[发明专利]一种促进臭氧氧化能力的催化剂

说明书

本发明公开了一种促进臭氧氧化能力的催化剂，该催化剂由聚磷酸钠类物质和铁的化合物组成，向废水中投加该催化剂，并通入臭氧，可大大提高臭氧氧化能力，促进有机物的氧化降解；本申请的聚磷酸钠类物质以及铁的化合物成本较低廉，对pH环境要求较低，此外处理过程快速，处理设备简易，被处理的臭氧能够直接投入到染料废水的处理过程中，无需先制备其他的化学试剂，简化了染料废水的降解脱色流程，极大地降低了成本。

技术领域

本发明涉及环境工程、催化臭氧氧化以及染料废水脱色技术领域，具体涉及一种催化促进臭氧氧化能力的催化剂。

背景技术

臭氧在废水处理方面的应用具有较长的历史，臭氧可以有效的将部分长链的大分子有机物分解成小分子有机物，以此来提高废水中有机物的可降解性能。但是臭氧自身的氧化能力较弱，不能有效的降解大分子有机物，且处理处置不当容易产生有毒的物质。目前，我国的染料废水并没有很好的脱色方法，因此通过催化剂催化臭氧产生更多羟基自由基，以此来提高氧化能力的技术很有需求。

现阶段催化臭氧氧化的方法有光催化臭氧氧化能力法和贵金属氧化物催化臭氧氧化能力法等，这些方法虽然有一定的工程实践，但是仍然不能做到普及，并且这些方法处理处置的难度较大，催化剂的成本也较高，因此没有很高的实用价值。

本技术使用聚磷酸钠类物质(三聚磷酸钠、四聚磷酸钠)和铁的化合物(Fe(0)、Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ))组成催化剂，以此来提高臭氧的氧化能力。铁的化合物和聚磷酸钠类物质来源广泛，价格低廉，可以极大地降低催化剂的成本，具有实用意义。

发明内容

本发明专利针对臭氧自身氧化能力较弱等限制，本发明提供一种催化剂及投加催化剂促进臭氧氧化性能的方法，该催化剂及使用该催化剂促进臭氧氧化性能的方法成本低廉，在避免二次污染等问题的同时，达到了提高臭氧氧化能力的目的。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种促进臭氧氧化能力的催化剂，所述催化剂由铁化合物和聚磷酸钠类化合物组成。

优选的，铁化合物为零价铁、二价铁或三价铁化合物中的一种或多种。

优选的，所述二价铁化合物为硫酸亚铁，所述三价铁化合物为硫酸铁。

优选的，所述聚磷酸钠类化合物为三聚磷酸钠和/或四聚磷酸钠。

优选的，所述铁化合物与聚磷酸钠类化合物的物质的量比为1-3：1。

另一方面，本发明提供了一种促进臭氧氧化能力的催化剂在废水处理中的应用。

优选的，所述废水为印染废水。

另一方面，本发明提供了一种利用促进臭氧氧化能力的催化剂处理废水的方法，包括如下步骤：

(1)投入催化剂：将所述催化剂均匀投入废水中，并将废水密封；

(2)催化臭氧处理：将臭氧通过塑胶管通入投入所述催化剂后的废水中，进行催化氧化处理。

优选的，催化剂的投入量以聚磷酸钠类化合物计为0.27mMol/L和/或以铁化合物计为0.54mMol/L。

优选的，臭氧通入量为1.6g/h。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：

(1)本发明采用聚磷酸钠类物质以及铁的化合物组成臭氧的催化剂，一方面，聚磷酸钠类物质以及铁的化合物的成本较低廉，对pH环境要求较低：另一方面，合理的聚磷酸钠类物质以及铁的化合物配比能够有效的提高臭氧的氧化能力，促进染料废水的降解。

(2)本发明适用于各种pH环境，无需调节溶液的酸碱度，不增加废水的盐度，没有重金属污染风险。