CN111617768A - 一种固废催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固废催化剂及其制备方法。该固废催化剂包括金属化合物与吸附剂组成，且金属化合物为氧化铁、硫酸亚铁、氧化锰、甲酸钛与氢氧化钙中的一种或多种，吸附剂包括椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，且三者的重量比范围为1：（2‑5）：（2‑4）。在制备该固废催化剂时，先进行金属化合物与吸附剂的分别备料，然后混料、煮沸、超声、分离与烘干，得到所需固废催化剂。在使用臭氧处理污泥时，加入该固废催化剂后，所处理后的污泥的含水率较低。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理的领域，更具体地说，它涉及一种固废催化剂及其制备方法。
背景技术
固体废弃物(下述简称为固废)人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态与半固态废弃物质。在处理污水的过程中，会产生大量的污泥，污泥是一种固体废弃物，而目前对于剩余污泥的处理是一大难题，是因为污泥中含有大量的病菌体、寄生虫卵等有害微生物体，所以污泥的菌胶体聚合物较多，但是由于菌胶体聚合物的亲水性强，导致污泥脱水较为困难，在常规脱水后，污泥体积较大，且含水率较高。由于一般在处理脱水后的污泥时，会将其进行填埋，如果污泥的脱水率较低，会导致填埋时大量的有害渗透液进入土壤中污染土地资源。
为了解决上述污泥脱水率低的问题，目前出现了使用臭氧处理污泥的方式，具体的，是将污泥搅拌，在搅拌的同时通入臭氧，臭氧可以破坏微生物的结构，进而减少菌胶体，使污泥含水率下降。其污染较小，但是由于使用的臭氧较多，且臭氧的成本较高，所以无法广泛应用，除此之外，由于臭氧不易分解，其效率也较低。公告号为CN101717174B的中国专利公开了一种氧化引发剂(也就是固废催化剂)，该氧化引发剂为活性炭和/或TiOM，其中M为Fe、Al、Zn。在污泥中加入氧化引发剂，搅拌，并通入臭氧，然后加入聚沉剂，最后将污泥压滤。其可以在一定程度上加快臭氧氧化。然而，这种方法对污泥的处理效率仍旧不高，且污泥的含水率虽然有所下降，但是下降幅度不够大。
所以目前亟需一种固废催化剂，其可以加快臭氧氧化，降低污泥含水率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种固废催化剂，其具有较高的氧催化效果，以降低污泥的含水率的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种固废催化剂的制备方法，其用于制备上述的固废催化剂。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种固废催化剂，由以下重量份的组分组成：
20-50份金属化合物；
50-120份吸附剂；
所述金属化合物为氧化铁、硫酸亚铁、氧化锰、甲酸钛与氢氧化钙中的一种或多种；
所述吸附剂包括椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，且三者的重量比范围为1：(2-5)：(2-4)。
通过采用上述技术方案，在固废催化剂中，金属化合物作为氧化引发剂，有利于促进臭氧氧化微生物，进而促进污泥中的有机质的消解，其中，氧化铁、硫酸亚铁、氧化锰、甲酸钛与氢氧化钙均对促进臭氧氧化具有较好的效果，除此之外，吸附剂具有较大的比表面积，能够有效地从气体或液体中吸附污泥中的固体颗粒物质，除此之外，吸附剂可以使增大臭氧与金属化合物的接触面积与时间，同时可以增大臭氧与污泥的接触面积与时间，提高对于污泥中的有机质消解的效率。在本方案中的吸附剂中，吸附剂选择了椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，椰壳活性炭具有较大的孔隙，其吸附效果较好，除此之外，由于污泥在处理完成后，压滤完一般会填埋，椰壳活性炭相比于普通的煤质活性炭来说，其填埋后更易被分解。高岭土其比表面积较大，吸附效果好，而且其成本较低，除此之外，其可以较快地分散在污泥中，提高催化的效率。硅藻土的吸附性较强，且其无毒，当污泥处理完成后，硅藻土填埋在土壤中后，其也可以具有较好的疏松土质的效果，除此之外，还可以延长药效肥效时间，较为绿色环保。上述三者均具有较大的比表面积，而且对污泥的吸附效果较好，当通入臭氧后，可以大大加快臭氧氧化速率，使其对污泥中的有机质进行消解，除此之外，其不会污染环境，较为绿色环保。当椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，且三者的重量比范围为1：(2-5)：(2-4)时，实验证明，该比例下的固废催化剂具有较好的氧催化效果，污泥在处理完成后其含水量较低。
进一步地，所述椰壳活性炭为改性椰壳活性炭，所述改性椰壳活性炭由下述步骤制备：S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为270-300℃，煅烧时间为4-6h，煅烧后冷却至室温；S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为30-35％硫酸溶液中，并进行超声处理，超声20-30min，继续浸泡1-2h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为4-5％的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到所述改性椰壳活性炭。
