一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑及其製備方法與流程
2023-12-06 06:06:16 1
本發明屬於催化劑及其製備方法技術領域，尤其是涉及一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑及其製備方法。
背景技術：
工業廢水是指在工業生產中排放出的工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設備及場地衝洗水等廢水。工業廢水往往含有較多的氮雜環類、磷雜環類、氯代苯類、硝基苯類、酚類、多環芳烴類和飽和烷烴類化合物，目前該類廢水的處理工藝以生化為主，但由於上述幾類物質結構穩定，多具備疏水性和生物毒性，因此該類廢水經生化處理後仍然具有較高的COD、色度、有毒有害組分，單純依靠生化處理達標難度較大，需要對生化處理後的出水進行深度處理，確保達標排放。目前工業廢水的深度處理主流工藝為高級氧化技術，其中臭氧催化氧化法是結合臭氧的強氧化性並利用催化劑催化產生的羥基自由基來氧化廢水中有機物的一種高級氧化工藝。
目前，市場上常用的臭氧催化劑按照載體形態分為顆粒型和蜂窩型，按照載體材質分為為陶瓷材質和活性炭材質，主要有陶瓷粒狀催化劑、顆粒活性炭催化劑、蜂窩陶瓷催化劑、蜂窩活性炭催化劑四種類型。
在催化劑載體形態方面，顆粒型催化劑主要以陶粒或顆粒活性炭為載體，通過多次浸漬活性成分的硝酸鹽溶液，經乾燥、燒結活化工序後製成。在工程運用中以自然堆積方式形成催化床層，廢水、臭氧在通過催化床層時發生反應，達到對廢水中的汙染物進行催化氧化的目的。此類催化載體在實際運行中易造成氣體、液體在床層中出現短路和溝流，降低廢水有機汙染物的傳質效率和臭氧利用效率，降低總體處理效率，需要加大廢水回流比進行彌補，由此帶來投資大、運行費用高的缺點。而且顆粒催化劑床層檢修更換複雜，工人勞動強度大。蜂窩型載體與顆粒載體相比具有堆填規整、接觸面積大、傳質效率高、氣液流場規則可控等優點，能極大提高臭氧利用率。
在催化劑材質方面，活性炭載體以其對臭氧和汙染物的富集濃縮作用，強化了水中有機物和臭氧的傳質，將廢水中的有機物和臭氧同時富集於活性炭載體表面，利用負載的活性催化成分，催化臭氧產生羥基自由基，對富集的高濃度有機汙染物進行催化降解，從而提升了反應效率。但由於活性炭機械強度存在缺陷，在臭氧強氧化的環境下長期運行，會出現破損流失，甚至是床層塌陷，導致工藝無法運行，此類問題在蜂窩活性炭催化劑方面尤其明顯。
如，中國專利申請號201410454415.6公開了一種負載型臭氧催化劑及其製備方法和應用，該申請案是通過將過渡金屬硝酸鹽溶解於十六烷基三甲基溴化銨的去離子水溶液中，攪拌中逐滴加入氨水，攪拌，陳化，將粉末狀分子篩混合於上述溶膠中繼續攪拌使其分散均勻；經過濾、洗滌、乾燥後焙燒，將改性後的分子篩粉末與吸附劑、添加劑溶於去離子水中混合攪拌均勻後，將蜂窩活性炭載體浸漬於該溶液中，取出烘乾、焙燒即製得負載型臭氧催化劑。該申請案的負載型臭氧催化劑在一定程度上能夠提高對抗生素廢水的CODcr去除率，但其對其他工業廢水的處理效果相對較差，且其長期使用後活性炭破損流失嚴重。
因此，如何協調好催化劑載體在機械強度和富集傳質方面的矛盾，開發出能夠同時兼具蜂窩填料接觸面積大、流場規則、機械強度大的優點及活性炭吸附富集、高效傳質的優點的催化載體對於工業廢水的深度處理效果至關重要。
技術實現要素：
1.發明要解決的技術問題
本發明的目的在於克服現有工業廢水深度處理用顆粒型催化劑對廢水中有機汙染物的傳質效率和臭氧利用效率相對較差，而蜂窩活性炭催化劑的機械強度存在缺陷，易破損流失的不足，提供了一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑及其製備方法。採用本發明的方法製備得到的催化劑能夠有效解決催化劑載體富集傳質效率與機械強度之間的矛盾，同時兼具蜂窩填料接觸面積大、流場規則、機械強度大的優點及活性炭吸附富集、高效傳質的優點，並通過優選新型活性成份組分和配比，能否實現臭氧催化效率的顯著提升。
2.技術方案
為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：
本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑，該催化劑的載體為規整蜂窩陶瓷碳載體，其中以燒結Al2O3為骨架材料，以活性炭負載的摻雜Dy/Mo為活性催化組分。
更進一步的，所述活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為1～2.5％，氧化鏑和氧化鉬的負載質量比例為1:5～1:15。
本發明的上述摻雜型臭氧催化劑的製備方法，該規整型臭氧催化劑以經過預燒和研磨的Al2O3粉末與木粉以特定比例混合，以羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇和硝酸鏑、硝酸鉬水溶液為成型助劑，經和膏、煉泥、擠出成型、乾燥、真空燒結及蒸汽活化工序製備而成。
更進一步的，本發明的摻雜型臭氧催化劑的製備方法的具體步驟為：
