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专利号: 2020102723388
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂的制备方法,其特征是:非均相催化剂制备过程是以Fenton污泥为原料,将原料与生化污泥混合,然后共热解,得到低价铁生物炭;利用“蒸汽爆破法”在低价铁生物炭上构建大小不同的孔径,而得到多级孔‑低价铁的

2+

Fenton污泥基非均相催化剂;利用该非均相催化剂代替均相Fe ,实现对废水中有机污染物的高效降解;

所述的“蒸汽爆破法”在低价铁生物炭上构建孔径的方法:将生物炭转移至汽爆罐中,在设定的汽爆温度、压强及水蒸气含量条件下维持10 min后,迅速减压产生二次蒸汽,使生物炭在压力的巨大剪切力下完成不同大小孔径的构建;所述的汽爆温度为130‑270℃、压强为1.5‑2.7 MPa、水蒸气含量为10‑30wt%。

2.根据权利要求1所述的多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂的制备方法,其特征是:Fenton污泥基非均相催化剂的制备步骤如下:(1)将Fenton污泥于105℃烘干,粉碎研磨后过120目筛,制成Fenton污泥原料;

(2)以过筛后的Fenton污泥为原料,添加生化污泥为辅助碳源,将两者按比例混合均匀后置于固定床反应器中;

(3)按100‑120 ml/min的气体流速向固定床反应器中通入氮气,控制反应器的加热速率为3‑10℃/min,热解温度为400‑900℃,热解时间为30‑90 min,通过热解产生的还原性气

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体将Fenton污泥中的Fe 还原,得到低价铁Fenton污泥基生物炭;

(4)待得到的低价铁Fenton污泥基生物炭冷却后,将生物炭转移至汽爆罐中,在设定的温度、压强及水蒸气含量条件下维持10min后,迅速减压产生二次蒸汽,使生物炭在压力的巨大剪切力下完成不同大小孔径的构建,而得到具有多级孔和低价铁特点的Fenton污泥基非均相催化剂。

3.根据权利要求2所述的多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂的制备方法,其特征是:所述的Fenton污泥与生化污泥混合质量比例为3:1。

4.根据权利要求1所述的一种多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂制备方法得到的催化剂的应用,其特征是:多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂的应用方法为:将含有机污染物的废水置于反应容器中,调节废水pH至3.0‑6.0,在反应容器中按0.1 g/

100 ml的比例加入制备的Fenton污泥基非均相催化剂,对有机污染物进行催化降解和矿化。

5.根据权利要求4所述的一种多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂制备方法得到的催化剂的应用,其特征是:加入的Fenton污泥基非均相催化剂与有机废水吸附反应5‑

10 min后再添加双氧水,提高对有机污染物的催化降解速率和矿化程度。

6.根据权利要求5所述的一种多级孔‑低价铁Fenton污泥基非均相催化剂制备方法得到的催化剂的应用,其特征是:所述的Fenton污泥基非均相催化剂和双氧水的摩尔比例范围为1:10‑1:30。