【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理，具体涉及一种专用破络催化材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前废水处理方法主要有化学处理法、离子交换法、吸附法、膜分离技术以及生物法等。其中化学处理法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法以及铁氧体法等，化学处理法工艺流程简单、操作方便、技术成熟是最常用的方法之一，但化学处理法占地面积大且无法降解络合态金属离子，很难稳定达标；离子交换法对于回收废水中有价值的金属/离子和提高水的循环利用率具有很好的效果，但其操作工序较为复杂，离子交换树脂也常因为其他有机污染物的影响而使得寿命减短进而影响整个系统的处理效果；吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种方法，沸石、活性炭、腐殖酸等常被作为处理电镀废水的吸附剂，但是目前工业上使用的吸附剂普遍价格昂贵并且吸附剂的再生和二次污染也是需要着重考虑的问题；膜分离技术应用于电镀废水具有可以有效去除废水中的重金属离子，设备简单，无需添加化学试剂等优点，但膜组件价格昂贵且在使用过程中会产生膜污染和膜堵塞，运行成本较高；生物处理法具有广阔的前景，但目前对于生物吸附剂和重金属之间的反应动力学认识还不够充分，吸附容量大的生物吸附剂也有待开发，离在工业上广泛应用还有一段距离。中国专利cn105080551a公开了一种高效球形颗粒臭氧氧化催化剂及其制备方法，以氧化铁粉末为基材原料，二氧化钛、纳米二氧化铈为催化活性剂，煤粉、硼砂为粘合剂制备得到，该高效球形颗粒臭氧氧化催化剂可提高臭氧氧化效率，废水cod去除率高达60％以上，但是该催化剂对于废水中难去除、难沉淀的金属络合物效果不佳，很难实
2、综上所述，目前现有技术对于中对于废水、污水中难降解、难沉淀的金属络合物仍然无法实现基本去除，出水水质难以达到标准。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种专用破络催化材料及其制备方法和应用，能高效稳定处理废水中的络合金属、络合有机物，简化处理流程，实现废水、污水排放达标。
2、第一方面，本专利技术提供了一种专用破络催化材料，所述专用破络催化材料成分包含主要基材、催化活性剂和助剂；
3、所述主要基材为氢氧化铝粉末、氧化铁粉末；
4、进一步地，所述氧化铁粉末由适量的铁粉加入足量的氧气使其燃烧生成fe2o3，再通过冷却和过滤的方式得到fe2o3粉末得到；
5、进一步地，所述氢氧化铝粉末由废旧铝制品通过破碎、浸泡、加热、沉淀、过滤、干燥、提纯一系列处理后得到的高纯度氢氧化铝，具体步骤如下：
6、将废旧铝制品破碎成小块，然后将其放入氢氧化钠溶液中浸泡后，在750℃～900℃加热，然后沉淀、过滤、干燥后进行研磨，然后加入酸溶解，再经过过滤和清洗、干燥得到高纯度的氢氧化铝。
7、所述催化活性剂包含二氧化钛、纳米氧化铈、氧化锰和氧化镧；
8、所述助剂包含兰炭和硼砂。
9、进一步地，所述兰炭选用高挥发分、低灰分、低硫分的煤作为原料，通过400～600℃高温加热使原料煤发生热解反应，生成固体炭和挥发性物质，再通过高温水蒸气或二氧化碳等气体与兰炭表面的碳原子发生反应，生成微孔结构，增加表面积的同时还具备粘合作用，冷却后研磨成150～250目的粉末。
10、进一步地，按质量百分数计，所述专用破络催化材料成分包含主要基材65～90％、催化活性剂2～10％和助剂8～25％；
11、进一步地，按质量百分数计，所述主要基材中包含氢氧化铝粉末80～95％、氧化铁粉末5～20％；
12、进一步地，所述氢氧化铝粉末主要来自于废旧铝制品的回收利用。
13、进一步地，按质量百分数计，所述催化活性剂中包含二氧化钛70～90％、纳米氧化铈1～10％、氧化锰5～15％和氧化镧0.5～10％；
14、进一步地，按质量百分数计，所述助剂包含兰炭45～85％和硼砂15～55％。
15、第二方面，本专利技术提供了一种专用破络催化材料的制备方法，所述制备方法具体步骤包括：将主要基材、催化活性剂和助剂混合均匀，制成直径为4～6mm的小球，经过干燥脱水后，在400～1200℃中烧结4～6h，冷却后得到专用破络催化材料。
16、第三方面，本专利技术提供了专用破络催化材料在废水处理、污水处理、重金属吸附领域中的应用。
17、进一步地，所述处理的废水、污水中包含但不限于镍、铬、铜、镉、锌等重金属离子。
18、第四方面，本专利技术提供了一种废水的高效处理方法，所述处理方法具体保步骤包括：
19、s1、预处理
20、在ph为7.5～11.0的碱性条件下，向废水中加入混凝剂、絮凝剂进行混凝沉淀，静置，分离得到废水上清液待用；
21、s2、破络处理
22、在ph为7.5～11.0的碱性条件下，将步骤s1得到的废水上清液送入含有专用破络催化材料的臭氧催化氧化反应器中，然后加入辅助药剂，并向臭氧催化氧化反应器中通入臭氧进行反应，调节反应后废液的ph为7.5～11.0，然后加入混凝剂和絮凝剂进行混凝沉淀，静置，分离得到上清液为最终出水。
23、进一步地，所述ph采用氢氧化钠、氧化钙或氢氧化钙中的一种或组合进行调节。
24、优选地，所述ph为9.5～11.0。
