權(quán)利要求

1.負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：包括活性炭負(fù)載步驟：將保持PH中性的顆?；钚蕴客度氲?.5-3%銅離子溶液中，抽濾，濾餅洗至中性，之后在馬弗爐中150-200℃灼燒4h，得到的固體繼續(xù)浸漬溶液，重復(fù)3-5次，得到銅負(fù)載的活性炭顆粒； 以銅負(fù)載的活性炭顆粒為催化劑，在壓力1～7.5MPa，溫度150～250℃的條件下，引入廢水進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2-3h； 廢水被配置在反應(yīng)器（1）中進(jìn)行，反應(yīng)器串聯(lián)有回收器（2），活性炭在不停機(jī)的狀態(tài)下，被輸送到回收器（2）中進(jìn)行活化處理，活化處理后再次輸送至反應(yīng)器進(jìn)行使用； 活化處理步驟：將反應(yīng)器（1）中的活性炭輸入到回收器（2）中，回收器（2）內(nèi)以硫酸銅作為催化劑，充入氧氣在水溶液中進(jìn)行氧化反應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：活化處理的條件為，反應(yīng)溫度200-250℃，反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)，期間通過攪拌器不停攪拌，攪拌速度為200-250rpm。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：硫酸銅的添加量為30mg/L-50mg/L。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：反應(yīng)器（1）的頂部設(shè)置有噴灑口，活化處理后的活性炭顆粒從噴灑口噴出。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：反應(yīng)器（1）內(nèi)安裝有滯留倉（13），滯留倉（13）被配置為由驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)在反應(yīng)器中繞中軸旋轉(zhuǎn)，來均勻承載活性炭顆粒。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：滯留倉（13）內(nèi)設(shè)置有排料倉（14），排料倉（14）轉(zhuǎn)動(dòng)連接在滯留倉（13）的底部，在運(yùn)行時(shí)，排料倉（14）相對(duì)反應(yīng)器（2）為靜止?fàn)顟B(tài)，用于匯集底層的活性炭顆粒； 排料倉（14）與回收器（2）連通，用于將最底部的活性炭顆粒輸送到回收器（2）中。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，其特征在于：驅(qū)動(dòng)部包括主齒輪（134），主齒輪（134）固定在反應(yīng)器內(nèi)部中心位置，滯留倉（13）的底面安裝有行走輪（133），行走輪（133）受電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞著主齒輪（134）做公轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)滯留倉（13）一起公轉(zhuǎn)； 行走輪（133）的一側(cè)設(shè)置有過渡輪（132），過渡輪（132）受行走輪（133）自轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)，過渡輪（132）經(jīng)連桿（142）鉸接有推料板（142）； 排料倉（14）的底部設(shè)置有矩形的排料槽（141），且排料倉（14）的倉壁均向排料槽（141）傾斜導(dǎo)料，推料板（142）滑動(dòng)連接在排料槽（141）中，排料槽（141）的兩端開口，并且在滯留倉（13）的倉壁對(duì)應(yīng)位置也開設(shè)有通口；反應(yīng)器（1）的外壁上設(shè)置有夾套（12），經(jīng)排料槽（141）排出的活性炭顆粒進(jìn)入到夾套（12）內(nèi)，經(jīng)過靜置過濾后輸入到回收器（2）中。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種負(fù)載型催化劑處理廢水工藝。

背景技術(shù)

活性炭作為一種優(yōu)良的催化劑載體被廣泛應(yīng)用于催化領(lǐng)域,其經(jīng)酸堿預(yù)處理或氧化預(yù)處理后表面可負(fù)載一種或多種金屬催化劑,是優(yōu)化各種金屬催化劑性能的有效方法之一；

催化濕式氧化在處理難降解工業(yè)廢水中具有廣闊前景，其中銅系催化劑作為工程應(yīng)用方向中外研究者進(jìn)行了廣泛探索；

負(fù)載型催化劑是活性組分及助催化劑均勻分散，并負(fù)載在專門選定的載體上的催化劑。金屬催化劑制成負(fù)載型后，可提高其分散度，減少用量。載體可提供有效的表面和適宜的孔結(jié)構(gòu)，使活性組分的燒結(jié)和聚集大大降低，增強(qiáng)催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，并且易于回收；

負(fù)載金屬離子活性炭在水處理中，對(duì)水中有機(jī)物、顏色、臭味、油、苯酚、難以被生物降解的有機(jī)物、無機(jī)工業(yè)廢水中的重金屬離子等具有獨(dú)特的去除效果，而被用于污染水源水、生活污水、制革廢水處理、造紙染料化工廢水處理、焦化廢水處理及其他有機(jī)廢水處理中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種負(fù)載型催化劑處理廢水工藝，包括活性炭負(fù)載步驟：將保持PH中性的顆?；钚蕴客度氲?.5-3%銅離子溶液中，抽濾，濾餅洗至中性，之后在馬弗爐中150-200℃灼燒4h，得到的固體繼續(xù)浸漬溶液，重復(fù)3-5次，得到銅負(fù)載的活性炭顆粒；

