[发明专利]一种钴离子污染土壤基催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种钴离子污染土壤基催化剂的制备方法，其特征在于：将被钴离子污染的土壤预处理后与粘合剂、氧化镁、碳材料进行充分混合，用压片机进行干压，压片成型后进行煅烧，自然冷却至室温，得到钴离子污染土壤基催化剂；

所述粘合剂为硅藻土和/或氧化铁；

所述被钴离子污染的土壤预处理方式为：掺杂氧化钙后进行初步煅烧，将煅烧后的土壤先进行研磨，而后通过50-70目筛网，保留过筛组分；所述氧化钙的掺杂质量比为1-3％；所述初步煅烧温度为450-500℃；

所述压片成型后进行煅烧，煅烧过程在马弗炉中进行，煅烧温度为800-1100℃。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述被钴离子污染的土壤预处理方式为：掺杂氧化钙后进行初步煅烧，将煅烧后的土壤先进行研磨，而后通过60目筛网，保留过筛组分；所述氧化钙的掺杂质量比为2％；所述初步煅烧温度为450℃；

或，过筛后的土壤与粘合剂、氧化镁、碳材料的质量比为30：5：1：3；

或，所述粘合剂为硅藻土与氧化铁以3:1的质量比共混。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述压片成型后进行煅烧，采用分段式煅烧，先以不超过5℃/min的升温速率升温到600℃，再以不超过3℃/min的升温速率升温到950℃，保温2h。

4.权利要求1-3任一项所述的制备方法得到的钴离子污染土壤基催化剂。

5.一种固定床反应器，其特征在于：该反应器由下至上依次设置有进料区、催化剂床层、氧化区；进料区设置有废水入口，氧化区设置有废水溢流口；反应器的顶部设置有气体排空口；所述催化剂床层填装有权利要求4所述的钴离子污染土壤基催化剂。

6.如权利要求5所述的固定床反应器，其特征在于：反应器底部设置有空气曝气口，空气曝气口附近设置有臭氧发生器；反应器进料区内设置有气体分布器。

7.如权利要求5所述的固定床反应器，其特征在于：所述钴离子污染土壤基催化剂填装方式为：将钴离子污染土壤基催化剂压成球状颗粒，而后采用乱堆的方式，填装在催化剂床层内。

8.如权利要求7所述的固定床反应器，其特征在于：将催化剂压成直径在0.5-2.5cm之间的球状颗粒。

9.如权利要求8所述的固定床反应器，其特征在于：将催化剂压成直径在1.0-1.5cm之间的球状颗粒。

10.如权利要求7所述的固定床反应器，其特征在于：装填高度不低于1.0m。

11.如权利要求7所述的固定床反应器，其特征在于：反应器下部设置有不锈钢网，不锈钢网位于曝气口之上，催化剂填装在反应器内承载不锈钢网上方；

或，采用变频水泵控制废水流量，来控制废水在反应器中的停留时间。

12.如权利要求5所述的固定床反应器，其特征在于：反应器顶部设置有臭氧破坏装置，未经反应的臭氧由臭氧破坏装置分解后经气体排空口排放，臭氧破坏装置内填装颗粒制二氧化锰，为两段串联式；

或，反应器侧部设置有催化剂装卸口，反应罐底部设置有污泥排放口，处理后的废水进行水质分析，水质分析主要包括COD等水质指标。

13.一种采用权利要求5-12任一项所述固定床反应器处理染料废水的方法，其特征在于：

将染料废水经过砂滤过滤后，通入到上述固定床反应器内，而后打开臭氧发生器和曝气装置，使染料废水处于湍动状态，处理后的废水由溢流口排出，反应后形成的污泥由污泥口排出。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：废水的停留时间为4h，当废水难降解时，停留时间延长至8h；

燃料废水的COD测试采用COD分析仪，TOC采用TOC分析仪，其它水质指标以相关标准进行测定。