本發明涉及臭氧催化劑，具體涉及一種臭氧催化劑的制備方法及應用。

背景技術：

1、現有的深度處理工藝主要有混凝沉淀、活性炭吸附、膜處理工藝、生物處理、高級氧化技術以及上述工藝的組合或聯用；臭氧氧化利用臭氧的強氧化性實現對有機物的氧化，臭氧使用方便，不產生二次污染，在廢水處理中可以有效地消毒、除色，是一種綠色環保的污水深度處理技術。

2、污水深度處理中的cod為生物難降解的cod，普通的方法難以去除，鄭曉英等人在臭氧氧化市政污水二級生化尾水中的有機物實驗中發現，當臭氧投加量達到10mg/l時，cod的去除率為26.60％，uv254的去除率為59.50％，toc的去除率僅為9.60％；當臭氧投加量繼續增加時，出水中toc、cod、uv254均無變化；不難看出，單獨使用臭氧處理市政污水時臭氧利用率低，而且成本高，提高臭氧利用效率已經成為該技術研究的熱點。

3、因此，研制出催化效果好、壽命長、重復利用率高的催化劑與臭氧結合使用是當前研究的重點內容，現有的，對臭氧催化劑進行了大量的研究，但現有的臭氧催化劑在使用的過程中，往往會出現出水中催化劑中金屬離子溶出濃度高的問題，從而影響出水水質，于是，一種能夠減少催化劑中金屬離子溶出，從而進一步保證出水水質的臭氧催化劑，則是現有需要解決的技術問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種臭氧催化劑的制備方法及應用，以解決現有的臭氧催化劑在使用的過程中出水中金屬離子溶出濃度高，影響出水水質的問題。

2、為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種臭氧催化劑的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、取三價鐵與二價錳的硝酸鹽并充分溶解于水中，得到混合溶液；

4、s2、向得到的混合溶液中添加無水檸檬酸以及γ-al2o3，加熱并充分攪拌，得到溶膠前驅體；

5、s3、將得到的溶膠前驅體烘干、煅燒，即得到本發明臭氧催化劑。

6、進一步地，所述的硝酸鐵為九水合硝酸鐵，硝酸錳為四水合硝酸錳。

7、進一步地，所述的s1-s2中，硝酸鐵、硝酸錳、無水檸檬酸以及γ-al2o3的摩爾比為1:3～8:1～5:5～10。

8、進一步地，所述的s2中，水浴攪拌的溫度為60～80℃，攪拌的時間為1～3h，攪拌強度為100～200rpm。

9、進一步地，所述的s3中，烘干溫度為105～120℃，烘干時間為2～6h。

10、進一步地，所述的s3中，煅燒在管式爐中進行，煅燒時的氣氛為空氣，空氣流量為0.5～1.0l/min。

11、進一步地，所述的煅燒的溫度為500～600℃，煅燒時間為4～8h。

12、臭氧催化劑的應用，所述的臭氧催化劑應用于污水深度處理中難降解cod的去除。

13、進一步地，所述的臭氧催化劑的投加量與污水中難降解cod的質量比為30～40:1，初始ph為8，水力停留時間1.5h，臭氧進氣濃度為35mg/l，臭氧進氣速率為0.2l/min。

14、進一步地，所述的污水深度處理中難降解cod在60min的去除率可達58.64％，鐵離子溶出量小于0.08mg/l，錳離子溶出量小于0.03mg/l。

15、本發明的有益效果：

16、1、本發明制備方法工藝流程簡單，生產制備成本低，有利于使用成本的控制，更加的便于實際生產中使用；

17、2、本發明臭氧催化劑在聯合臭氧用于污水深度處理中難降解cod的去除時，表現出了較好的催化活性，污水深度處理中難降解cod在60min的去除率可達58.64％，具有廣闊的應用前景；

18、3、本發明臭氧催化劑在污水深度處理過程中，鐵離子以及錳離子溶出量低，有助于保證出水水質。

技術特征：

1.一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的硝酸鐵為九水合硝酸鐵，硝酸錳為四水合硝酸錳。

3.根據權利要求1所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的s1-s2中，硝酸鐵、硝酸錳、無水檸檬酸以及γ-al2o3的摩爾比為1:3～8:1～5:5～10。

4.根據權利要求1所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的s2中，水浴攪拌的溫度為60～80℃，攪拌的時間為1～3h，攪拌強度為100～200rpm。

5.根據權利要求1所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的s3中，烘干溫度為105～120℃，烘干時間為2～6h。

6.根據權利要求1所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的s3中，煅燒在管式爐中進行，煅燒時的氣氛為空氣，空氣流量為0.5～1.0l/min。

7.根據權利要求6所述的一種臭氧催化劑的制備方法，其特征在于：所述的煅燒的溫度為500～600℃，煅燒時間為4～8h。

8.根據權利要求1-7任意一項所述的臭氧催化劑的應用，其特征在于：所述的臭氧催化劑應用于污水深度處理中難降解cod的去除。

9.根據權利要求8所述的臭氧催化劑的應用，其特征在于：所述的臭氧催化劑的投加量與污水中難降解cod的質量比為30～40:1，初始ph為8，水力停留時間1.5h，臭氧進氣濃度為35mg/l，臭氧進氣速率為0.2l/min。

10.根據權利要求9所述的臭氧催化劑的應用，其特征在于：所述的污水深度

技術總結
本發明涉及臭氧催化劑技術領域，具體涉及一種臭氧催化劑的制備方法及應用。本發明臭氧催化劑采用γ?Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;為載體，在載體上負載鐵錳雙金屬，當本發明臭氧催化劑在污水深度處理中應用時，對難降解COD的去除率在60min可達58.64％，同時本發明臭氧催化劑鐵離子以及錳離子的溶出量小，其中鐵離子的溶出量小于0.08mg/L，錳離子溶出量小于0.03mg/L，有助于保證出水水質。本發明制備方法工藝流程簡單，對臭氧催化氧化效果好，生產制備成本低，有利于使用成本的控制，且能夠保證出水水質，更加的便于實際生產中使用，具有廣闊的應用前景。

技術研發人員：李欣,徐曉萌,陳文權,馮飛,王海霞,李廣輝
受保護的技術使用者：河南水谷創新科技研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24