一种用于高级氧化的氧化催化剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废液处理领域，具体地说，涉及一种用于高级氧化的氧化催化剂及其 制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 对于难降解的有机废水，通常采用高级氧化的方法对其降解处理，达到消除污染 物的目的。高级氧化法有fenton氧化法，臭氧氧化法，紫外光催化氧化法等。在对废水进 行高级氧化过程中，如果氧化反应不够完全，就会有反应产物的COD比氧化之前还要高的 情况出现，这是由于反应中间体没有完成分解过程。
[0003] 在以往的高级氧化技术中，均使用氧化剂与废水直接反应，反应后对出水不进行 二次处理，其结果是出水水质不稳定。具体表现为出水水质的COD经常出现不降反升的现 象。其原因为废水中存在氧化中间体，这种中间体的成分不稳定，自身分解慢，造成出水的 COD出现不稳定的现象。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于高级氧化的氧化 催化剂及其制备方法与应用。
[0005] 为了实现本发明目的，本发明首先提供一种用于高级氧化的氧化催化剂，其由高 岭土、纳米二氧化钛、氧化铜、四氧化三铁、氧化铈、氧化镨、氧化镧、碳酸钙、玻璃纤维棉、软 化水、浸润剂混合造粒，干燥后烧结制作而成。
[0006] 其中，纳米二氧化钛、氧化铜、四氧化三铁、氧化铈、氧化镨、氧化镧为催化剂的主 要成分，起催化作用。高岭土和玻璃纤维棉，碳酸钙为骨架成分，可不加玻璃纤维棉和碳酸 钙，只使用高岭土也可。但是在不使用玻璃纤维棉的情况下，烧结成的颗粒强度不够，长时 间受水浸润后，颗粒容易破碎。而在不使用碳酸钙的情况下，烧结成的颗粒中气孔少，颗粒 的比表面积小，催化效果受影响。软化水和浸润剂为成型剂，不使用软化水，无法对催化剂 造粒。不使用浸润剂，则水与催化剂的成分混合不均匀，不容易造粒。
[0007] 在本发明中，所述浸润剂选用本领域常规使用的浸润剂即可。在本发明的具体实 施方式中，所述浸润剂选用平平加。
[0008] 进一步地，其由以下重量份的原料制备而成：
[0009] 高岭土，30 ~60 份；
[0010] 纳米二氧化钛，10~50份；
[0011] 氧化铜，5份~30份；
[0012] 四氧化三铁，10份~40份；
[0013] 氧化铈，10份~50份；
[0014] 氧化镨，5份~60份；
[0015] 氧化镧，10份~60份；
[0016] 碳酸钙，20份~70份；
[0017] 玻璃纤维棉，5~30份；
[0018] 软化水，80~180份；
[0019] 浸润剂，0.1~10份。
[0020] 作为优选，其由以下重量份的原料制备而成：
[0021] 高岭土，40 ~50 份；
[0022] 纳米二氧化钛，10~25份；
[0023] 氧化铜，10~20份；
[0024] 四氧化三铁，20~30份；
[0025] 氧化铈，20~40份；
[0026] 氧化镨，20~30份；
[0027] 氧化镧，20~50份；
[0028] 碳酸钙，30份~50份；
[0029] 玻璃纤维棉，10~20份；
[0030] 软化水，100~120份；
[0031] 浸润剂，0.5~2份。
[0032] 进一步地，所述原料中：
[0033] 高岭土，粒度80目~120目；
[0034] 纳米二氧化钛，粒度15nm~50nm;
[0035] 氧化铜，粒度80目~150目；
[0036] 四氧化三铁，粒度80目~120目；
[0037] 氧化铈，粒度100目~150目；
[0038] 氧化镨，粒度100目~140目；
[0039] 氧化镧，粒度120目~150目；
[0040] 碳酸钙，粒度80目~150目；
[0041] 玻璃纤维棉，长度0? 2mm~2. 0_。
[0042] 作为优选，所述原料中：
[0043] 高岭土，粒度100目~120目；
[0044] 纳米二氧化钛，粒度30nm~40nm;
[0045] 氧化铜，粒度120目~150目；
[0046] 四氧化三铁，粒度90目~110目；
[0047] 氧化铈，粒度120目~150目；
[0048] 氧化镨，粒度120目~130目；
[0049] 氧化镧，粒度130目~150目；
[0050] 碳酸钙，粒度100目~120目；
[0051] 玻璃纤维棉，长度0? 5mm~I. 0_。
