一种难降解废水处理的催化剂、制备方法及制备设备
阅读说明：本技术 一种难降解废水处理的催化剂、制备方法及制备设备 (Catalyst for treating refractory wastewater, preparation method and preparation equipment ) 是由 徐忠杨 强舜 匡金陶 鲁超 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种难降解废水处理的催化剂,包括纳米零价铁、粉末活性炭和石墨烯的第一组分和与硝酸铜的第二组分,本发明还公开了难降解废水处理的催化剂的制备方法,包括如下步骤：制备纳米零价铁；将各原料按质量比混合；将硝酸铜按质量比投入第一组分中,并加入催化双氧水和催化过硫酸盐即可制得催化剂；本发明还公开了难降解废水处理的催化剂的制备装置,包括混合结构、合成结构和排放结构,混合结构包括入料口、分散阀和混合腔体,分散阀包括设有若干通孔的阀叶、转动轴和倾斜管,本发明通过用催化剂来解决难降解的废水,并对催化剂的制备方法进行改进,合理配合原料的固体细粒,有效提升混合的均匀程度,也即提升催化剂的性能。(The invention discloses a catalyst for treating refractory wastewater, which comprises a first component of nano zero-valent iron, powdered activated carbon and graphene and a second component of copper nitrate, and also discloses a preparation method of the catalyst for treating refractory wastewater, which comprises the following steps: preparing nano zero-valent iron; mixing the raw materials according to the mass ratio; adding copper nitrate into the first component according to the mass ratio, and adding catalytic hydrogen peroxide and catalytic persulfate to obtain a catalyst; the invention also discloses a preparation device of the catalyst for treating the refractory wastewater, which comprises a mixing structure, a synthesis structure and a discharge structure, wherein the mixing structure comprises a feeding port, a dispersion valve and a mixing cavity, and the dispersion valve comprises a valve leaf provided with a plurality of through holes, a rotating shaft and an inclined pipe.)
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种难降解废水处理的催化剂、制备方法及制备设备。
背景技术
废水的深度处理通常采用高级氧化技术，其活化剂通常以过渡金属及其衍生物为主，对于难降解废水，由于其结构稳定，抗氧化能力强，常规的高级氧化及其催化剂活化氧化所取得的效果往往达不到预想效果，导致药剂消耗量大，同时，催化剂的制备过程中，由于原料的特殊性，导致催化剂很难连续性进行生产。
发明内容
本发明为了解决现有的废水处理的催化剂废水处理能力不足，以及催化剂制备很难连续性生产的问题，提出了一种难降解废水处理的催化剂、制备方法及制备设备。
一种难降解废水处理的催化剂，所述催化剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括质量比为10：2～3：0.02～0.05的纳米零价铁、粉末活性炭和石墨烯，所述第二组分包括硝酸铜，所述第二组分中，硝酸铜与所述第一组分的石墨烯的质量比为4：0.5～1。
其中，所述第一组分和废水的用量质量比为0.001～0.002：1，所述第二组分和废水的用量质量比为0.0001～0.0002：1。
采用如上述所述的一种难降解废水处理的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
制备纳米零价铁；
将纳米零价铁、活性粉末炭和石墨烯混合按质量比混合后即可制得第一组分；
将硝酸铜按质量比投入第一组分中，并加入催化双氧水和催化过硫酸盐即可制得催化剂。
采用如上述所述的一种难降解废水处理的催化剂的制备装置，包括混合结构、合成结构和排放结构，所述混合结构设置于所述合成结构的上侧，并与所述合成结构连通，所述合成结构设置于所述排放结构的上侧，并与所述排放结构连通，所述混合结构包括入料口、分散阀和混合腔体，所述分散阀设置于所述入料口的下侧，并与所述入料口转动连接，所述混合腔体设置于所述分散阀的下侧，并通过所述分散阀与所述入料口连通，所述分散阀包括设有若干通孔的阀叶、转动轴和倾斜管，所述转动轴与所述倾斜管转动连接，并设置于所述倾斜管的内部，所述阀叶环绕所述转动轴设置，若干所述通孔沿所述阀叶的厚度方向贯穿所述阀叶，并均设置于所述阀叶的内部，所述倾斜管连通所述入料口和所述混合腔体。
其中，所述倾斜管具有进气口和回旋挡板，所述进气口贯穿所述倾斜管，所述回旋挡板沿所述倾斜管的长度延伸方向设置，并均与所述倾斜管固定连接。
其中，所述混合腔体包括设有出料口的外部腔体、滤网和搅拌阀，所述搅拌阀设置于所述外部腔体的下侧，并与所述外部腔体转动连接，所述滤网设置于所述外部腔体的上侧，所述出料口设置于所述外部腔体的下侧，并连通所述合成结构和所述外部腔体。
