CN113426471B - 一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法及强化氧化过滤应用 - Google Patents

一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法及强化氧化过滤应用 Download PDF

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Abstract

一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法及强化氧化过滤应用，它涉及一种催化剂的制备方法及强化氧化过滤应用。本发明的目的是要解决现有除锰技术难以满足去除多种类重金属污染的需求，且熟化周期长、投氯量大、催化活性低和去除重金属效果差的问题。方法：一、吸附；二、制备载锰沸石颗粒；三、构建载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池；四、动态构建含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、沸石滤罐或沸石滤池。一种纳米层状锰催化剂用于去除含有重金属的水中的重金属。本发明制备的新生态纳米层状锰催化剂对铁、砷、铊、钼、铅的去除率达95％以上，且能保证出水长期稳定达标。本发明可获得一种新生态纳米层状锰催化剂。

Description

一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法及强化氧化过 滤应用
技术领域
本发明涉及一种催化剂的制备方法及强化氧化过滤应用。
背景技术
溶解性锰(Mn2+)超标是地下水常见问题，近年来由于经济发展，江、河、湖、水库等地表水富营养化严重，导致底泥中溶解性锰释放，出现季节性锰超标问题；另一方面，由于地下水回灌的问题，地表水中Mn2+容易渗流进入地下水，造成地下水锰污染；地表水、地下水中共存的铁、砷等重金属则进一步加剧了锰污染的复杂性。地表水、地下水的交互锰污染，导致出厂水锰超标，是我国饮用水厂长期以来面临的重大难题。
目前，地下水除锰技术应用较多的是曝气接触氧化过滤除锰，通常认为溶解性锰与水中溶解性氧在适当的pH值条件下可缓慢形成锰质活性滤膜，具有接触氧化除锰的效果，但锰质活性滤膜的成熟期需要数个月以上，且活性较弱，出水除锰效果不稳定。生物除锰技术加深了对曝气接触氧化除锰机理的认识，并提出了生化氧化除锰工艺。然而，生物氧化除锰调试运行难度大、启动周期长、除锰效率低，大规模工程应用难度较大。
地表水除锰多采用化学氧化法，常用的氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钠。高锰酸钾投量难以控制，过量时会造成沉淀池和滤池出水出现红色。单独投氯氧化水中Mn2+效果不好，水厂投氯量远大于理论化学计量比(1.3mg有效氯/mgMn2+)。地表水、地下水投氯后，经石英砂滤池长期过滤，能在砂表面形成一层具有催化活性的锰质滤膜，但仍存在熟化周期长、催化活性低、水力阻力大、除锰效果不稳定等问题。此外，地表水、地下水除锰过程中常伴随铁、砷、铊、钼、铅等重金属污染，现有除锰技术难以满足去除多种类重金属污染的需求。
发明内容
本发明的目的是要解决现有除锰技术难以满足去除多种类重金属污染的需求，且熟化周期长、投氯量大、催化活性低和去除重金属效果差的问题，而提供一种纳米层状锰催化剂的制备方法及应用。
一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法，是按以下步骤完成的：
一、吸附：
在往复振荡条件下将多孔沸石颗粒浸入到二价锰溶液中用以吸附Mn2+，吸附完成后，倒掉二价锰溶液，得到吸附有Mn2+的沸石颗粒；
二、制备载锰沸石颗粒：
将吸附有Mn2+的沸石颗粒浸入到高锰酸钾和碱的混合溶液中吸附，吸附完成后冲洗，再自然晾干，得到载锰沸石颗粒；
三、构建载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池：
以载锰沸石颗粒作为滤料，以石英砂、鹅卵石和锰砂中的一种或几种的组合作为承托层，构建载锰沸石滤柱、滤罐或滤池；
四、动态构建含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、沸石滤罐或沸石滤池：
向含锰水源中投加次氯酸钠，混合，得到含有次氯酸钠和锰的水源；将含有次氯酸钠和锰的水源引入到载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池中，运行过程中在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池。
一种纳米层状锰催化剂用于去除含有重金属的水中的重金属；所述的含有重金属的水为地表水、地下水、低温低浊度水或污水；所述的重金属为铁、锰、砷、铊、钼或铅。
本发明的有益效果：
一、本发明中含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤罐和表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤池的构建过程简单易行，运行开始即可在滤料表面形成纳米层状锰催化剂，实际投氯量小于理论化学计量比投氯量(1.3mg有效氯/mgMn2+)，在中性pH条件下氧化Mn2+的速率依然较快；
二、本发明的方法能够实现快速稳定除锰，受原水水质影响小，工艺流程简单，运行操作易于实现；既可用于集中供水的水厂，也可做成一体化设备用于处理农村地下水，且价格低廉，使用方便，在水处理行业有着广阔的应用前景，经济效益可观；
三、本发明制备的新生态纳米层状锰催化剂对铁、砷、铊、钼、铅的去除率达95％以上，且能保证出水长期稳定达标。
