專利名稱：梯級催化氧化-生物活性炭-uv聯(lián)用去除水中污染物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法。
背景技術：
飲用水水源中微量有機物污染的問題日益突出，而給水廠的傳統(tǒng)水處理工藝“混凝-沉淀-過濾-消毒”過程的主要作用是去除水中濁度、色度和細菌，對大分子、膠體物質(zhì)的去除效果較好，但對微量有機污染物的去除效果差，通常在20% 30%。因而，目前國際上廣泛采用臭氧氧化-生物活性炭組合工藝去除水源水中的微量有機污染物，即含有微量有機污染物的水先經(jīng)臭氧氧化進行初步處理，再用生物活性炭進行進一步的凈化。然而，臭氧與有機物的直接反應具有較強的選擇性，較易進攻具有雙鍵的有機物；而且還存在著單獨的臭氧氧化過程中臭氧利用率低的缺點。為此，研究者們又提出了催化臭氧氧化-生物活性炭組合工藝。與臭氧氧化-生物活性炭組合工藝相比，微量有機污染物的去除效率和臭氧的利用效率都明顯提高，但催化臭氧氧化過程中通常使用具有單一性能的催化劑，能促進臭氧分解產(chǎn)生大量的羥基自由基，也更容易破壞天然有機物的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生更多的消毒副產(chǎn)物的前體物。一些多鹵代物(六氯苯、十溴聯(lián)苯醚、三氟乙酸、三溴乙酸、全氟辛酸和全氟辛基磺酸鹽等)具有明顯的致癌致畸致突變的三致作用，近年來引起了研究者們的廣泛關注。由于這些有機化合物的分子結(jié)構(gòu)中多個氫被鹵素(氟、氯和溴)取代，它們極難被催化臭氧氧化和梯級催化氧化等高級氧化過程所氧化去除。近期的研究還發(fā)現(xiàn)高氯酸鹽和高碘酸鹽等高價態(tài)的無機鹽，也具有較強的三致作用。由于氯和碘在這些鹽中均處于該元素的最高價態(tài)，不能通過催化臭氧氧化和梯級催化氧化等高級氧化過程繼續(xù)氧化的方式去除。此外，這些多鹵代物和高價態(tài)的無機鹽也很難通過常規(guī)的給水處理工藝和吸附法等常用的深度處理方法去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決目前高級氧化和生物活性炭組合工藝難以消除微污染水源水中一些多鹵代物和高價態(tài)的無機鹽的問題，提供梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法。本發(fā)明梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方，按以下步驟進行一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化，水流速度為1 20m · h—1 ；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器，在生物活性炭反應器的停留時間為5 MOmin ；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，時間為1 60min，即完成梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。本發(fā)明步驟一所述的梯級催化氧化反應器是使用催化劑的組合替代目前采用的單一類型的催化劑，分階段對待處理微污染水源水進行催化氧化反應的催化氧化反應器。解決了目前單一催化劑催化臭氧氧化處理微污染水源水存在的天然有機物結(jié)構(gòu)破壞嚴重、氧化副產(chǎn)物小分子有機酸和溴酸鹽生成量比較高的問題。本發(fā)明在催化臭氧氧化處理微污染水源水過程中，通過對不同類型有機物具有不同催化活性的兩種或三種催化劑組合替代目前采用的單一類型的催化劑，來減少氧化副產(chǎn)物小分子有機酸和溴酸鹽的生成量。能有效去除水中的各種有機污染物及高價態(tài)無機鹽類，而且能耗較低。在相同的操作條件下，多種催化劑組合形成的梯級催化氧化比單一催化劑的催化氧化能減少氧化副產(chǎn)物小分子有機酸的生成量20 %以上，溴酸鹽的生成量減少40 %以上，且不會對飲用水水質(zhì)產(chǎn)生其他不良副作用。本發(fā)明提出了在催化臭氧氧化-生物活性炭組合工藝中用梯級催化氧化替代催化臭氧氧化的措施，通過幾種具有不同功能的催化劑組合使用，不僅能進一步的提高微量有機污染物的去除效率和臭氧的利用效率，而且減少了反應過程中天然有機物結(jié)構(gòu)的破壞、小分子副產(chǎn)物(尤其是小分子有機酸)和溴酸鹽的生成。六氯苯、十溴聯(lián)苯醚、三氟乙酸、三溴乙酸、全氟辛酸和全氟辛基磺酸鹽等多鹵代物以及高氯酸鹽、高碘酸鹽等高價態(tài)無機鹽盡管難以通過梯級催化氧化等高級氧化工藝去除，但這些極難降解有機污染物和高價態(tài)無機鹽卻可以通過無氧條件下的一定時間的紫外UV光輻照進行還原的方式有效去除。本發(fā)明梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝，可以低耗高效地去除微污染水源水中的各種微量有機污染物和高價態(tài)的無機鹽類，各級處理工藝的作用如下(1)梯級催化氧化去除水源水中的難降解有機污染物，提高中間產(chǎn)物小分子有機物(尤其是小分子有機酸類)的去除率，減少催化氧化過程中溴酸鹽的生成；(2)生物活性炭去除部分生物可降解有機污染物和氨氮；(3) UV輻照還原去除多鹵代物等極難降解有機污染物和高價態(tài)的無機鹽，并通過還原方式削減梯級催化氧化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物溴酸鹽的含量。梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝具有以下六個特點(1)梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝可以有效去除水中的各種類型的有機污染物；( 空氣分離機分離出來的氧氣供給臭氧發(fā)生器作為氧氣氣源產(chǎn)生臭氧，分離出來的氮氣通入UV反應裝置中進行除氧，實現(xiàn)了空氣分離機分離的氧氣和氮氣的充分利用；(3)經(jīng)過梯級催化氧化-生物活性炭兩級處理后，待處理水中微量有機污染物的種類和濃度都顯著降低，減少了對后續(xù)紫外UV光輻照單元的干擾，提高其還原極難降解有機污染物和高價態(tài)無機鹽的效果；(4)梯級催化氧化出水的溶解氧濃度通常比較高，生物活性炭處理可以消耗一部分溶解氧，從而降低了后續(xù)UV工藝中采用氮氣進行除氧的難度；( 紫外UV光輻照還原過程可以還原梯級催化氧化過程中生成的溴酸鹽，進一步減少水中的溴酸鹽含量，保障水質(zhì)安全；(6)UV還可以起到消毒的作用，減少后續(xù)消毒工藝中消毒劑的用量，從而減少消毒副產(chǎn)物的生成。本發(fā)明的方法對多鹵代物等極難降解有機物的去除率可達55 % 75 %，高氯酸鹽和高碘酸鹽的去除率可達50% 70%。與梯級催化氧化-生物活性炭過程相比，梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝的溴酸鹽的生成量減少60%以上。


圖1為具體實施方式
一梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，按以下步驟進行一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化，水流速度為1 20m .h-1 ；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器，在生物活性炭反應器的停留時間為5 MOmin ；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，時間為1 60min，即完成梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。本實施方式方法的流程示意圖如圖1所示。本實施方式步驟一所述的梯級催化氧化反應器是使用催化劑的組合替代目前采用的單一類型的催化劑，分階段對待處理微污染水源水進行催化氧化反應的催化氧化反應
ο具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一所述進行梯級催化氧化的過程為a、當待處理水中溴離子含量不超過0. 2mg/L時，分兩個過程進行，第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并通過催化劑A處理5 lOmin，第二個過程是向第一過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑B反應5 IOmin ；所述催化劑A與催化劑B的質(zhì)量比為1 0.2 5，臭氧的總投加量為0.1 30!^*!/1,催化劑A和催化B的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0.001 l;b、當待處理水中溴離子含量超過O.aiig/L時，分三個過程進行，第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并投加催化劑A處理5 8min，第二個過程是向第一過程處理后水中通入臭氧并投加催化劑B反應4 6min，第三個過程是向第二過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑C反應4 6min ；所述催化劑A、催化劑B和催化劑C的質(zhì)量比為1 0.02 5 0.5 4，臭氧的總投加量為0.1 SOmg^r1JIK劑A、催化劑B和催化劑C三者的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0. 001 1;其中所述催化劑A為金屬、金屬氧化物、負載型金屬催化劑或負載型金屬氧化物催化劑；催化劑A中的金屬為鉬、釕、銀、金、銥、鐵、鋅、鈦、銅、釩、鎳、鉀或鋁中的一種或其中幾種的混合；催化劑A中的金屬氧化物為鉬氧化物、釕氧化物、銀氧化物、金氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬催化劑中的金屬為鉬、釕、銀、金、銥、鐵、鋅、鈦、銅、釩、鎳、鉀或鋁中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑A的負載型金屬催化劑金屬的重量為載體重量的0. 55% ；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑中的金屬氧化物為鉬氧化物、釕氧化物、銀氧化物、金氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑金屬氧化物的重量為載體重量的0. 55% ；催化劑B為金屬氧化物、摻雜催化劑或負載型催化劑，催化劑B中金屬氧化物為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的幾種混合；催化劑B中摻雜催化劑由主催化劑和助催化劑組成，其中助催化劑占摻雜催化劑的總重量的0. 02% 20%，催化劑B的摻雜催化劑中主催化劑為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的一種或其中的幾種混合，催化劑B的摻雜催化劑中助催化劑為鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑B中負載型催化劑為負載型金屬氧化物或者負載型摻雜催化劑，其中催化劑B的負載型金屬氧化物中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、石墨烯、碳納米管、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑B的負載型金屬氧化物中的金屬氧化物為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的幾種混合；催化劑B的負載型金屬氧化物中的金屬氧化物的總重量為載體重量的0. 