以銅負(fù)載的活性炭顆粒為催化劑，在壓力1～7.5MPa，溫度150～250℃的條件下，引入廢水進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2-3h；

廢水被配置在反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)器串聯(lián)有回收器，活性炭在不停機(jī)的狀態(tài)下，被輸送到回收器中進(jìn)行活化處理，活化處理后再次輸送至反應(yīng)器進(jìn)行使用；

活化處理步驟：將反應(yīng)器中的活性炭輸入到回收器中，回收器內(nèi)以硫酸銅作為催化劑，充入氧氣在水溶液中進(jìn)行氧化反應(yīng)。

優(yōu)選的，活化處理的條件為，反應(yīng)溫度200-250℃，反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)，期間通過攪拌器不停攪拌，攪拌速度為200-250rpm。

優(yōu)選的，硫酸銅的添加量為30mg/L-50mg/L。

優(yōu)選的，反應(yīng)器的頂部設(shè)置有噴灑口，活化處理后的活性炭顆粒從噴灑口噴出。

優(yōu)選的，反應(yīng)器內(nèi)安裝有滯留倉，滯留倉被配置為由驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)在反應(yīng)器中繞中軸旋轉(zhuǎn)，來均勻承載活性炭顆粒。

優(yōu)選的，滯留倉內(nèi)設(shè)置有排料倉，排料倉轉(zhuǎn)動(dòng)連接在滯留倉的底部，在運(yùn)行時(shí)，排料倉相對(duì)反應(yīng)器為靜止?fàn)顟B(tài)，用于匯集底層的活性炭顆粒；

排料倉與回收器連通，用于將最底部的活性炭顆粒輸送到回收器中。

優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)部包括主齒輪，主齒輪固定在反應(yīng)器內(nèi)部中心位置，滯留倉的底面安裝有行走輪，行走輪受電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞著主齒輪做公轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)滯留倉一起公轉(zhuǎn)；

行走輪的一側(cè)設(shè)置有過渡輪，過渡輪受行走輪自轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)，過渡輪經(jīng)連桿鉸接有推料板；

排料倉的底部設(shè)置有矩形的排料槽，且排料倉的倉壁均向排料槽傾斜導(dǎo)料，推料板滑動(dòng)連接在排料槽中，排料槽的兩端開口，并且在滯留倉的倉壁對(duì)應(yīng)位置也開設(shè)有通口；反應(yīng)器的外壁上設(shè)置有夾套，經(jīng)排料槽排出的活性炭顆粒進(jìn)入到夾套內(nèi)，經(jīng)過靜置過濾后輸入到回收器中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用負(fù)載銅的活性炭作為催化劑，在壓力7.1MPa，溫度235℃的條件下，含氯廢水（COD=20650mg/l）進(jìn)行濕式氧化，反應(yīng)時(shí)間2.0h，檢測(cè)氧化液的COD=2075mg/l，COD去除率90.0%以上；

并且本發(fā)明還配置了一套活性炭活化系統(tǒng)，保持活性炭較高的活性，同時(shí)保證活性炭表面的銅不被溶出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；

圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、回收器；11、噴灑口；12、夾套；13、滯留倉；131、連桿；132、過渡輪；133、行走輪；134、主齒輪；135、通口；14、排料倉；141排料槽；142、排料板；2、回收器；3、管道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖中所示，包括活性炭負(fù)載步驟：將保持PH中性的顆?；钚蕴客度氲?.5-3%銅離子溶液中，抽濾，濾餅洗至中性，之后在馬弗爐中150-200℃灼燒4h，得到的固體繼續(xù)浸漬溶液，重復(fù)3-5次，得到銅負(fù)載的活性炭顆粒；

以銅負(fù)載的活性炭顆粒為催化劑，在壓力1～7.5MPa，溫度150～250℃的條件下，引入廢水進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2-3h；

廢水被配置在反應(yīng)器1中進(jìn)行，反應(yīng)器串聯(lián)有回收器2，活性炭在不停機(jī)的狀態(tài)下，被輸送到回收器2中進(jìn)行活化處理，活化處理后再次輸送至反應(yīng)器進(jìn)行使用；

活化處理步驟：將反應(yīng)器1中的活性炭輸入到回收器2中，回收器2內(nèi)以硫酸銅作為催化劑，充入氧氣在水溶液中進(jìn)行氧化反應(yīng)。活化處理的條件為，反應(yīng)溫度200-250℃，反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)，期間通過攪拌器不停攪拌，攪拌速度為200-250rpm；硫酸銅的添加量為30mg/L-50mg。

負(fù)載銅的活性炭能夠促進(jìn)廢水的氧化分解，在這個(gè)過程中活性炭又對(duì)廢水的一些物質(zhì)起到吸附的效果；另外作為催化劑的活性炭理論上不會(huì)減少，但是實(shí)際實(shí)施中，負(fù)載的銅會(huì)有溶出的現(xiàn)象，所以本實(shí)施例針對(duì)該問題，設(shè)置了活性炭活化處理工藝。