本发明可获得一种新生态纳米层状锰催化剂。
附图说明
图1为实施例一中制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱的结构示意图，图中1为NaClO溶液，2为含锰水源，3为蠕动泵，4为混合器，5为滤料层，6为承托层，7为出水口；
图2为实施例一步骤一中所述的沸石颗粒的微观形貌图；
图3为实施例一步骤二得到的载锰沸石颗粒的微观形貌图；
图4为表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石颗粒的微观形貌图；
图5为无氯投加条件下，实施例二、实施例三、实施例四和实施例五中使用各类滤料滤柱去除水中溶解态锰的效果图，图中1为实施例三，2为实施例四，3为实施例五，4为实施例二；
图6为有氯投加条件下，沸石滤柱和表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果图，图中1为实施例七中使用沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果曲线，2为实施例六中使用表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果曲线；
图7为XPS Mn2p图，图中1为实施例一步骤一中所述的沸石颗粒，2为实施例一步骤二得到的载锰沸石，3为实施例一步骤四得到的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石；
图8为实施例一步骤二得到的载锰沸石的XPS Mn2p3/2图，图中1为MnO，2为Mn3O4/Mn2O3/Mn(OH)O，3为MnO2，4为Mn2p3/2；
图9为实施例一步骤四得到的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石XPSMn2p3/2图，图中1为MnO，2为Mn3O4/Mn2O3/Mn(OH)O，3为MnO2，4为Mn2p3/2；
图10为利用实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中重金属的效果图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
具体实施方式一：本实施方式一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法，是按以下步骤完成的：
一、吸附：
在往复振荡条件下将多孔沸石颗粒浸入到二价锰溶液中用以吸附Mn2+，吸附完成后，倒掉二价锰溶液，得到吸附有Mn2+的沸石颗粒；
二、制备载锰沸石颗粒：
将吸附有Mn2+的沸石颗粒浸入到高锰酸钾和碱的混合溶液中吸附，吸附完成后冲洗，再自然晾干，得到载锰沸石颗粒；
三、构建载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池：
以载锰沸石颗粒作为滤料，以石英砂、鹅卵石和锰砂中的一种或几种的组合作为承托层，构建载锰沸石滤柱、滤罐或滤池；
四、动态构建含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、沸石滤罐或沸石滤池：
向含锰水源中投加次氯酸钠，混合，得到含有次氯酸钠和锰的水源；将含有次氯酸钠和锰的水源引入到载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池中，运行过程中在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池。
本实施方式的有益效果：
一、本实施方式中含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤罐和表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤池的构建过程简单易行，运行开始即可在滤料表面形成纳米层状锰催化剂，实际投氯量小于理论化学计量比投氯量(1.3mg有效氯/mgMn2+)，在中性pH条件下氧化Mn2+的速率依然较快；
二、本实施方式的方法能够实现快速稳定除锰，受原水水质影响小，工艺流程简单，运行操作易于实现；既可用于集中供水的水厂，也可做成一体化设备用于处理农村地下水，且价格低廉，使用方便，在水处理行业有着广阔的应用前景，经济效益可观；
三、本实施方式制备的新生态纳米层状锰催化剂对铁、砷、铊、钼、铅的去除率达95％以上，且能保证出水长期稳定达标。
本实施方式可获得一种新生态纳米层状锰催化剂。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的多孔沸石颗粒的粒径为0.01mm～10mm，孔隙率为30％～75％，孔径为0.3nm～1nm；步骤一中所述的往复振荡的转速为50转/分钟～500转/分钟，振幅为10mm～30mm。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的二价锰溶液为硫酸锰溶液、硝酸锰溶液和氯化锰溶液中的一种或其中几种的混合液；步骤一中所述的二价锰溶液的浓度为0.01mol/L～1mol/L；步骤一中所述的吸附时间为0.1h～72h。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二中所述的高锰酸钾和碱的混合溶液中高锰酸钾的浓度为0.01mol/L～1mol/L，碱的浓度为0.01mol/L～1mol/L，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或其中几种的混合物；步骤二中所述的吸附时间为0.1h～72h。