通过采用上述技术方案，当椰壳活性炭进行焙烧后，其孔隙再次变多，除此之外，由于温度并没有在制备椰壳活性炭的800-1000℃的高温，而是选择了较低的270-300℃，可以有效提高其吸附性的同时降低了其损失。然后将其浸泡在硫酸溶液中，使内部的孔隙得到增大，使其比表面积得到提高的同时，提高其吸附的活性，对其进行二次活化，活化完成后，对其进行碱洗中和，其中选用氢氧化铵溶液较为温和。
进一步地，所述改性椰壳活性炭由下述步骤制备：
S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为280℃，煅烧时间为5h，煅烧后冷却至室温；
S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为30％硫酸溶液中，并进行超声处理，超声25min，继续浸泡1.5h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为4.2％的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到所述改性椰壳活性炭。
通过采用上述技术方案，当采用上述的方法制备改性椰壳活性炭时，制得的椰壳活性炭的吸附性能较好，而且在排放时对环境无污染。
进一步地，所述高岭土为改性高岭土，所述改性高岭土由下述步骤制备：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为800-820℃，煅烧时间为1-2h，煅烧后冷却至室温；
S2：将所述高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比范围为1：(0.2-0.5)，混合均匀后倒入去离子水中浸泡1-2h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸10-20min，煮沸完成后冷却至室温，分离；
S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中2-4h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到所述改性高岭土。
通过采用上述技术方案，由于一般的高岭土是直接由高岭土原矿(高岭石)粉碎得到，但大多的高岭石的品质和纯度不高，直接利用时其效果不够好，当对其改性后，可以得到质量较为优良的高岭土。在本技术方案中，对高岭土改性时，先将其进行煅烧，煅烧后高岭土的表面具有大量的孔隙，然后将其与海泡石粉混合、浸泡并煮沸，这样可以有效将二者结合。然后将其浸泡在碱液中，使其活化，增强其吸附性，然后进行洗涤，使其为中性，得到所需改性高岭土。利用海泡石粉对高岭土改性后，可以增强高岭土的吸附性，使固废催化剂较易捕捉臭氧，便于对污泥的处理，提高固废催化剂的氧催化效果。
进一步地，所述高岭土与所述海泡石粉的重量比1：0.3。
通过采用上述技术方案，当高岭土与海泡石粉的重量比为1：0.3时，得到的改性高岭土的表面的孔隙会大面积地布满海泡石粉，但是还是会有一定地空的孔隙，这样便于改性高岭土与污泥的混合，而且可以较大程度上增强污泥、臭氧与固废催化剂的接触面积，使得固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，所述改性高岭土由下述步骤制备：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h，煅烧后冷却至室温；
S2：将所述高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比为1：0.3，混合均匀后倒入去离子水中浸泡1.5h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸15min，煮沸完成后冷却至室温，分离；S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中3h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到所述改性高岭土。
通过采用上述技术方案，当采用上述的方法制备改性高岭土时，制得的改性高岭土的吸附性能较好，使得固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，所述硅藻土为改性硅藻土，所述改性硅藻土由下述方法制备得到：将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比范围为1：(1-2)：(0.5-0.8)，后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为500-600℃，焙烧时间为1-2h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为500-800目的物质，微波10-20s，即得到所述改性硅藻土。
