申请日2018.05.24
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F1/78; C02F1/72; C02F9/04; C02F103/06
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体地说是一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：包括类水滑石、金属催化剂及氧化引发剂;该臭氧氧化催化剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)、将垃圾渗滤液的pH值调节为6‑9;(二)、依次按比例加入100‑500ppm的类水滑石，10‑1000ppb金属催化剂，加入后立即在臭氧氧化反应器内混匀;(三)、开启臭氧发生器，通入臭氧后加入0.1‑10ppm氧化引发剂，进行催化臭氧氧化处理。本发明涉及的臭氧氧化催化剂，能够在待处理液体中均匀分散，与臭氧分子充分接触，促进氧自由基和羟基自由基的转化生成，使得臭氧在溶液中发挥更强的氧化能力，将难降解有机物分解或转化成更易去除的小分子或矿化降低COD值。
权利要求书
1.一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：包括类水滑石、金属催化剂及氧化引发剂。
2.根据权利要求1所述的用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：所述类水滑石包括镁铝二元水滑石、钙锌铝三元水滑石及钙镁锌铝四元水滑石中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：所述金属催化剂包括镍、铁、钴及其盐和氧化物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：所述氧化引发剂包括高铁酸钾、过氧化钠及过碳酸钙中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、将垃圾渗滤液的pH值调节为6-9;
(二)、依次按比例加入100-500ppm的类水滑石，10-1000ppb金属催化剂，加入后立即在臭氧氧化反应器内混匀;
(三)、开启臭氧发生器，通入臭氧后加入0.1-10ppm氧化引发剂，进行催化臭氧氧化处理。
说明书
用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地说是一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂及其使用方法。
背景技术
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。其特点为：水质成分复杂，COD和BOD浓度高，有机物种类多。
臭氧以其氧化能力强，反应速度快，不产生污泥和二次污染，能够提高水的可生化性等优点，在垃圾渗滤液处理方面的应用越来越受重视，但单独使用臭氧来处理废水，存在臭氧利用率低，氧化能力不足，臭氧含量低及处理效果差等缺点。催化臭氧氧化能够提高臭氧的利用率，加快反应速率，选择性更小，对有机物的分解更彻底。常见的非均相臭氧催化氧化技术以固态负载形式存在，使用后可以与液相分离。虽然分离后可以重复利用，但存在多种不足。如，因其为固态负载形式，在反应过程中与液相的接触面积有限，实际使用效率不足;因其制造方法多为把各种催化剂经粘合煅烧成固态球形，对催化剂的催化活性存在一定的影响，同时多次使用后容易发生催化剂流失和减量，导致催化效率下降，同时也增加了二次污染的风险;因其制造过程较复杂，需要一定的设备和时间，使其制造成本较高。另一类是分散型的非均相催化剂，指在液体中加入后可以均匀分散的催化剂。此类催化剂能与待处理的溶液中有机物和臭氧分子充分接触，增强臭氧的氧化能力，但因为此类不易回收，存在一定的二次污染风险和成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，具有成本较低，不存在二次污染风险等优点。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：包括类水滑石、金属催化剂及氧化引发剂。
作为优选，本发明中所述的类水滑石包括镁铝二元水滑石、钙锌铝三元水滑石及钙镁锌铝四元水滑石中的一种或几种。
作为优选，本发明中所述的金属催化剂包括镍、铁、钴及其盐和氧化物中的一种或几种。
作为优选，本发明中所述的氧化引发剂包括高铁酸钾、过氧化钠及过碳酸钙中的一种或几种。
本发明还包括一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、将垃圾渗滤液的pH值调节为6-9;
(二)、依次按比例加入100-500ppm的类水滑石，10-1000ppb金属催化剂，加入后立即在臭氧氧化反应器内混匀;
(三)、开启臭氧发生器，通入臭氧后加入0.1-10ppm氧化引发剂，进行催化臭氧氧化处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明涉及的非均相分散型臭氧氧化催化剂，能够在待处理液体中均匀分散，与臭氧分子充分接触，促进氧自由基和羟基自由基的转化生成，使得臭氧在溶液中发挥更强的氧化能力，将难降解有机物分解或转化成更易去除的小分子或矿化降低COD值;相较于单独臭氧氧化处理，加入本催化剂后，可使垃圾渗滤液中COD的降解率提高近45%，处理工艺简单，无需添加或改动原有设备，降低了技改和运行成本;本催化剂无需特殊制备设备或工艺进行复杂加工，所需原料价格低廉，降低了使用成本，同时金属离子含量极低，不存在二次污染风险。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种用于降低垃圾渗滤液COD值的非均相分散型臭氧氧化催化剂，其特征在于：包括类水滑石、金属催化剂及氧化引发剂。
本发明实施例中的类水滑石包括镁铝二元水滑石、钙锌铝三元水滑石及钙镁锌铝四元水滑石中的一种或几种。
本发明实施例中的金属催化剂包括镍、铁、钴及其盐和氧化物中的一种或几种。
本发明实施例中的氧化引发剂包括高铁酸钾、过氧化钠及过碳酸钙中的一种或几种。
本发明的具体实施方式，包括以下步骤：
S1：垃圾渗滤液首先进入pH调节池，将pH值调节至pH=6-9;
S2：将调节后的水体依次按比例加入100-500ppm的类水滑石，10-1000ppb金属催化剂，加入后立即在臭氧氧化反应器内混匀;
S3：开启臭氧发生器，通入臭氧后加入0.1-10ppm氧化引发剂，进行催化臭氧氧化处理。
实施例一：
量取一定体积的垃圾渗滤液，按加量比例，称取100ppm二元水滑石，10ppb镍粉，与废水在臭氧氧化反应器内进行充分搅拌混合，开启臭氧发生器，通入臭氧后，加入0.1ppm高铁酸钾粉末。催化臭氧氧化处理后COD值的下降率比单独使用臭氧增加30%。
实施例二：
量取一定体积的垃圾渗滤液，按加量比例，称取250ppm三元水滑石，100ppb镍粉，与废水在臭氧氧化反应器内进行充分搅拌混合，开启臭氧发生器，通入臭氧后，加入0.5ppm过氧化钠粉末。催化臭氧氧化处理后COD值的下降率比单独使用臭氧增加35%。
实施例三：
量取一定体积的垃圾渗滤液，按加量比例，称取400ppm四元水滑石，200ppb镍粉，与废水在臭氧氧化反应器内进行充分搅拌混合，开启臭氧发生器，通入臭氧后，加入3ppm过碳酸钙粉末。催化臭氧氧化处理后COD值的下降率比单独使用臭氧增加40%。
本实施例所述的非均相分散型催化臭氧化催化剂，能够在待处理液体中均匀分散，与臭氧分子充分接触，促进氧自由基和羟基自由基的转化生成，使得臭氧在溶液中发挥更强的氧化能力，将难降解有机物分解或转化成更易去除的小分子或矿化降低COD值，其COD去除率更高，接触反应时间更短，处理工艺简单，在处理过程中无需添加或改动原有设备，降低了技改和运行成本;且该催化剂的制备无需特殊设备或复杂的加工工艺，所需原料价格低廉，同时金属离子含量极低，不存在二次污染风险。
应当指出，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