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中所述的自然晾干的温度为17℃～30℃；步骤二中所述的冲洗为使用去离子水、超纯水或蒸馏水作为溶剂对沸石进行冲洗3次～5次。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤四中所述的含锰水源为Mn2+浓度为0.005mg/L～50mg/L的去离子水或Mn2+浓度为0.005mg/L～50mg/L的污水；步骤四中所述的含有次氯酸钠和锰的水源中次氯酸钠溶液的浓度为0.01mg/L～10mg/L；步骤四中所述的混合时间为0.5min～10min。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四中载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池的空床接触时间为5min～60min，动态运行10min以上在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式是一种纳米层状锰催化剂用于去除含有重金属的水中的重金属；所述的含有重金属的水为地表水、地下水、低温低浊度水或污水；所述的重金属为铁、锰、砷、铊、钼或铅。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八的不同点是：所述的一种纳米层状锰催化剂用于去除水中重金属的方法是按以下步骤完成的：
含有重金属的水进入到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池中，再向含有重金属的水中投加次氯酸钠，搅拌均匀，动态运行，得到去除重金属的水；所述的次氯酸钠的投加量为0.01mg/L～10mg/L。其它步骤与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八至九之一不同点是：含有重金属的水进入到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池中的进水方式为下向流或上向流。其它步骤与具体实施方式八至九相同。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一：一种新生态纳米层状锰催化剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、吸附：
在往复振荡条件下将多孔沸石颗粒浸入到二价锰溶液中用以吸附Mn2+，吸附完成后，倒掉二价锰溶液，得到吸附有Mn2+的沸石颗粒；
步骤一中所述的多孔沸石颗粒的粒径为0.8mm～1.2mm，孔隙率为54％，孔径为0.6nm～1nm；
步骤一中所述的往复振荡的转速为400转/分钟，振幅为20mm；
步骤一中所述的二价锰溶液为硫酸锰溶液，硫酸锰溶液的浓度为0.3mol/L；
步骤一中所述的吸附时间为24h；
二、制备载锰沸石颗粒：
在往复振荡条件下将吸附有Mn2+的沸石颗粒浸入到高锰酸钾和氢氧化钠的混合溶液中吸附12h，吸附完成后使用去离子水冲洗5次，再在温度为25℃下自然晾干，得到载锰沸石颗粒；
步骤二中所述的高锰酸钾和碱的混合溶液中高锰酸钾的浓度为0.2mol/L，氢氧化钠的浓度为0.4mol/L；
步骤二中所述的往复振荡的转速为400转/分钟，振幅为20mm；
三、构建载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池：
以载锰沸石颗粒作为滤料，以石英砂作为承托层，构建载锰沸石滤柱、滤罐或滤池；
四、动态构建含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、沸石滤罐或沸石滤池：
向含锰水源中投加次氯酸钠，混合，得到含有次氯酸钠和锰的水源；将含有次氯酸钠和锰的水源引入到载锰沸石滤柱中，运行过程中在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱；
步骤四中所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的去离子水；
步骤四中所述的含有次氯酸钠和锰的水源中次氯酸钠溶液的浓度为1.3mg/L；
步骤四中所述的混合时间为2min；
步骤四中载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池的空床接触时间(EBCT)为20min，动态运行25天在滤料表面动态生成纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱。
图1为实施例一中制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱的结构示意图，图中1为NaClO溶液，2为含锰水源，3为蠕动泵，4为混合器，5为滤料层，6为承托层，7为出水口；
图2为实施例一步骤一中所述的沸石颗粒的微观形貌图；
从图2可知：沸石表面由碎片堆积而成，碎片中间有很多孔隙。
图3为实施例一步骤二得到的载锰沸石颗粒的微观形貌图；
从图3可知：沸石进行载锰改性后，沸石表面的碎片被团簇状的锰氧化物颗粒物所覆盖，并具有一定的网格结构。
图4为表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石颗粒的微观形貌图；
从图4可知：载锰沸石经过次氯酸钠强化氧化过滤25天后，水中的溶解性Mn2+在沸石表面被原位氧化生成锰氧化物，并在原有网格结构的基础上进一步形成具有新生态纳米层状锰催化剂三维多孔结构。
实施例二：无氯投加条件下，利用实施例一制备的表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中重金属的方法是按以下步骤完成的：