25、进一步地，所述辅助药剂为高铁酸钾，添加量为100～200mg/l。
26、进一步地，所述混凝剂为聚合氯化铝(购自河南仟越星化工科技有限公司)，添加量为50～100mg/l；
27、进一步地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺(购自河南仟越星化工科技有限公司)，添加量为5～10mg/l。
28、进一步地，所述臭氧反应的反应时间为0.5～2h。
29、进一步地，所述步骤s1～s3的静置时间不低于0.5h。
30、进一步地，所述处理的废水中包含但不限于镍、铬、铜、镉、锌等重金属离子。
31、本专利技术的一种废水的高效处理方法是先将废水做初步预处理，先将废水调ph至碱性，加入混凝剂和絮凝剂把非络合态的金属离子通过化学沉淀的方式去除，剩下难降解的络合金属离子，利用臭氧专用破络催化剂外加辅助药剂和臭氧联合的作用下有针对性的对络合金属离子进行破解。此过程激发产生羟基自由基，将废水中大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化成co2和h2o，破坏废水中络合状态的有机络合物，使金属离子完全以游离状态存在，再通过调节溶液的碱度，依次加入混凝剂和絮凝剂混凝沉淀，使游离金属离子形成难溶解的物质从水中分离出来，彻底去除水中的重金属离子，实现达标排放。
32、与现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述专用破络催化材料成分中包含主要基材65～90％、催化活性剂2～10％和助剂8～25％；
2.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述主要基材中包含氢氧化铝粉末80～95％、氧化铁粉末5～20％。
3.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述催化活性剂中包含二氧化钛70～90％、纳米氧化铈1～10％、氧化锰5～15％和氧化镧0.5～10％。
4.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述助剂包含兰炭45～85％和硼砂15～55％。
5.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，所述兰炭的制备方法包括：选用高挥发分、低灰分、低硫分的煤作为原料，通过400～600℃高温加热使原料煤发生热解反应，生成固体炭和挥发性物质，再通过高温水蒸气或二氧化碳等气体与兰炭表面的碳原子发生反应，生成微孔结构，从而增加兰炭的比表面积和吸附能力，同时还具备粘合作用，冷却后研磨成150～250目的粉末制得而成。
6.一种制备权利要求1～5任一项所述专用破络催化材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括：将主要基材、催化活性剂和助剂混合均匀，制成直径为4～6mm的小球，经过干燥脱水后，在400～1200℃中烧结4～6h，冷却后得到专用破络催化材料。
7.根据权利要求1～5任一项所述专用破络催化材料在废水处理、污水处理、重金属吸附领域中的应用。
8.一种废水的高效处理方法，其特征在于，所述处理方法具体步骤包括：
9.根据权利要求8所述废水的高效处理方法，其特征在于，所述步骤S2中的pH调至7.5～11.0。
10.根据权利要求8所述废水的高效处理方法，其特征在于，所述混凝剂选自聚合氯化铝，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺，所述辅助药剂选自高铁酸钾。
...【技术特征摘要】
1.一种专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述专用破络催化材料成分中包含主要基材65～90％、催化活性剂2～10％和助剂8～25％；
2.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述主要基材中包含氢氧化铝粉末80～95％、氧化铁粉末5～20％。
3.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述催化活性剂中包含二氧化钛70～90％、纳米氧化铈1～10％、氧化锰5～15％和氧化镧0.5～10％。
4.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，按质量百分数计，所述助剂包含兰炭45～85％和硼砂15～55％。
5.根据权利要求1所述的专用破络催化材料，其特征在于，所述兰炭的制备方法包括：选用高挥发分、低灰分、低硫分的煤作为原料，通过400～600℃高温加热使原料煤发生热解反应，生成固体炭和挥发性物质，再通过高温水蒸气或二氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小琴，李嘉茵，
申请(专利权)人：广州桑尼环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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