通过采用上述技术方案，将碳酸钙、氢氧化钙与硅藻土混合，然后将其焙烧，焙烧后可以使硅藻土的孔隙增大，而且将碳酸钙与氢氧化钙烧结，在后续对其进行研磨时，可以将三者混合的更加均匀，过筛后进行微波处理，对硅藻土进行活化，提高其吸附效果。氢氧化钙与碳酸钙的加入，可以提高金属化合物的含量，使得固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，所述改性硅藻土由下述方法制备得到：将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比范围为1：1.5：0.6，后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为1.5h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为600-700目的物质，微波15s，即得到所述改性硅藻土。
通过采用上述技术方案，当采用上述的方法制备改性硅藻土时，制得的改性硅藻土的吸附性能较好，使得固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，所述金属化合物为氧化铁、氧化锰与氢氧化钙的混合物，且三者的重量比为1:2:1。
通过采用上述技术方案，经过实验可得，当金属化合物选用氧化铁、氧化锰与氢氧化钙的混合物，且三者的重量比为1:2:1时，固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，由以下重量份的组分组成：
45份金属化合物；
105份吸附剂。
通过采用上述技术方案，经过实验可得，当金属化合物的重量份数为45份，同时吸附剂的重量份数为105份时，得到的固废催化剂具有较好的氧催化效果，而且其成本较低。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种固废催化剂制备方法，包括以下步骤：
步骤一：备料；
Sa:准备吸附剂，将椰壳活性炭、高岭土与硅藻土按照对应的比例混合均匀；
Sb:准备金属化合物；
步骤二：混料，将吸附剂与金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，煮沸并保持沸腾状态0.5-1h，冷却至室温；
步骤三：将冷却至室温后的混合物质进行超声处理，使其分散均匀；
步骤四：分离烘干，得到所述固废催化剂。
通过采用上述技术方案，在制备固废催化剂时，先将吸附剂与金属化合物分别准备，准备后将其混合，然后进行煮沸，在煮沸时，可以尽可能将吸附剂中的气泡排出，使吸附剂与金属化合物更好的混合，煮沸的同时也可以使吸附剂与金属化合物混合地较为均匀，然后使用超声分散的方式得到较为均匀的固废催化剂，然后分离可得所需固废催化剂。上述制备方法较为简单，且未使用会污染环境的物质，较为环保，减少了生产固废催化剂时产生的工业垃圾。
进一步地，所述步骤三中，超声分散时间为1-2h。
通过采用上述技术方案，分散1-2h后，可以得到较为均匀的固废催化剂，时间过长则较为浪费资源，成本较高，分散时间较短的话，分散的效果不够好。
进一步地，所述步骤四中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为3-5h，且工作真空为90-100Pa，温度为60-70℃。
通过采用上述技术方案，在烘干时，采用真空干燥，可以大大减少烘干的时间，减少固废催化剂内部的空气，使固废催化剂具有较好的氧催化效果。
进一步地，所述步骤四中，真空干燥时长为4h，且工作真空为95Pa，温度为65℃。
通过采用上述技术方案，在烘干时，当真空干燥时长为4h，真空机设置的参数为95Pa，温度为65℃时，其烘干的效果较好。
进一步地，一种固废催化剂制备方法，包括以下步骤：
步骤一：备料；
Sa:准备吸附剂，将椰壳活性炭、高岭土与硅藻土按照对应的比例混合均匀；
Sb:准备金属化合物；
步骤二：混料，将吸附剂与金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，煮沸并保持沸腾状态1.5h，冷却至室温；
步骤三：将冷却至室温后的混合物质进行超声处理，超声分散时间为1.5h使其分散均匀；
步骤四：分离烘干，其中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为4h，且工作真空为95Pa，温度为65℃，烘干后得到所述固废催化剂。
通过采用上述技术方案，以上述方法制备得到的固废催化剂具有较好的氧催化效果。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用椰壳活性炭、高岭土与硅藻土作为吸附剂，由于其吸附效果较好，可以很好的与污泥进行混合，其对于臭氧氧化的作用较好，具有较好的氧催化性，在处理污泥时可以使处理后的污泥具有较少的含水率，而且成分较为环保，当处理后的污泥直接填埋后，催化剂本身不会对环境造成污染。
第二、本发明中优选采用改性椰壳活性炭、改性高岭土与改性硅藻土，三者改性过后其吸附性较好，而且便于分散在水泥中，且与金属化合物结合的较好，提高的催化剂的催化效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
下述实施例与制备例的原料来源如表1所示：
| 物质名称 | 来源 |
| 高岭土 | 常州荣奥化工新材料有限公司生产的高岭土 |
| 椰壳活性炭 | 冠森活性炭有限公司生产的椰壳活性炭。 |
| 硅藻土 | 广州益康新材料科技有限公司生产的硅藻土 |
| 海泡石粉 | 河北昂运矿产品有限公司生产的海泡石粉 |
| 氧化铁 | 市售可得 |
| 硫酸亚铁 | 市售可得 |
