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专利号: 2017108560607
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,将钯通过还原反应负载到含铁粘土矿物上得到钯铁一体化催化剂,将钯铁一体化催化剂加入电芬顿水处理装置中催化产生羟自由基,进而降解水中的有机污染物。

2.根据权利要求1所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:S1.对含铁粘土矿物进行选择和预处理;

S2.制备钯铁一体化催化剂,备用;

S3.设置电芬顿水处理装置,所述电芬顿水处理装置包括反应单元和分离单元,所述反应单元中安装阳极电极和阴极电极,所述阳极电极连接稳压直流电源的正极,所述阴极电极连接稳压直流电源的负极;

S4.将步骤S2制备的钯铁一体化催化剂加入步骤S3设置的电芬顿水处理装置的反应单元中,设置机械搅拌器或空气搅拌,将待处理的有机污染废水或地下水加入反应单元中,启动稳压直流电源,搅拌反应;

S5.经步骤S4处理的有机污染废水或地下水进入步骤S3设置的电芬顿水处理装置的分离单元中,静置,得到分离的上清液和沉淀的钯铁一体化催化剂,钯铁一体化催化剂回流至反应单元循环使用。

3.根据权利要求2所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S1中,含铁粘土矿物来自于含铁层状硅酸盐矿物,所述含铁层状硅酸盐矿物为绿脱石、蒙脱石或绿泥石,含铁粘土矿物的铁含量大于2%,含铁粘土矿物经碾磨,过

200目筛,收集备用。

4.根据权利要求2所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,钯铁一体化催化剂的制备方法为:S2.1.将醋酸钯和盐酸混合,水浴至醋酸钯完全溶解;

S2.2.加入双氧水-次氯酸钠混合液;

S2.3.加入含铁粘土矿物,浸渍2~8h;

S2.4.加入甲酸钠,加热反应1~6h,冷却,离心,洗涤,即得到钯铁一体化催化剂。

5.根据权利要求4所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S2.1中,称取醋酸钯,将醋酸钯与1mol/L盐酸按照1:3~1:5g/ml的比例混合,50~80℃水浴锅中保持10~60min至醋酸钯完全溶解。

6.根据权利要求4所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S2.2中,加入双氧水-次氯酸钠混合液和醋酸钯的比例为1:1~3:1ml/g,双氧水-次氯酸钠混合液中双氧水和次氯酸钠的体积比为3:1~10:1,所述双氧水中H2O2的质量为5%~20%,所述次氯酸钠中NaClO的质量为5%~10%。

7.根据权利要求4所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S2.4中,加入1~4mol/L甲酸钠,30~70℃加热反应1~6h,钯铁一体化催化剂中钯负载量为1~5%。

8.根据权利要求2所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,阳极电极和阴极电极平行放置,且阳极电极和阴极电极中心的间距为10~100mm,阳极电极和阴极电极均为网状电极,阳极电极和阴极电极的制作材料均为钛涂层电极材料。

9.根据权利要求2所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S4中,稳压直流电源控制电流为0.05~10A,搅拌反应0.5~4小时。

10.根据权利要求2所述的基于含铁粘土矿物负载钯催化剂的电芬顿水处理方法,其特征在于,所述步骤S5中,经步骤S4处理的有机污染废水或地下水在分离单元中静置0.5~

2h,得到分离的上清液和沉淀的钯铁一体化催化剂,上清液直接排放或进入后续其他处理单元,分离单元设置回流管,钯铁一体化催化剂通过回流管泵回反应单元循环使用。