45% ；催化劑B的負載型摻雜催化劑由載體、負載在載體上的主催化劑和助催化劑組成；催化劑B的負載型摻雜催化劑中的主催化劑為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的一種或其中的幾種混合，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的助催化劑為鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、石墨烯、碳納米管、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的主催化劑和助催化劑總重量占催化劑B的負載型摻雜催化劑重量的0. 02% 20%;催化劑C為鈰氧化物、高硅沸石、負載在載體上的鈰氧化物或者負載在載體上的高硅沸石，催化劑C中所述的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、碳纖維、硅藻土、粘土、陶?；虬纪拱羰?，催化劑C中的鈰氧化物負載量為0. 1 % 40 % (重量)，催化劑C中的沸石負載量為0. 1 % 40 % (重量)。其它與具體實施方式
一相同。本實施方式所述催化劑A中的金屬為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑A中的金屬氧化物為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑A的負載型金屬催化劑中的金屬為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑中的金屬氧化物為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B中金屬氧化物為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B中摻雜催化劑中主催化劑為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B中摻雜催化劑中助催化劑為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B的負載型金屬氧化物為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B的負載型摻雜催化劑中的主催化劑為混合物時，各組分之間按任意比混合；催化劑B的負載型摻雜催化劑中的助催化劑為混合物時，各組分之間按任意比混合。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟一中臭氧發(fā)生器的氣源采用經(jīng)過空氣分離機分離出來的氧氣。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是步驟一中水流速度為5 15m · h—1。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟二中在生物活性炭反應器的停留時間為50 200min。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟二中在生物活性炭反應器的停留時間為100 150min。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是步驟三中氮
7氣是由空氣分離機分離出的。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟三中通入氮氣的時間為3 30min。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是步驟三中紫外光進行輻照采用發(fā)射波長小于400nm的光源，所述光源為低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、汞齊紫外燈、真空紫外燈、鹵素燈或氙燈。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是步驟三中用紫外光進行輻照，時間為20 40min。其它與具體實施方式
一至九之一相同。
具體實施方式
十一本實施方式待處理水中溴離子含量為0. 15mg/L，本實施方式梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，按以下步驟進行一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化，水流速度為IOm · ；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器，在生物活性炭反應器的停留時間為30min ；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，時間為30min，即完成梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。步驟一所述進行梯級催化氧化的過程為第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并通過催化劑A處理7min，第二個過程是向第一過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑B反應Smin ；所述催化劑A與催化劑B的質(zhì)量比為1 1，臭氧的總投加量為2. 5mg化―1，催化劑A和催化B的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0.02;其中所述催化劑A為鐵和鉀的混合物；催化劑B為錳和鈰的混合物。本實施方式的方法對多鹵代物等極難降解有機物的去除率可達73%，高氯酸鹽和高碘酸鹽的去除率可達69%。與梯級催化氧化-生物活性炭過程相比，梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝的溴酸鹽的生成量減少62%。