| 氧化锰 | 市售可得 |
| 甲酸钛 | 市售可得 |
| 氢氧化钙 | 市售可得 |
| 硫酸 | 市售可得 |
| 氢氧化铵 | 市售可得 |
| 碳酸钙 | 市售可得 |
| 氢氧化钾 | 市售可得 |
表1
制备例1
一种改性椰壳活性炭，由下述步骤制备得到：
S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为300℃，煅烧时间为4h，煅烧后冷却至室温；
S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为32％硫酸溶液中，并进行超声处理，超声20min，继续浸泡2h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为4％的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到改性椰壳活性炭。
制备例2
一种改性椰壳活性炭，由下述步骤制备得到：
S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为270℃，煅烧时间为6h，煅烧后冷却至室温；
S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为35％硫酸溶液中，并进行超声处理，超声30min，继续浸泡1h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为5％的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到改性椰壳活性炭。
制备例3
一种改性椰壳活性炭，由下述步骤制备得到：
S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为280℃，煅烧时间为5h，煅烧后冷却至室温；
S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为30％硫酸溶液中，并进行超声处理，超声25min，继续浸泡1.5h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为4.2％的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到改性椰壳活性炭。
制备例4
一种改性高岭土，由下述步骤制备得到：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间为1h，煅烧后冷却至室温；
S2：将高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比为1：0.5，混合均匀后倒入去离子水中浸泡1h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸20min，煮沸完成后冷却至室温，分离；
S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中2h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到改性高岭土。
制备例5
一种改性高岭土，由下述步骤制备得到：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间为1.5h，煅烧后冷却至室温；
S2：将高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比为1：0.2，混合均匀后倒入去离子水中浸泡2h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸10min，煮沸完成后冷却至室温，分离；
S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中4h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到改性高岭土。
制备例6
一种改性高岭土，由下述步骤制备得到：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为1-2h，煅烧后冷却至室温；
S2：将高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比为1：0.3，混合均匀后倒入去离子水中浸泡1.5h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸15min，煮沸完成后冷却至室温，分离；
S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中3h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到改性高岭土。
制备例7
一种改性硅藻土，由下述方法制备得到：
将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比为1：2：0.5，后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为1h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为500-600目的物质，微波20s，即得到改性硅藻土。