本发明的有益效果为：通过提出一种难降解废水处理的催化剂、制备方法及制备设备，利用催化剂来解决难降解的废水，并对催化剂的制备方法进行改进，利用纳米零价铁、活性粉末炭和石墨烯及硝酸铜形成炭-铜-铁还原体系，以提升催化剂的降解能力，并改进制备装置，合理配合原料的固体细粒，有效提升混合的均匀程度，也即提升催化剂的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种难降解废水处理的催化剂的制备装置的结构示意图。
图2是本发明一种难降解废水处理的催化剂的制备装置的搅拌阀的剖视结构示意图。
图3是本发明一种难降解废水处理的催化剂的制备方法的制备步骤示意图。
图4是本发明一种难降解废水处理的催化剂的制备方法的纳米零价铁的制备步骤示意图。
10-混合结构、20-合成结构、30-排放结构、11-入料口、12-分散阀、13-混合腔体、121-通孔、122-阀叶、123-转动轴、124-倾斜管、125-进气口、126-回旋挡板、131-外部腔体、132-滤网、133-搅拌阀、134-出料口、135-转动叶、136-转动杆、137-空心管道。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
一种难降解废水处理的催化剂，所述催化剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括质量比为10：2～3：0.02～0.05的纳米零价铁、粉末活性炭和石墨烯，所述第二组分包括硝酸铜，所述第二组分中，硝酸铜与所述第一组分的石墨烯的质量比为4：0.5～1。
进一步的，所述第一组分和废水的用量质量比为0.001～0.002：1，所述第二组分和废水的用量质量比为0.0001～0.0002：1。
采用如上述所述的一种难降解废水处理的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S101：制备纳米零价铁；
S102：将纳米零价铁、活性粉末炭和石墨烯混合按质量比混合后即可制得第一组分；
S103：将硝酸铜按质量比投入第一组分中，并加入催化双氧水和催化过硫酸盐即可制得催化剂。
所述制备纳米零价铁包括如下步骤：
S201：将直径为1.8～2mm的铁球、铁粉和对硝基苯酚投入聚四氟乙烯磨球锅中；
S202：将聚四氟乙烯磨球锅投入微波炉中进行微波辅助球磨，即可制得纳米零价铁。
具体实施例：
浙江某分散染料生产厂二级处理出水COD为796～896mg/L，该企业原运用Fenton处理工艺进行三级处理，出水COD一直在600mg/L，去除率在20～25％，通过使用本发明设备、工艺及催化剂运行，出水COD一直保持在278～316mg/L，满足现阶段集中污水处理厂的入管标准，COD在500mg/L以下。
采用如上述所述的一种难降解废水处理的催化剂的制备装置，包括混合结构10、合成结构20和排放结构30，所述混合结构10设置于所述合成结构20的上侧，并与所述合成结构20连通，所述合成结构20设置于所述排放结构30的上侧，并与所述排放结构30连通，所述混合结构10包括入料口11、分散阀12和混合腔体13，所述分散阀12设置于所述入料口11的下侧，并与所述入料口11转动连接，所述混合腔体13设置于所述分散阀12的下侧，并通过所述分散阀12与所述入料口11连通，所述分散阀12包括设有若干通孔121的阀叶122、转动轴123和倾斜管124，所述转动轴123与所述倾斜管124转动连接，并设置于所述倾斜管124的内部，所述阀叶122环绕所述转动轴123设置，若干所述通孔121沿所述阀叶122的厚度方向贯穿所述阀叶122，并均设置于所述阀叶122的内部，所述倾斜管124连通所述入料口11和所述混合腔体13。
在本实施方式中，所述混合结构10用以混合制备第一组分，所述合成结构20用以合成制备催化剂，所述排放结构30用以排放制备的催化剂，所述入料口11用以投放固体原料，所述分散阀12用以分散固体原料，所述混合腔体13用以承载混合制备第一组分，所述阀叶122用以搅拌原料，使之能充分混合，所述转动轴123用以带动所述阀叶122转动，并外接电机，所述倾斜管124用以在重力作用下，使得投放的原料能自动进入到所述混合腔体13中。
进一步的，所述倾斜管124具有进气口125和回旋挡板126，所述进气口125贯穿所述倾斜管124，所述回旋挡板126沿所述倾斜管124的长度延伸方向设置，并均与所述倾斜管124固定连接。
在本实施方式中，所述进气口125用以外接气泵并泵入气体，辅助性的使得原料能在所述倾斜管124内分散，所述回旋挡板126则避免原料回流至所述入料口11。
进一步的，所述混合腔体13包括设有出料口134的外部腔体131、滤网132和搅拌阀133，所述搅拌阀133设置于所述外部腔体131的下侧，并与所述外部腔体131转动连接，所述滤网132设置于所述外部腔体131的上侧，所述出料口134设置于所述外部腔体131的下侧，并连通所述合成结构20和所述外部腔体131。
在本实施方式中，所述外部腔体131用以合成第一组分，所述出料口134用以将所述第一组分排至所述合成结构20中，以制备催化剂，所述滤网132用以过滤大块杂质，所述搅拌阀133用以提升第一组分的均匀程度。
进一步的，所述搅拌阀133包括转动叶135和转动杆136，所述转动杆136设置于所述外部腔体131的中心处，并与所述外部腔体131转动连接，所述转动叶135环绕所述转动杆136设置，所述转动叶135包括毛刷和连接杆，所述连接杆连接所述转动叶135和所述转动杆136，所述毛刷设置于所述转动叶135的下侧。
在本实施方式中，所述转动叶135用以带动所述外语腔体内的原料转动，以实现混合，所述转动杆136则用以将转动传递给所述转动叶135，所述转动叶135设有空心管道137，空心管道137连通转动杆136与转动叶135，以输送气体，从而使得第一组分能充分混合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：加氢裂化催化剂及其制备方法和应用