含锰水源进入到实施例一制备的表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中，反应0min～150min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
含锰水源进入到表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中的进水方式为下向流。
实施例三：无氯投加条件下，石英砂滤柱去除水中溶解态锰是按以下步骤完成的：
以石英砂作为滤料和承托层，得到石英砂滤柱，含锰水源进入到石英砂滤柱中，反应0min～150min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
含锰水源进入到石英砂滤柱中的进水方式为下向流。
实施例四：无氯投加条件下，锰砂滤柱去除水中溶解态锰是按以下步骤完成的：
以锰砂作为滤料和承托层，得到锰砂滤柱，含锰水源进入到锰砂滤柱中，反应0min～150min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
含锰水源进入到锰砂滤柱中的进水方式为下向流。
实施例五：无氯投加条件下，具有网格结构的载锰沸石滤柱去除水中溶解态锰是按以下步骤完成的：
将具有网格结构的载锰沸石颗粒作为滤料，以石英砂作为承托层，得到改性的沸石滤柱；含锰水源进入到未改性的沸石滤柱中，反应0min～150min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
含锰水源进入到未改性的沸石滤柱中的进水方式为下向流。
图5为无氯投加条件下，实施例二、实施例三、实施例四和实施例五中使用各类滤料滤柱去除水中溶解态锰的效果图，图中1为实施例三，2为实施例四，3为实施例五，4为实施例二；
从图5可知：无氯条件下，石英砂滤柱、锰砂滤柱均不能很好地吸附去除水中的溶解态Mn2+；具有网格结构的载锰沸石滤柱和含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱均对水中溶解态Mn2+具有高效的吸附能力，为其强化氧化过滤奠定了基础。
实施例六：氯投加条件下，利用实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中重金属的方法是按以下步骤完成的：
含锰水源进入到实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中，再向含锰水源的水中投加次氯酸钠，搅拌均匀，反应0min～220min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
所述的次氯酸钠的投加量为1.3mg/L；
含锰水源进入到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中的进水方式为下向流。
实施例七：氯投加条件下，沸石滤柱去除水中溶解态锰是按以下步骤完成的：
将未改性的多孔沸石颗粒作为作为滤料，以石英砂作为承托层，得到未改性的沸石滤柱；含锰水源进入到未改性的沸石滤柱中，再向含有重金属的水中投加次氯酸钠，搅拌均匀，反应0min～220min，得到去除Mn2+的水；
所述的含锰水源为Mn2+浓度为1mg/L的自来水；
所述的次氯酸钠的投加量为1.3mg/L；
含锰水源进入到未改性的沸石滤柱中的进水方式为下向流。
图6为有氯投加条件下，沸石滤柱和表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果图，图中1为实施例七中使用沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果曲线，2为实施例六中使用表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中溶解态锰的效果曲线；
从图6可知，沸石滤柱在过滤前48h出水Mn2+浓度上升至约1mg/L，随后出水Mn2+浓度逐渐下降，至过滤试验结束出水Mn2+低于0.1mg/L；表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱出水Mn2+始终低于0.1mg/L，表明含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱具有更高效的氧化去除能力。
图7为XPS Mn2p图，图中1为实施例一步骤一中所述的沸石颗粒，2为实施例一步骤二得到的载锰沸石，3为实施例一步骤四得到的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石；
图8为实施例一步骤二得到的载锰沸石的XPS Mn2p3/2图，图中1为MnO，2为Mn3O4/Mn2O3/Mn(OH)O，3为MnO2，4为Mn2p3/2；
图9为实施例一步骤四得到的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石XPSMn2p3/2图，图中1为MnO，2为Mn3O4/Mn2O3/Mn(OH)O，3为MnO2，4为Mn2p3/2；
从图7～图9进一步表征结果证明，载锰沸石和表面含有纳米层状锰催化剂的沸石的催化活性成份以Mn3O4为主；根据各成分的占比，表面含有纳米层状锰催化剂的沸石具有更多含量的Mn3O4活性成份，且多分布于纳米层状锰催化剂的断面；表面含有纳米层状锰催化剂的沸石能够更加高效地催化氯氧化Mn2+，可以实现快速稳定除锰。
实施例八：氯投加条件下，利用实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中重金属的方法是按以下步骤完成的：