制备例8
一种改性硅藻土，由下述方法制备得到：
将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比为1：1：0.8，后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为2h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为700-800目的物质，微波10s，即得到改性硅藻土。
制备例9
一种改性硅藻土，由下述方法制备得到：
将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比范围为1：1.5：0.6，后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为1.5h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为600-700目的物质，微波15s，即得到改性硅藻土。
实施例1
一种固废催化剂，由下述方法制备得到：
步骤一：备料；
Sa:准备吸附剂，将椰壳活性炭、高岭土与硅藻土按照表2中的重量份混合均匀；
Sb:准备金属化合物，按照表3中记载的重量份的物质进行混合，得到所需金属化合物；
步骤二：混料，将步骤一的得到的吸附剂与金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，煮沸并保持沸腾状态1.5h，冷却至室温；
步骤三：将冷却至室温后的混合物质进行超声处理，超声分散时间为1.5h使其分散均匀；
步骤四：分离烘干，其中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为4h，且工作真空为95Pa，温度为65℃，烘干后得到固废催化剂。
实施例2-6：一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，步骤一的备料中，分别按照表2与表3所示的重量份与物质进行备料。
实施例7:一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，步骤一的备料中，分别按照表2与表3所示的重量份与物质进行备料，且在步骤四中，采用高温烘干的方式进行烘干，烘干温度为180℃，烘干时间为6h。
实施例8-12：一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，步骤一的备料中，分别按照表2与表3所示的重量份与物质进行备料。
对比例1
一种固废催化剂，由下述方法制备得到：
步骤一：备料；准备金属化合物，按照表3中记载的重量份的物质进行混合，得到所需金属化合物；
步骤二：混料，将重量份为105份的煤炭活性炭(市售可得)与上述金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，煮沸并保持沸腾状态1.5h，冷却至室温；步骤三：将冷却至室温后的混合物质进行超声处理，超声分散时间为1.5h使其分散均匀；步骤四：分离烘干，其中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为4h，且工作真空为95Pa，温度为65℃，烘干后得到固废催化剂。
对比例2：一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，不添加椰壳活性炭。
对比例3：一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，不添加高岭土。
对比例4：一种固废催化剂，与实施例1的区别在于，不添加硅藻土。
对比例5-6：一种固废催化剂，与实施例12的区别在于，步骤一的备料中，分别按照表2与表3所示的重量份与物质进行备料。
对比例7：一种固废催化剂，与实施例12的区别在于，未进行煮沸与超声，即步骤二：混料，将步骤一的得到的吸附剂与金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，浸泡1.5h，分离烘干，其中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为4h，且工作真空为95Pa，温度为65℃，烘干后得到固废催化剂。
表2
表3
性能检测试验
污泥处理实验：
1.空白实验：使用污水厂污水生化处理后的二次产物作为待处理污泥，其中待处理污泥的含水率为98％，取1份含10kg干基的待处理污泥，在搅拌的条件下向其中通入10g臭氧，将得到的混合物进行重力沉降60分钟，然后将上层清液导出，然后将剩余固体污泥进行压滤，完成对待处理污泥的处理。测试压滤后的污泥的含水率以及上层清液的COD含量。
2.取19份上述的含10kg干基的待处理污泥，分别向其中加入0.5kg实施例1-12或对比例1-7制备的固废催化剂后，在搅拌的条件下向其中通入10g臭氧，将得到的混合物进行重力沉降60分钟，然后将上层清液导出，然后将剩余固体污泥进行压滤，完成对待处理污泥的处理。测试压滤后的污泥的含水率以及上层清液的COD含量。
测试数据如表4所示。
表4
从表4可以看出，空白样对实施例1-12相比，说明使用固废催化剂后，可以大大提高臭氧氧化，以破坏微生物，从而降低污泥含水率。说明固废催化剂具有较好的氧催化效果。