(1)Al2O3粉末的預燒：將Al2O3粉末進行焙燒處理，使其全部轉變為α-Al2O3；
(2)粉末研磨：將預燒後的Al2O3粉末研磨至150～500目備用，並將150～500目的木粉置於烘箱中進行乾燥，備用；
(3)成型助劑溶液的配製：將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑及硝酸鉬與水混合配製成成型助劑溶液，該成型助劑溶液中羥丙基甲基纖維的質量濃度為2～5％，聚乙二醇的質量濃度為2～10％，硝酸鏑及硝酸鉬的質量濃度均為20～50％；
(4)煉泥：將乾燥後的木粉與Al2O3粉末進行混合得到混合粉料，向其中加入成型助劑溶液，然後將其在真空練泥擠出一體機中進行煉泥處理，煉泥結束後擠出成為蜂窩胚體；
(5)乾燥、燒結：將成型胚體進行乾燥處理後將其進行燒結；
(6)活化處理：使燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐進行活化處理，即得到本發明的摻雜型臭氧催化劑。
更進一步的，所述步驟(1)中Al2O3粉末的焙燒溫度為1400℃，焙燒時間為4～8h。
更進一步的，所述步驟(2)中將木粉置於60℃下乾燥6～8小時。
更進一步的，所述步驟(4)中木粉與Al2O3粉末的混合比例為1:30，成型助劑溶液的添加量為混合粉料總量的4％，該步驟中煉泥處理的時間為3～5h。
更進一步的，所述步驟(5)中採用微波乾燥設備對成型胚體進行乾燥處理，並採用真空燒結爐對其進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為4～8h，且燒結過程中進行活性炭粉的包埋保護，具體要求將成型胚體放入模具中，胚體外表距模具內壁有10mm間距，其中倒入150目的木質碳粉，胚體孔洞同樣倒入碳粉，胚體上表面覆蓋10mm厚碳粉；所述步驟(6)中採用蒸汽活化爐對燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進行通孔活化處理，活化溫度為350℃。
3.有益效果
採用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下顯著效果：
(1)本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑，該催化劑的載體為規整蜂窩陶瓷碳載體，其中以燒結Al2O3為骨架材料，以活性炭負載的摻雜Dy/Mo為活性催化成分，上述規整蜂窩型載體結構的比表面積較大，具備蜂窩陶瓷接觸面積大、機械強度高、流場規則、床層維護簡單的優點，同時又具備活性炭載體的富集吸附功能，該催化劑相比於蜂窩陶瓷載體的傳質催化效率更高，而相比於活性炭載體，其機械強度能夠滿足在強氧化環境中長期使用的要求，從而可以有效協調好現有催化劑載體在機械強度和富集傳質方面的矛盾，保證了工業廢水的深度處理效果。同時，本發明的催化劑具有吸附、催化雙重性能，通過吸附催化作用可以有效避免中間產物在催化劑表面的累積，從而能夠更好地保證催化劑的催化性能和重複利用性。
(2)本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑，發明人通過大量實驗研究及理論分析，最終選擇摻雜Dy2O3/MoO3為活性催化組分，並對氧化鏑和氧化鉬的負載量及負載比例進行優化設計，從而可以顯著提高對工業廢水中有機物的催化去除效率，其對難降解有機物的去除率明顯高於對應單組分金屬催化劑的性能及採用其他有效組分時的性能。
(3)本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑，該催化劑可以回收和循環使用，再加工和檢修操作方便，更符合環保要求，並且可以降低成本，且催化劑的性能穩定，可與其他處理工藝聯用，例如臭氧雙氧水催化氧化法。
(4)本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑的製備方法，其首先將Al2O3粉末進行焙燒處理，從而可以有效控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；本發明的催化劑活性成分是在和膏過程中以助劑形式加入，經煉泥、燒結等工藝負載其中，較現有浸漬法工藝製成的催化劑負載量大、精確可控，活性成分在催化劑由內而外均勻分布，且在同樣的運行條件和活性成分溶出率情況下，催化劑的使用壽命長於浸漬法製備得到的催化劑。
(5)本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑的製備方法，採用該方法製備所得的催化劑具有催化效率高，製備工藝簡單，成本低，裝填檢修方便等特點，相對於顆粒堆填裝載方式的催化劑氣水混合更佳，更適應於廢水深度處理。
附圖說明
圖1所示為本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑的製備方法的工藝流程圖。
具體實施方式