具體到實(shí)施系統(tǒng)，參照?qǐng)D1和圖2所示，反應(yīng)器1的頂部設(shè)置有噴灑口11，活化處理后的活性炭顆粒從噴灑口11噴出。

反應(yīng)器1內(nèi)安裝有滯留倉13，滯留倉13被配置為由驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)在反應(yīng)器中繞中軸旋轉(zhuǎn)，來均勻承載活性炭顆粒。

滯留倉13內(nèi)設(shè)置有排料倉14，排料倉14轉(zhuǎn)動(dòng)連接在滯留倉13的底部，在運(yùn)行時(shí)，排料倉14相對(duì)反應(yīng)器2為靜止?fàn)顟B(tài)，用于匯集底層的活性炭顆粒；

排料倉14與回收器2連通，用于將最底部的活性炭顆粒輸送到回收器2中。

驅(qū)動(dòng)部包括主齒輪134，主齒輪134固定在反應(yīng)器內(nèi)部中心位置，滯留倉13的底面安裝有行走輪133，行走輪133受電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞著主齒輪134做公轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)滯留倉13一起公轉(zhuǎn)；

行走輪133的一側(cè)設(shè)置有過渡輪132，過渡輪132受行走輪133自轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)，過渡輪132經(jīng)連桿142鉸接有推料板142；

排料倉14的底部設(shè)置有矩形的排料槽141，且排料倉14的倉壁均向排料槽141傾斜導(dǎo)料，推料板142滑動(dòng)連接在排料槽141中，排料槽141的兩端開口，并且在滯留倉13的倉壁對(duì)應(yīng)位置也開設(shè)有通口；反應(yīng)器1的外壁上設(shè)置有夾套12，經(jīng)排料槽141排出的活性炭顆粒進(jìn)入到夾套12內(nèi)，經(jīng)過靜置過濾后輸入到回收器2中。

這套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路就是，在反應(yīng)器1外單獨(dú)設(shè)置一個(gè)回收器2用于對(duì)活性炭進(jìn)行活化處理，并及時(shí)將活化處理后的活性炭重新輸入到反應(yīng)器1中進(jìn)行廢水處理。

首先要解決的是活性炭回收問題，參照一些現(xiàn)有技術(shù)，一般是在反應(yīng)器的底部進(jìn)行回收，效果不佳，容易帶出大量廢水，而且不確定廢水有沒有經(jīng)過完全反應(yīng)。如果再此技術(shù)上再進(jìn)行過濾則會(huì)提高設(shè)備改造的成本和困難。

綜上，本實(shí)施例采用上述的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其中滯留倉13是作為一個(gè)過濾倉，活性炭滯留在其中，進(jìn)行吸附和反應(yīng)。廢水從上經(jīng)過滯留倉13進(jìn)入反應(yīng)器1底部；

活性炭在輸入時(shí)采用噴射的方式，使之均勻地與廢水接觸；為了接收承載這些活性炭，滯留倉13被配置為旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)；同時(shí)其內(nèi)部的排料倉14用于收集最底部的活性炭，因?yàn)樽畹撞康幕钚蕴课椒磻?yīng)的時(shí)間最長(zhǎng)，所應(yīng)當(dāng)優(yōu)先排出；排料倉14設(shè)置具有一定深度的排料槽141，參照?qǐng)D中排料槽141是一個(gè)橫向分布的槽，兩端是通的，并且連接至反應(yīng)器外的夾套12；

參照如上敘述的結(jié)構(gòu)以及附圖所示，其工作時(shí)，滯留倉13繞著主齒輪134進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，過渡輪142在與之鉸接的連桿131作用下，推動(dòng)與連桿131鉸接的排料板142在排料槽141中反復(fù)滑動(dòng)，而滑動(dòng)的周期與滯留倉13上的通口135旋轉(zhuǎn)的周期是一致的；即當(dāng)排料板142向左推送物料到極限位置時(shí)，通口135恰好旋轉(zhuǎn)至與排料槽141左側(cè)的端部，以此來形成排料槽141與夾套12之間的暢通，從而源源不斷地將最底部的活性炭排出；在實(shí)際實(shí)施時(shí)，可以通過增大通口135的口徑來確保輸料的流暢性。另外，在實(shí)際實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，一些顆粒度比較小的活性炭，在來回推料時(shí)，相互之間擠壓力比較大，會(huì)導(dǎo)致這套運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)卡?。豢蓪?duì)排料板142進(jìn)行改進(jìn)，例如目前在實(shí)施中采用在排料板142的兩側(cè)利用彈簧連接兩塊側(cè)板，在擠壓時(shí)，不會(huì)直接擠壓活性炭，而是先擠壓彈簧，這樣會(huì)提高運(yùn)行的容錯(cuò)。

由于是橫向排料，與內(nèi)部溶液的流動(dòng)方向垂直，所以也不會(huì)帶出很多溶液；

活性炭在夾套12內(nèi)靜置過濾后，經(jīng)過管道3運(yùn)送到回收器中進(jìn)行活化處理。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

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