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[發明專利]一種載錳多相催化劑及利用其催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法有效

專利信息
申請號: 201110132793.9 申請日: 2011-05-19
公開(公告)號: CN102258997A 公開(公告)日: 2011-11-30
發明(設計)人: 江進;龐素艷;馬軍;朱君濤 申請(專利權)人: 哈爾濱工業大學
主分類號: B01J23/34 分類號: B01J23/34;C02F1/72
代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 韓末洙
地址: 150001 黑龍*** 國省代碼: 黑龍江;23
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 多相 催化劑 利用 催化 臭氧 產生 活性 五價錳 水處理 方法
【權利要求書】:

1.一種載錳多相催化劑,其特征在于載錳多相催化劑是將二價錳離子與絡合劑復合負載至活性炭上,載錳多相催化劑是通過以下步驟得到的:一、將二價錳離子與絡合劑加入水中配制成混合溶液,其中混合溶液中二價錳離子與絡合劑的摩爾比為1∶1~50,二價錳離子的濃度為0.1~100mmol/L;二、向步驟一的混合溶液中加入活性炭,將活性炭浸泡1~24h,然后過濾,再清洗,得負載有絡合態二價錳離子的活性炭,即載錳多相催化劑,完成載錳多相催化劑的制備;其中步驟二中控制混合溶液中二價錳離子摩爾量與活性炭質量的比例為0.1~2mmol∶1g。

2.根據權利要求1所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于步驟一中混合溶液中二價錳離子與絡合劑的摩爾比為1∶5~40。

3.根據權利要求1或2所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于步驟一中二價錳離子的濃度為2~10mmol/L。

4.根據權利要求1或2所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于步驟一中二價錳離子為氯化錳、硫酸錳和硝酸錳中的一種或其中幾種的組合物。

5.根據權利要求1或2所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于步驟一中絡合劑為小分子羧酸絡合劑、氨基酸絡合劑、氨羧絡合劑、大分子羧酸絡合劑或有機膦酸絡合劑。

6.根據權利要求5所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于小分子羧酸為草酸、檸檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸、磺基水楊酸、馬來酸、富馬酸、沒食子酸和丹寧酸中的一種或幾種的組合物;氨羧絡合劑為乙二胺四乙酸、環己烷二胺四乙酸、氨基三乙酸、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、三乙烯四胺、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸、氨基三甲基磷酸和乙二胺四亞甲基磷酸中的一種或幾種的組合物;大分子羧酸為腐殖酸、富里酸和/或海藻酸;有機膦酸絡合劑為羥基亞乙基二膦酸、氨基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、乙二胺四亞甲基二膦酸、膦酸基丁烷三羧酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、己二胺四亞甲基膦酸、甘氨酸二甲基膦酸、甲胺二甲基膦酸、羥基亞丙基二膦酸、二膦酸丙酸基膦酸鈉、氨基多醚基亞甲基膦酸、膦酰基聚丙烯酸中的一種或幾種的組合物。

7.根據權利要求1或2所述的一種載錳多相催化劑,其特征在于步驟二中控制混合溶液中二價錳離子摩爾量與活性炭質量的比例為0.2~1.5mmol∶1g。

8.利用如權利要求1所述的載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法,其特征在于利用載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法是通過以下步驟實現的:一、將待處理水通過裝有載錳多相催化劑的反應器中,同時向反應器中通入臭氧,對待處理水進行預氧化處理,控制待處理水在反應器中的停留時間為5~60min,臭氧初始濃度為0.1~100mg/L;二、將經步驟一處理后的待處理水依次經混凝、沉淀和過濾工藝處理后,即完成利用載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法;步驟一中所述待處理水為水源水。

9.根據權利要求8所述的利用載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法,其特征在于步驟一中臭氧初始濃度為0.5~40mg/L。

10.利用如權利要求1所述的載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法,其特征在于利用載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法是通過以下步驟實現的:將待處理水通過裝有載錳多相催化劑的反應器中,同時向反應器中通入臭氧,對待處理水進行深度氧化處理,控制待處理水在反應器中的停留時間為5~60min,臭氧初始濃度為0.1~50mg/L,即完成利用載錳多相催化劑催化臭氧產生高活性五價錳的水處理方法;所述待處理水為濾后水或者污水處理廠二級出水。

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