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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201711348488.7(22)申请日2017.12.15(71)申请人广东省石油与精细化工研究院地址510665广东省广州市天河区车陂西路318号(72)发明人张俊杰 麦裕良 王曦 蒋婷婷 陈佳志 张磊 高敏 文明通 李媛 (74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人胡辉(51)Int.Cl.B01J23/10(2006.01)B01J23/20(2006.01)B01J23/22(2006.01)B01J23/30(2006.01)B01J23/34(2006.01)B01J23/72(2006.01)B01J23/75(2006.01)B01J23/83(2006.01)B01J23/847(2006.01)B01J23/889(2006.01)C02F1/72(2006.01)(54)发明名称一种污水除臭催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种污水除臭催化剂及其制备方法和应用。这种污水除臭催化剂为负载型金属氧化剂催化剂。还公开了这种污水除臭催化剂的制备方法，以及应用该污水除臭催化剂进行污水除臭的方法。本发明在温和条件下，以H2O2为氧化剂，通过加入负载型金属氧化物催化剂，采用催化氧化法实现污水除臭，催化剂可循环使用，氧化剂绿色环保，对具有臭味的物质去除率高。权利要求书1页说明书4页CN108160067A2018.06.15CN108160067A1.一种污水除臭催化剂，其特征在于：为负载型金属氧化剂催化剂；催化剂中，活性组分为三氧化钨、五氧化二钒、三氧化钼、五氧化二铌、氧化铜、四氧化三钴、二氧化锰、三氧化二铁、二氧化铈、三氧化二镧中的至少一种；载体为活性炭、碳纳米纤维、碳纳米管中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种污水除臭催化剂，其特征在于：催化剂中，活性组分所占的质量百分比为5％～30％。3.权利要求1或2所述的一种污水除臭催化剂的制备方法，其特征在于：先将活性组分的前驱体配制成水溶液，再加入载体，混合后静置，过滤，所得的滤渣干燥，焙烧，得到污水除臭催化剂。4.根据权利要求3所述的一种污水除臭催化剂的制备方法，其特征在于：静置的时间为10h～15h；干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为10h～15h；焙烧为缺氧气氛下于300℃～800℃下焙烧2h～5h。5.一种污水除臭的方法，其特征在于：将H2O2和权利要求1所述的污水除臭催化剂加入到污水中，与污水中的臭味物质进行反应，实现除臭。6.根据权利要求5所述的一种污水除臭的方法，其特征在于：污水除臭催化剂的添加量为污水质量的5％～30％。7.根据权利要求5所述的一种污水除臭的方法，其特征在于：H2O2与污水中臭味物质的摩尔比为(1～5)：1。8.根据权利要求7所述的一种污水除臭的方法，其特征在于：污水中的臭味物质为含硫物质。9.根据权利要求5所述的一种污水除臭的方法，其特征在于：反应的温度为20℃～50℃，反应的时间为10min～90min。权 利 要 求 书1/1页2CN108160067A2一种污水除臭催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种污水除臭催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着社会进步、经济发展，人类生活质量不断提高，相应的环保意识逐渐增强，面对生活污水、工业废水散发的恶臭处理问题也越来越受重视。有机物作为污水的主要污染物，当其厌氧发酵后就会产生恶臭，其主要成分为硫化氢、硫醇、硫醚等含硫化合物。[0003]为了除去污水的恶臭，目前常采用的方法有：物理法、化学法和生物法。最常见的物理法是活性炭吸附法，其利用活性炭能吸附致臭物质的特点，达到除臭目的。但活性炭有一定的饱和期限，超过期限，就必须更换。