本發明的一種用於工業廢水深度處理的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑，該催化劑的載體為規整蜂窩陶瓷碳載體，其中以燒結Al2O3為骨架材料，以活性炭負載的摻雜Dy/Mo為活性催化組分，所述活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為1～2.5％，氧化鏑和氧化鉬的負載質量之比為1:5～1:15。本發明中規整蜂窩型載體結構的比表面積較大，增大了臭氧、水的反應接觸面積，且活性炭可顯著提高廢水中有機汙染物和臭氧的富集傳質效率，將臭氧及汙染物迅速吸附至活性炭表面，負載在活性炭及骨架材料表面的摻雜型Dy/Mo活性組分可有效催化臭氧分解產生羥基自由基，對富集的汙染進行高效降解，進而提升臭氧催化劑對汙染物的降解效率。該催化劑與活性炭負載催化劑相比，具有水力流態優化，機械強度高、耐磨損等特點，避免了活性碳催化床層經臭氧長期氧化後，因活性炭機械強度下降而引起的床層塌陷、流態惡化，導致的處理效率降低。
本發明的臭氧催化劑具備蜂窩陶瓷接觸面積大、機械強度高、流場規則、床層維護簡單的優點，同時又具備活性炭載體的富集吸附功能，該催化劑相比於蜂窩陶瓷載體的傳質催化效率更高，而相比於活性炭載體，其機械強度能夠滿足在強氧化環境中長期使用的要求，從而可以有效協調好現有催化劑載體在機械強度和富集傳質方面的矛盾，保證了工業廢水的深度處理效果。同時，本發明的催化劑具有吸附、催化雙重性能，通過吸附催化作用可以有效避免中間產物在催化劑表面的累積，從而能夠更好地保證催化劑的催化性能和重複利用性。
發明人通過大量實驗研究及理論分析，最終選擇摻雜Dy2O3/MoO3為活性催化組分，並對氧化鏑和氧化鉬的負載量及負載比例進行優化設計，從而可以顯著提高對工業廢水中有機物的催化去除效率，其對難降解有機物的去除率明顯高於對應單組分金屬催化劑的性能及採用其他有效組分時的性能，同時該催化劑具有高強度、高富集度、高活性等特點，可以回收和循環使用，再加工和檢修操作方便，更符合環保要求，並且可以降低成本，且催化劑的性能穩定，可與其他處理工藝聯用，例如臭氧雙氧水催化氧化法。
本發明的上述摻雜型臭氧催化劑，是以經過預燒和研磨的Al2O3粉末與木粉以特定比例混合，以羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇和硝酸鏑、硝酸鉬水溶液為成型助劑，經和膏、煉泥、擠出成型、乾燥、真空燒結、蒸汽活化等工序製備而成的，其流程圖如圖1所示，該摻雜型臭氧催化劑的製備方法的具體步驟為：
(1)Al2O3粉末的預燒：將Al2O3粉末置於1400℃下焙燒4～8h，使其全部轉變為α-Al2O3，從而可以有效控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；
(2)粉末研磨：將預燒後的Al2O3粉末研磨至150～500目備用，並將150～500目的木粉置於烘箱中於60℃下乾燥6～8小時，備用；
(3)成型助劑溶液的配製：將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑及硝酸鉬與水混合配製成成型助劑溶液，該成型助劑溶液中含有質量濃度2％～5％的羥丙基甲基纖維，2％～10％的聚乙二醇和20％～50％的硝酸鏑及20％～50％的硝酸鉬；其中羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇可顯著增強胚泥的塑性，利於胚體的擠出成型。
(4)煉泥：將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比為1:30進行混合得到混合粉料，向其中加入混合粉料總量4％的成型助劑溶液，然後將其在真空練泥擠出一體機中，經過3～5小時煉泥處理，通過乾燥木粉和Al2O3粉末的吸附作用，將活性成分負載到載體上，並擠出成為蜂窩胚體，該蜂窩胚體為正方體形狀。本發明中通過控制活性炭載體製備原料木粉與骨架材料(Al2O3)的配比為1:30，從而可以有效保證催化劑載體結構的穩定性，配比過高或過低，產品在乾燥及燒結過程漲縮效應明顯，開裂破碎問題較為嚴重，另外骨架材料機械強度及汙染物富集效率降低。
本發明通過在和膏過程中以助劑形式加入催化劑活性成分，經煉泥、燒結等工藝進行負載，較現有浸漬法工藝製成的催化劑負載量大、精確可控，活性成分在催化劑由內而外均勻分布，且在同樣的運行條件和活性成分溶出率情況下，催化劑的使用壽命長於浸漬法製備得到的催化劑。
(5)乾燥、燒結：將成型胚體通入微波乾燥設備進行乾燥處理，然後進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為6～8h，燒結過程中進行活性炭粉的包埋保護，要求將胚體放入模具中，胚體外表距模具內壁有10mm間距，其中倒入150目的木質碳粉，胚體孔洞同樣倒入碳粉，胚體上表面覆蓋10mm厚碳粉。本發明中催化劑胚體燒結氛圍為真空燒結，有別於一般蜂窩陶瓷的空氣氛圍燒結，在燒結過程中應進行活性炭粉末的包埋保護，一是阻絕真空燒結爐中參與的氧氣與催化劑中的碳反應，二是吸附反應燒結過程中硝酸根分解產生的氮氧化物，維持無氧氛圍。