含有重金属的水进入到实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中，再向含有重金属的水中投加次氯酸钠，搅拌均匀，反应0～150min，得到去除重金属的水，见图10所示；
所述的含有重金属的水中铁的浓度为0.1～1mg/L，砷的浓度为0.01～0.06mg/L，铊的浓度为0.0001～0.001mg/L，钼的浓度为0.05～0.2mg/L，铅的浓度为0.01～0.05mg/L；
所述的次氯酸钠的投加量为1.3mg/L；
含有重金属的水进入到表面含有纳米层状锰催化剂的沸石滤柱中的进水方式为下向流。
图10为利用实施例一制备的表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱去除水中重金属的效果图。
从图10可知，实施例八中铁、砷、铊、钼、铅的去除率达95％以上，且能保证出水长期稳定达标。

Claims (8)

1.一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于一种新生态纳米层状锰催化剂用于去除含有重金属的水中的重金属；所述的含有重金属的水为地表水、地下水、低温低浊度水或污水；所述的重金属为铁、砷、铊、钼或铅；铁、砷、铊、钼、铅的去除率达95%以上；一种新生态纳米层状锰催化剂用于去除含有重金属的水中的重金属的方法是按以下步骤完成的：
含有重金属的水进入到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池中，再向含有重金属的水中投加次氯酸钠，搅拌均匀，动态运行150min，得到去除重金属的水；所述的次氯酸钠的投加量为0.01mg/L~10mg/L；
所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的动态制备方法是按以下步骤完成的：
一、吸附：
在往复振荡条件下将多孔沸石颗粒浸入到二价锰溶液中用以吸附Mn2+，吸附完成后，倒掉二价锰溶液，得到吸附有Mn2+的沸石颗粒；
二、制备载锰沸石颗粒：
将吸附有Mn2+的沸石颗粒浸入到高锰酸钾和碱的混合溶液中吸附，吸附完成后冲洗，再自然晾干，得到载锰沸石颗粒；
三、构建载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池：
以载锰沸石颗粒作为滤料，以石英砂、鹅卵石和锰砂中的一种或几种的组合作为承托层，构建载锰沸石滤柱、滤罐或滤池；
四、动态构建含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、沸石滤罐或沸石滤池：
向含锰水源中投加次氯酸钠，混合，得到含有次氯酸钠和锰的水源；将含有次氯酸钠和锰的水源引入到载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池中，运行过程中在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池。
2.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于含有重金属的水进入到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池中的进水方式为下向流或上向流。
3.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤一中所述的多孔沸石颗粒的粒径为0.01mm~10mm，孔隙率为30%~75%，孔径为0.3nm~1nm；步骤一中所述的往复振荡的转速为50转/分钟~500转/分钟，振幅为10mm~30mm。
4.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤一中所述的二价锰溶液为硫酸锰溶液、硝酸锰溶液和氯化锰溶液中的一种或其中几种的混合液；步骤一中所述的二价锰溶液的浓度为0.01mol/L~1mol/L；步骤一中所述的吸附时间为0.1h~72h。
5.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤二中所述的高锰酸钾和碱的混合溶液中高锰酸钾的浓度为0.01mol/L~1 mol/L，碱的浓度为0.01mol/L~1 mol/L，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或其中几种的混合物；步骤二中所述的吸附时间为0.1h~72h。
6.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤二中所述的自然晾干的温度为17℃~30℃；步骤二中所述的冲洗为使用去离子水、超纯水或蒸馏水作为溶剂对沸石进行冲洗3次~5次。
7.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤四中所述的含锰水源为Mn2+浓度为0.005mg/L~50mg/L的去离子水或Mn2+浓度为0.005mg/L~50mg/L的污水；步骤四中所述的含有次氯酸钠和锰的水源中次氯酸钠溶液的浓度为0.01mg/L~10mg/L；步骤四中所述的混合时间为0.5min~10min。
8.根据权利要求1所述的一种新生态纳米层状锰催化剂的强化氧化过滤应用，其特征在于步骤四中载锰沸石滤柱、载锰沸石滤罐或载锰沸石滤池的空床接触时间为5min~60min，动态运行10min以上在滤料表面动态生成新生态纳米层状锰催化剂，得到表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤柱、表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤罐或表面含有新生态纳米层状锰催化剂的沸石滤池。
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