化学法和生物法主要是利用化学试剂或生物除臭剂与污水中的含臭味物质结合，而达到除臭的目的。CN104645376A公开了以五氧化二钒、氯化铜、磷酸和三氧化二铝为有效成分的污水除臭剂，与污水中的恶臭物质有效结合达到除臭目的，不能再生。CN105776563A公开了一种除臭剂成分和生物提取物组分组成的生物除臭剂，该除臭剂在广东省清远市试验，10天除臭率达到了80％。这些方法存在的问题是除臭剂不能循环使用。[0004]因此，有必要开发一种反应条件温和、绿色环保和除臭剂可循环使用的方法来实现污水除臭。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种污水除臭催化剂及其制备方法和应用。[0006]本发明所采取的技术方案是：[0007]一种污水除臭催化剂，为负载型金属氧化剂催化剂；催化剂中，活性组分为三氧化钨、五氧化二钒、三氧化钼、五氧化二铌、氧化铜、四氧化三钴、二氧化锰、三氧化二铁、二氧化铈、三氧化二镧中的至少一种；载体为活性炭、碳纳米纤维、碳纳米管中的至少一种。[0008]催化剂中，活性组分所占的质量百分比为5％～30％。[0009]这种污水除臭催化剂的制备方法，是先将活性组分的前驱体配制成水溶液，再加入载体，混合后静置，过滤，所得的滤渣干燥，焙烧，得到污水除臭催化剂。[0010]污水除臭催化剂的制备方法中，静置的时间为10h～15h；干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为10h～15h；焙烧为缺氧气氛下于300℃～800℃下焙烧2h～5h。[0011]一种污水除臭的方法，是将H2O2和这种污水除臭催化剂加入到污水中，与污水中的臭味物质进行反应，实现除臭。[0012]除臭方法中，污水除臭催化剂的添加量为污水质量的5％～30％。[0013]除臭方法中，H2O2与污水中臭味物质的摩尔比为(1～5)：1。[0014]除臭方法中，污水中的臭味物质为含硫物质。[0015]除臭方法中，反应的温度为20℃～50℃，反应的时间为10min～90min。[0016]本发明的有益效果是：说 明 书1/4页3CN108160067A3[0017]本发明在温和条件下，以H2O2为氧化剂，通过加入负载型金属氧化物催化剂，采用催化氧化法实现污水除臭，催化剂可循环使用，氧化剂绿色环保，对具有臭味的物质去除率高。具体实施方式[0018]一种污水除臭催化剂，为负载型金属氧化剂催化剂；催化剂中，活性组分为三氧化钨、五氧化二钒、三氧化钼、五氧化二铌、氧化铜、四氧化三钴、二氧化锰、三氧化二铁、二氧化铈、三氧化二镧中的至少一种；载体为活性炭、碳纳米纤维、碳纳米管中的至少一种。[0019]优选的，催化剂中，活性组分所占的质量百分比为5％～30％。[0020]这种污水除臭催化剂的制备方法，是先将活性组分的前驱体配制成水溶液，再加入载体，混合后静置，过滤，所得的滤渣干燥，焙烧，得到污水除臭催化剂。[0021]优选的，污水除臭催化剂的制备方法中，静置的时间为10h～15h。[0022]优选的，污水除臭催化剂的制备方法中，干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为10h～15h。[0023]优选的，污水除臭催化剂的制备方法中，焙烧为缺氧气氛下于300℃～800℃下焙烧2h～5h；进一步优选的，缺氧气氛为氮气、氩气气氛中的其中一种。[0024]一种污水除臭的方法，是将H2O2和这种污水除臭催化剂加入到污水中，与污水中的臭味物质进行反应，实现除臭。[0025]优选的，除臭方法中，污水除臭催化剂的添加量为污水质量的5％～30％。[0026]优选的，除臭方法中，H2O2与污水中臭味物质的摩尔比为(1～5)：1。[0027]优选的，除臭方法中，污水中的臭味物质为含硫物质。[0028]进一步的，含硫物质为H2S、硫醇、硫醚中的至少一种。[0029]优选的，除臭方法中，反应的温度为20℃～50℃，反应的时间为10min～90min；进一步优选的，除臭方法中，反应的温度为20℃～50℃，反应的时间为20min～60min。[0030]以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。[0031]编号1-12的催化剂中各组份的含量如表1所示。