[0052] 更进一步地，所述氧化催化剂的制备方法为：将原料充分混合后造粒，粒度为 1謹~2謹，充分干燥后在800°C~160CTC下烧结1~2小时。
[0053] 作为优选，烧结温度为1400-1500°C。
[0054] 本发明还提供了一种用于高级氧化的氧化催化剂的制备方法，所述方法为将原料 充分混合后造粒，粒度为Imm~2_，充分干燥后在800°C~1600°C下烧结1~2小时；
[0055] 所述原料及其重量份用量为：
[0056] 高岭土，30 ~60 份；
[0057] 纳米二氧化钛，10~50份；
[0058] 氧化铜，5份~30份；
[0059] 四氧化三铁，10份~40份；
[0060] 氧化铈，10份~50份；
[0061] 氧化镨，5份~60份；
[0062] 氧化镧，10份~60份；
[0063] 碳酸妈，20份~70份；
[0064] 玻璃纤维棉，5~30份；
[0065] 软化水，80~180份；
[0066] 浸润剂，0.1~10份。
[0067] 作为优选，烧结温度为1400-1500°C。
[0068] 本发明进一步提供了所述氧化催化剂在降低高级氧化后废水的COD方面的应用， 将所述氧化催化剂作为过滤层，高级氧化后的废水从过滤层中通过，废水中的氧化中间体 在所述氧化催化剂的表面有效成分作用下分解，形成更小的分子和二氧化碳，使其COD降 低。
[0069] 本发明的有益效果在于：
[0070] 本发明将纳米二氧化钛、氧化铜、四氧化三铁、氧化铈、氧化镨、氧化镧作为催化剂 的主要成分，起催化作用；高岭土和玻璃纤维棉起骨架作用；碳酸钙使烧结成的颗粒物呈 多孔结构。催化分解反应在催化剂的表面进行，催化剂的比表面积越大，反应速度越快。在 催化剂容积不变的情况下，将催化剂加工成多孔物质，就能增大催化剂的表面积，从而加快 催化反应的速度。
[0071] 本发明提供的氧化催化剂能够将废水高级氧化过程中的反应中间体分解成分子 量更小的分子和二氧化碳，从而降低处理水的COD。
[0072] 采用本发明氧化催化剂对高级氧化法处理的废水进行二次处理，将催化剂作为过 滤层，高级氧化后的废水从过滤层中通过，废水中的氧化中间体在催化剂的表面有效成分 作用下分解，形成更小的分子和二氧化碳，使其COD降低，出水水质不会再出现COD不稳定 及COD升高的现象。且本催化剂本身不消耗，不会变成其它成分。
【具体实施方式】
[0073] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0074] 实施例1用于高级氧化的氧化催化剂的制备
[0075] 1、原料
[0076] 高岭土，42g;
[0077] 纳米二氧化钛，20克；
[0078] 氧化铜，11克；
[0079] 四氧化三铁，21克；
[0080] 氧化铈，35克；
[0081] 氧化镨，25克；
[0082] 氧化镧，30克；
[0083] 碳酸妈，40克；
[0084] 玻璃纤维棉，10克；
[0085] 软化水，105克；
[0086] 浸润剂（平平加），L4克。
[0087] 其中：
[0088] 高岭土，粒度120目；
[0089] 纳米二氧化钛，粒度40nm;
[0090] 氧化铜，粒度150目；
[0091] 四氧化三铁，粒度100目；
[0092] 氧化铈，粒度120目；
[0093] 氧化镨，粒度120目；
[0094] 氧化镧，粒度150目；
[0095] 碳酸钙，粒度120目；
[0096] 玻璃纤维棉，长度0? 5mm~I. 0_。
[0097] 2、制备方法
[0098] 将上述原料充分混合后造粒，颗粒自然干燥后，过筛，选取粒度为Imm~2mm的颗 粒，在1500°C下烧结1. 5小时。
[0099] 实施例2用于高级氧化的氧化催化剂的制备
[0100] 1、原料
[0101] 高岭土，50g;
[0102] 纳米二氧化钛，10克；
[0103] 氧化铜，15克；
[0104] 四氧化三铁，30克；
[0105] 氧化铈，20克；
[0106] 氧化镨，30克；
[0107] 氧化镧，20克；
[0108] 碳酸钙，50克；
[0109] 玻璃纤维棉，20克；
[0110] 软化水，110克；
[0111] 浸润剂（平平加），1克。
[0112] 其中：
[0113] 高岭土，粒度120目；
[0114] 纳米二氧化钛，粒度40nm;
[0115] 氧化铜，粒度150目；
[0116] 四氧化三铁，粒度100目；