm的催化剂颗粒。
实施例3
一种用于处理难降解污水的催化剂，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：6:1200:5；所述活性炭的碘值为800，粒径为30目。
制备方法为：将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200-300℃的烘箱内烧结30-60min，捏制成椭圆形粒径4-8cm的催化剂颗粒。
应用例1 催化剂在BOD/COD＜0.3污水中的应用
利用9mol/L的稀硫酸将污水的pH调成3.5-4.5后加入30% (v/v)的H2O2，加入量为污水体积的千分之二。将污水平均分成三份 加入10wt%的实施例1-3制备得到的催化剂颗粒，保持处理温度为20-50℃，反应60min后对污水进行指标测定，结果见表1。
表1催化剂处理BOD/COD＜0.3污水效果
应用例2 催化剂在抗生素污水中的应用
在水中分别加入终浓度50mg/L的磺胺嘧啶和土霉素，利用9mol/L的稀硫酸将污水的pH调成3.5-4.5后加入30% (v/v)的H2O2，加入量为污水体积的千分之二。将污水平均分成三份，分别加入15wt%的实施例1-3制备得到的催化剂颗粒，保持处理温度为20-50℃，反应80min后对污水进行指标测定，结果见表1。
表2催化剂处理抗生素污水效果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种用于处理难降解污水的催化剂，其特征在于，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：2-6:900-1200:2-5；所述活性炭的碘值不低于800，粒径不高于30目。
2.根据权利要求1所述一种用于处理难降解污水的催化剂，其特征在于，该催化剂组成成分包括氯化钯、活性炭和铁屑,所述催化剂组分中，氯化钯、活性炭和铁屑的质量比为：4:1000:4；所述活性炭的碘值不低于800，粒径不高于30目。
3.一种如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，将氯化钯、活性炭和铁屑按比例混合均匀后，置于200-300℃的烘箱内烧结30-60min，捏制成椭圆形催化剂颗粒。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述椭圆形催化颗粒的粒径为4-8cm。
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| CN201910228634.5A CN109939704A (zh) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | 一种用于处理难降解污水的催化剂 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN109939704A (zh) |
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2019
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