实施例1-12相比，说明当使用实施例12的方法制备得到的固废催化剂处理污泥时，污泥的含水量可以低达32％，而且上层清液中的COD含量为75％，说明破坏了大量的微生物，证明了实施例12具有较好的氧催化效果。
实施例1-4与实施例12相比，说明当吸附剂使用制备例3制得的改性椰壳活性炭、制备例6制得的改性高岭土与制备例9制得的改性硅藻土时，所得到的固废催化剂的氧催化效果较佳。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例1相比，说明相比于仅仅加入活性炭作为吸附剂的古风催化剂来说，当同时加入椰壳活性炭、高岭土与硅藻土后，可以有效提高其固废催化剂的氧催化效果，有效降低污泥的含水率。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例2相比，说明添加椰壳活性炭可以有效提高固废催化剂的氧催化效果，有效降低污泥的含水率。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例3相比，说明添加高岭土可以有效提高固废催化剂的氧催化效果，有效降低污泥的含水率。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例4相比，说明添加硅藻土可以有效提高固废催化剂的氧催化效果，有效降低污泥的含水率。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例5-6相比，说明当椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，且三者的重量比范围为1：(2-5)：(2-4)内时，制备得到的固废催化剂的氧催化效果较好。
从表4可以看出，实施例1-12与对比例7相比，未进行煮沸并超声，制得的固废催化剂不够均匀，会影响其氧催化效果。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种固废催化剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
20-50份金属化合物；
50-120份吸附剂；
所述金属化合物为氧化铁、硫酸亚铁、氧化锰、甲酸钛与氢氧化钙中的一种或多种；
所述吸附剂包括椰壳活性炭、高岭土与硅藻土，且三者的重量比范围为1：（2-5）：（2-4）。
2.根据权利要求1所述的一种固废催化剂，其特征在于，所述椰壳活性炭为改性椰壳活性炭，所述改性椰壳活性炭由下述步骤制备：
S1：将椰壳活性炭进行焙烧，焙烧温度为270-300℃，煅烧时间为4-6h，煅烧后冷却至室温；
S2：将上述步骤中的椰壳活性炭浸泡在物质的量浓度为30-35%硫酸溶液中，并进行超声处理，超声20-30min，继续浸泡1-2h，离心分离；
S3：将S2得到的固体使用物质的量浓度为4-5%的氢氧化铵溶液漂洗至中性，分离并干燥得到所述改性椰壳活性炭。
3.根据权利要求1所述的一种固废催化剂，其特征在于，所述高岭土为改性高岭土，所述改性高岭土由下述步骤制备：
S1：将高岭土进行煅烧，煅烧温度为800-820℃，煅烧时间为1-2h，煅烧后冷却至室温；
S2：将所述高岭土与海泡石粉混合，且二者的重量比范围为1：（0.2-0.5），混合均匀后倒入去离子水中浸泡1-2h，浸泡后将溶液加热，使溶液煮沸，煮沸10-20min，煮沸完成后冷却至室温，分离；
S3：将S2制备得到的物质浸没在饱和氢氧化钾溶液中2-4h，后用蒸馏水洗涤至中性后烘干，得到所述改性高岭土。
4.根据权利要求1所述的一种固废催化剂，其特征在于，所述硅藻土为改性硅藻土，所述改性硅藻土由下述方法制备得到：将硅藻土、碳酸钙与氢氧化钙混合，三者的重量比范围为1：（1-2）：（0.5-0.8），后将混合物质进行焙烧，焙烧温度为500-600℃，焙烧时间为1-2h，焙烧后，将混合物质研磨并过筛，选取目数为500-800目的物质，微波10-20s，即得到所述改性硅藻土。
5.根据权利要求1所述的一种固废催化剂，其特征在于，所述金属化合物为氧化铁、氧化锰与氢氧化钙的混合物，且三者的重量比为1:2:1。
6.根据权利要求1所述的一种固废催化剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
40份金属化合物；
105份吸附剂。
7.权利要求1-6任一所述的一种固废催化剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：备料；
Sa:准备吸附剂，将椰壳活性炭、高岭土与硅藻土按照对应的比例混合均匀；
Sb:准备金属化合物；
步骤二：混料，将吸附剂与金属化合物混合，搅拌均匀后加入去离子水，使去离子水浸没混合粉末，煮沸并保持沸腾状态1-2h，冷却至室温；
步骤三：将冷却至室温后的混合物质进行超声处理，使其分散均匀；
步骤四：分离烘干，得到所述固废催化剂。
8.权利要求7所述的一种固废催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤三中，超声分散时间为1-2h。
9.权利要求7所述的一种固废催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤四中，烘干方式为真空干燥，真空干燥时长为3-5h，且工作真空为90-100Pa，温度为60-70℃。
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