申請(qǐng)日2010.07.19

　　公開(kāi)(公告)日2010.10.27

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F1/78

　　摘要

　　一種以陶瓷粉體材料為催化劑臭氧化處理苯酚廢水的方法，屬于環(huán)境保護(hù)和環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將陶瓷粉體材料作為催化劑加入到含苯酚類(lèi)廢水的臭氧化水處理體系中，促進(jìn)苯酚類(lèi)有機(jī)污染物的降解，提出了一種新型的臭氧化水處理方法。相比較陶瓷成型材料，粉體材料具有尺度小、分散好的特點(diǎn)，在臭氧化水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種以陶瓷粉體材料作為催化劑的臭氧化水處理方法，其特征在于將陶瓷粉體材料作為催化劑加入到含苯酚類(lèi)廢水的臭氧化水處理體系中，促進(jìn)苯酚類(lèi)有機(jī)污染物的降解，步驟為：

　　(1)陶瓷粉體材料的制備：所用陶瓷為成型的普通蜂窩陶瓷，經(jīng)過(guò)研磨或球磨粉碎后過(guò)篩，得到陶瓷粉體材料;

　　(2)將陶瓷粉體材料作為催化劑加入到臭氧化水處理體系中，臭氧化水處理溫度為5-35℃;

　　(3)陶瓷粉體材料的回收：臭氧化處理完畢，通過(guò)靜置、離心或過(guò)濾，將陶瓷粉體材料分離出來(lái)，用于下一次的催化過(guò)程。

　　說(shuō)明書(shū)

　　以陶瓷粉體材料為催化劑臭氧化處理苯酚廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種苯酚廢水的催化臭氧化處理方法。

　　背景技術(shù)

　　當(dāng)前，隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，含有機(jī)污染物的污水排放量日益增多，尤其是來(lái)自化學(xué)化工、農(nóng)藥、印染等行業(yè)的污水，含有多種毒害大、難降解的芳香類(lèi)有機(jī)污染物成分，給生態(tài)環(huán)境和人民生命安全、健康帶來(lái)了極大的威脅。苯酚是這其中的一種典型污染物，已被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署列為優(yōu)先控制的污染物之一，對(duì)含苯酚的廢水的處理受到日益重視(Liotta L F，Gruttadauria M，Carlo G D et al.，Journal of Hazardous Materials，2009，162，588-606)。

　　臭氧化在常溫常壓下反應(yīng)，操作方便、氧化能力強(qiáng)，在水中有機(jī)污染物的氧化降解中應(yīng)用前景廣闊。由于單獨(dú)臭氧化效率較低，與催化技術(shù)聯(lián)用的催化臭氧化備受關(guān)注，其關(guān)鍵是高效催化劑的開(kāi)發(fā)。催化臭氧化可以分為以離子為活性中心的均相催化和以固體催化劑表面為活性中心的多相催化，近年來(lái)多相催化因?yàn)槠淇梢远啻问褂�、避免二次污染而成為催化臭氧化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)(Kasprzyk-Hordern B，Ziólek M，Nawrocki J.，Applied Catalysis B：Environmental，2003，46，639-669)。

　　陶瓷是一種常見(jiàn)的載體材料，價(jià)廉易得。哈爾濱工業(yè)大學(xué)馬軍教授的研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上最先發(fā)現(xiàn)了多孔陶瓷在催化臭氧化中的催化性能，開(kāi)拓了其在飲用水深度處理中的應(yīng)用，并對(duì)其催化機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，他們出色的工作在國(guó)際上產(chǎn)生了重要影響(Zhao L，Ma J，Sun Z Z et al.，Applied Catalysis B：Environmental，2009，89，326-334;Zhao L，Sun Z Z，Ma J et al.，Environmental Science & Technology，2009，43，2047-2053;Zhao L，Sun Z Z，Ma J.，Environmental Science & Technology，2009，43，4157-4163;中國(guó)專(zhuān)利ZL 200310107742.6)。然而，到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)于陶瓷粉體材料在臭氧化廢水處理方面尚未見(jiàn)任何報(bào)道。

　　為了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)便于廢水處理使用、高效穩(wěn)定的臭氧化催化劑，同時(shí)為了拓展陶瓷在臭氧化中的應(yīng)用范圍，本發(fā)明結(jié)合臭氧化有機(jī)廢水處理的實(shí)際情況，將陶瓷粉體材料用作廢水處理中的臭氧化催化劑，提出了一種針對(duì)苯酚廢水的臭氧化處理方法。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種新型、穩(wěn)定的催化材料及其使用方法，以提高催化臭氧化的實(shí)用價(jià)值。

　　蜂窩陶瓷是常見(jiàn)的臭氧化催化材料，粉體材料更有助于提高其分散性獲得較好的催化效率，然而并未在臭氧化水處理中得到應(yīng)用。本發(fā)明中，將陶瓷粉體材料作為臭氧化催化材料，研究了其使用方法，取得了良好的效果。

　　本發(fā)明的的技術(shù)方案：一種以陶瓷粉體材料作為催化劑的臭氧化水處理方法，將陶瓷粉體材料作為催化劑加入到含苯酚類(lèi)廢水的臭氧化水處理體系中，促進(jìn)苯酚類(lèi)有機(jī)污染物的降解，步驟為：

　　(1)陶瓷粉體材料的制備：所用陶瓷為成型的普通蜂窩陶瓷，經(jīng)過(guò)研磨或球磨粉碎后過(guò)篩，得到陶瓷粉體材料;

　　(2)將陶瓷粉體材料作為催化劑加入到臭氧化水處理體系中，臭氧化水處理溫度為5-35℃;

　　(3)陶瓷粉體材料的回收：臭氧化處理完畢，通過(guò)靜置、離心或過(guò)濾，將陶瓷粉體材料分離出來(lái)，用于下一次的催化過(guò)程。

　　本發(fā)明的有益效果：采用上述陶瓷粉體材料作為催化劑后，在相同的臭氧投入量情況下，對(duì)污水中有機(jī)污染物的降解速率有所加快，礦化程度顯著提高。具體提高程度與加入的催化劑的量以及反應(yīng)條件(包括溫度、攪拌速率、污染物濃度、臭氧投入量、水體pH等)有關(guān)。

　　在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中，為保證均勻，陶瓷粉體材料粉碎后可以通過(guò)100目的篩子過(guò)篩;陶瓷粉體材料與所處理水體的質(zhì)量比一般為0.001-0.05

　　與現(xiàn)有處理方法相比較，本發(fā)明提出的水處理方法具有顯著的特點(diǎn)：

　　(1)陶瓷粉體材料與成型陶瓷相比較，尺度較小，在水中具有較好的分散性，這對(duì)于提高與水中污染物、臭氧的接觸機(jī)會(huì)是非常關(guān)鍵的。正是因?yàn)槿绱藘?yōu)勢(shì)，在使用中較小的投入量即可取得較好的催化效果。

　　(2)陶瓷粉體材料具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，在催化臭氧化條件下顯示了較好的穩(wěn)定性，重復(fù)使用多次，催化效果能夠得到較好的保持，這對(duì)于其實(shí)際應(yīng)用是另一個(gè)關(guān)鍵因素。