[0032]表1编号1-12的催化剂的原料组成[0033]编号金属氧化物组分金属氧化物的质量比金属氧化物含量(％)载体1CuO-20活性炭2CeO2-15活性炭3WO3-5碳纳米管4Nb2O5-8碳纳米纤维5MnO2-30碳纳米管6CuO-Co3O41:115碳纳米纤维7Fe2O3-MoO31:220活性炭8MnO2-WO31:512碳纳米管9Co3O4-CeO21:320碳纳米纤维10Fe2O3-Nb2O51:110碳纳米纤维说 明 书2/4页4CN108160067A411CeO2-V2O51:220活性炭12WO3-La2O31:325碳纳米管[0034]本发明所述负载型金属氧化物催化剂制备方法为：先将表1所述金属氧化物活性组分的前驱体配制成水溶液，再加入载体，混合均匀后静置10～15h，过滤，滤渣于100～120℃下干燥10～15h，再在氮气气氛下于300～800℃下焙烧2～5h，制得编号1-12的催化剂。举例如下：催化剂制备实施例1：[0035]催化剂1的制备[0036]配置1.2mol/L的硝酸铜水溶液，加入计算量的活性炭，使得催化剂中CuO含量为20％。混合均匀后静置12h，滤渣于110℃下干燥12h，再在氮气气氛下于400℃下焙烧3h，制得编号为1的催化剂。[0037]催化剂制备实施例2：[0038]催化剂6的制备[0039]配置0.2mol/L硝酸铜和0.2mol/L硝酸钴的混合水溶液，然后加入计算量的碳纳米纤维，使得催化剂中金属氧化物含量为15％。混合均匀后静置12h，滤渣于110℃下干燥12h，再在氮气气氛下于500℃下焙烧4h，制得编号为6的催化剂。[0040]污水除臭实施例1：[0041]分别将编号1-12的催化剂(添加量为污水溶液质量的10％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的150％)加入到污水中，搅拌混合均匀，加热至30℃，反应60min。反应结束后，取样进行分析，测试结果如表2所示。[0042]表2污水的催化氧化除臭反应测试结果[0043]催化剂编号污水中含臭味物质去除率(％)175288368490580682796888986109411901292[0044]污水除臭实施例2：[0045]将催化剂7(添加量为污水溶液质量的15％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的300％)加入到污水中，搅拌混合均匀，加热至35℃，反应20min。反应结束后，取样进行分析。[0046]经测试，污水中含臭味物质去除率为97％。说 明 书3/4页5CN108160067A5[0047]污水除臭实施例3：[0048]将催化剂11(添加量为污水溶液质量的5％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的500％)加入到污水中，搅拌混合均匀，加热至40℃，反应30min。反应结束后，取样进行分析。[0049]经测试，污水中含臭味物质去除率为98％。[0050]污水除臭实施例4：[0051]将催化剂10(添加量为污水溶液质量的30％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的100％)加入到污水中，搅拌混合均匀，在25℃下反应50min。反应结束后，取样进行分析。[0052]经测试，污水中含臭味物质去除率为92％。[0053]污水除臭实施例5：[0054]将催化剂7(添加量为污水溶液质量的12％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的200％)加入到污水中，搅拌混合均匀，在20℃下反应60min。反应结束后，取样进行分析。[0055]经测试，污水中含臭味物质去除率为94％。[0056]污水除臭实施例6：[0057]将催化剂9(添加量为污水溶液质量的20％)和氧化剂H2O2(添加量为污水中含硫物质摩尔量的250％)加入到污水中，搅拌混合均匀，加热至50℃，反应30min。反应结束后，取样进行分析。[0058]经测试，污水中含臭味物质去除率为95％。[0059]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背