具體實施方式
十二 本實施方式待處理水中溴離子含量為0. 38mg/L，本實施方式梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，按以下步驟進行一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化，水流速度為12m · h—1 ；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器，在生物活性炭反應器的停留時間為40min ；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，時間為35min，即完成梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。步驟一所述進行梯級催化氧化的過程為第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并投加催化劑A處理6min，第二個過程是向第一過程處理后水中通入臭氧并投加催化劑B反應6min，第三個過程是向第二過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑C反應5min ；所述催化劑A、催化劑B和催化劑C的質(zhì)量比為1 1 0.8，臭氧的總投加量為3.&^·!^，催化劑A、催化劑B和催化劑C三者的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0.005;其中所述催化劑A為Al2O3 ；催化劑B為摻雜催化劑，其中主催化劑為Co3O4，助催化劑為CeO2,助催化劑占摻雜催化劑的總重量的15% ；催化劑C為高硅沸石。本實施方式的方法對多鹵代物等極難降解有機物的去除率可達59%，高氯酸鹽和高碘酸鹽的去除率可達67%。與梯級催化氧化-生物活性炭過程相比，梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用工藝的溴酸鹽的生成量減少71%。
權利要求
1.梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，按以下步驟進行一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化，水流速度為1 20m · h—1 ；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器，在生物活性炭反應器的停留時間為5 240min ；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，時間為1 60min，即完成梯級催化氧化_生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。
2.根據(jù)權利要求1所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟一所述進行梯級催化氧化的過程為a、當待處理水中溴離子含量不超過0. 2mg/L時，分兩個過程進行，第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并通過催化劑A處理5 lOmin，第二個過程是向第一過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑B反應5 IOmin ；所述催化劑A與催化劑B的質(zhì)量比為1 0. 2 5，臭氧的總投加量為0. 1 30!^+1,催化劑A和催化B的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0.001 l;b、當待處理水中溴離子含量超過0. 2mg/L時，分三個過程進行，第一個過程是向待處理水中通入臭氧，并投加催化劑A處理5 8min，第二個過程是向第一過程處理后水中通入臭氧并投加催化劑B反應4 6min，第三個過程是向第二過程處理后的水中通入臭氧并投加催化劑C反應4 6min;所述催化劑A、催化劑B和催化劑C的質(zhì)量比為1 0. 02 5 0. 5 4，臭氧的總投加量為0. 1 30mg · Γ1,催化劑A、催化劑B和催化劑C三者的總摩爾數(shù)與臭氧的摩爾數(shù)之比為1 0.001 1;其中所述催化劑A為金屬、金屬氧化物、負載型金屬催化劑或負載型金屬氧化物催化劑；催化劑A中的金屬為鉬、釕、銀、金、銥、鐵、鋅、鈦、銅、釩、鎳、鉀或鋁中的一種或其中幾種的混合；催化劑A中的金屬氧化物為鉬氧化物、釕氧化物、銀氧化物、金氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬催化劑中的金屬為鉬、釕、銀、金、銥、鐵、鋅、鈦、銅、釩、鎳、鉀或鋁中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑A的負載型金屬催化劑金屬的重量為載體重量的0. 55% ；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑中的金屬氧化物為鉬氧化物、釕氧化物、銀氧化物、金氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑A的負載型金屬氧化物催化劑金屬氧化物的重量為載體重量的0. 55% ；催化劑B為金屬氧化物、摻雜催化劑或負載型催化劑，催化劑B中金屬氧化物為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的幾種混合；催化劑B中摻雜催化劑由主催化劑和助催化劑組成，其中助催化劑占摻雜催化劑的總重量的0. 02% 20%，主催化劑為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的一種或其中的幾種混合，助催化劑為鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合；催化劑B中負載型催化劑為負載型金屬氧化物或者負載型摻雜催化劑，其中催化劑B的負載型金屬氧化物中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、石墨烯、碳納米管、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石；催化劑B的負載型金屬氧化物中的金屬氧化物為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的幾種混合；催化劑B的負載型金屬氧化物中的金屬氧化物的總重量為載體重量的0. 45% ；催化劑B的負載型摻雜催化劑由載體、負載在載體上的主催化劑和助催化劑組成；催化劑B的負載型摻雜催化劑中的主催化劑為鈰氧化物、鈷氧化物、錳氧化物、鐵氧化物中的一種或其中的幾種混合，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的助催化劑為鋅氧化物、鈦氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鎳氧化物、鉀氧化物、鋁氧化物中的一種或其中幾種的混合，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、石墨、碳纖維、石墨烯、碳納米管、硅藻土、粘土、陶粒、沸石或凹凸棒石，催化劑B的負載型摻雜催化劑中的主催化劑和助催化劑總重量占催化劑B的負載型摻雜催化劑重量的0. 02% 20% ；催化劑C為鈰氧化物、高硅沸石、負載在載體上的鈰氧化物或者負載在載體上的高硅沸石，催化劑C中所述的載體為蜂窩陶瓷、活性炭、碳纖維、硅藻土、粘土、陶?；虬纪拱羰呋瘎〤中的鈰氧化物負載量為0. 40% (重量)，催化劑C中的沸石負載量為0. 40% (重量)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟一中臭氧發(fā)生器的氣源采用經(jīng)過空氣分離機分離出來的氧氣。
4.根據(jù)權利要求3所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟一中水流速度為5 15m · h—1。
5.根據(jù)權利要求4所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟二中在生物活性炭反應器的停留時間為50 200min。
6.根據(jù)權利要求4所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟二中在生物活性炭反應器的停留時間為100 150min。
7.根據(jù)權利要求6所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟三中氮氣是由空氣分離機分離出的。
8.根據(jù)權利要求7所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟三中通入氮氣的時間為3 30min。
9.根據(jù)權利要求8所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟三中紫外光進行輻照采用發(fā)射波長小于400nm的光源，所述光源為低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、汞齊紫外燈、真空紫外燈、鹵素燈或氙燈。
10.根據(jù)權利要求9所述的梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，其特征在于步驟三中用紫外光進行輻照，時間為20 40min。
全文摘要
梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法，涉及一種梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物的方法。是要解決目前高級氧化和生物活性炭組合工藝難以消除微污染水源水中一些多鹵代物和高價態(tài)的無機鹽的問題。方法一、使待處理的水流入梯級催化氧化反應器中進行梯級催化氧化；二、水從梯級催化氧化反應器流出，然后流入生物活性炭反應器；三、水從生物活性炭反應器中流出，向水中通入氮氣，隨后使水流入UV反應器，用紫外光進行輻照，即完成梯級催化氧化-生物活性炭-UV聯(lián)用去除水中污染物。對多鹵代物等極難降解有機物的去除率可達55％，高氯酸鹽和高碘酸鹽的去除率可達62％。用于微污染水源水的處理。
文檔編號C02F1/78GK102381811SQ20111028204
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者劉正乾, 李旭春, 馬軍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學