(6)活化處理：使燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入蒸汽活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，即得到本發明的摻雜型臭氧催化劑，活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量(氧化鏑、氧化鉬的質量之和佔催化劑合成所用氧化鋁粉、木粉、羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇總質量的百分比)為1～2.5％。
將本發明製備得到的基於規整蜂窩陶瓷碳載體的摻雜型臭氧催化劑填充在截面102*102mm，總高度500mm的法蘭連接有機玻璃密封容器中，容器底部設有布水布氣系統，內裝填規整型蜂窩陶瓷碳填料佔容積有效高度的60％，設定進氣量為2L/min，以200ml/min的流速連續通入工業廢水二級生化出水，以10-20mg/L的流速通入臭氧，保持化工廢水在容器中的停留時間為30min，反應穩定後，取進出口工業廢水測定COD和UV254，其去除率分別為35％-50％和50-70％，去除效果較好。
為進一步了解本發明的內容，下面結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1
將Al2O3粉末在1400℃下焙燒8h，將其全部轉變為α-Al2O3，以此控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；採用球磨機將預燒後的Al2O3粉研磨為平均粒徑為150目左右的均勻粉末備用。將平均粒徑為150目左右的木粉在烘箱中60℃乾燥6小時備用；將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑、硝酸鉬與水混合配製成型助劑溶液，其中羥丙基甲基纖維質量濃度為3.5％，聚乙二醇質量濃度為6％，硝酸鏑、硝酸鉬質量濃度均為50％；將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比1:30比例混合得到混合粉料，加入混合粉料4％質量比例的成型助劑溶液，進入真空練泥擠出一體機，經過3小時煉泥後，擠出成為蜂窩胚體，胚體為尺寸100*100*100mm的正方體；成型胚體進入微波乾燥設備，進行乾燥處理後，進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為6h，燒結過程中應進行活性炭粉的包埋保護，要求將胚體放入模具中，胚體外表距模具內壁有10mm間距，其中倒入150目的木質碳粉，胚體孔洞同樣倒入碳粉，胚體上表面覆蓋10mm厚碳粉；燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，活化後的成品即為催化劑，本實施例所得催化劑活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為2.5％。
以臭氧為氧化劑，取3塊製得的用於電鍍廢水深度處理的規整型蜂窩陶瓷碳臭氧催化劑裝填在截面為102*102mm，高500mm的長方體密封容器中，以200ml/min的流速連續通入電鍍廢水二級生化出水，控制臭氧氣量2L/min，臭氧濃度5mg/L，保持廢水在容器中的水力停留時間為30min，催化劑層停留時間為15min，臭氧投加量為50mg/L，待反應穩定後，取進出口電鍍廢水，測定其UV254和COD，COD去除率為45.23％，UV254去除率為59.11％。
實施例2
將Al2O3粉末在1400℃下焙燒8h，將其全部轉變為α-Al2O3，以此控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；採用球磨機將預燒後的Al2O3粉研磨為平均粒徑為500目左右的均勻粉末備用。將平均粒徑為500目左右的木粉在烘箱中60℃乾燥6小時備用；將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑、硝酸鉬與水混合配製成型助劑溶液，其中羥丙基甲基纖維濃度為3.5％，聚乙二醇濃度為6％，硝酸鏑、硝酸鉬濃度分別為50％；將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比1:30比例混合，分別加入4％質量比例的成型助劑，進入真空練泥機，經過3小時煉泥後，擠出成為蜂窩胚體，胚體為尺寸100*100*100mm的正方體；成型胚體進入微波乾燥設備，進行乾燥處理後，進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為6h，燒結過程中應進行活性炭粉的包埋保護；燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，活化後的成品即為催化劑，本實施例所得催化劑活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為2.5％。
以臭氧為氧化劑，取3塊製得的用於化工廢水深度處理的規整型蜂窩陶瓷碳臭氧催化劑裝填在截面為102*102mm，高500mm的長方體密封容器中，以200ml/min的流速連續通入化工廢水二級生化出水，控制臭氧氣量2L/min，臭氧濃度5mg/L，臭氧投加量為50mg/L，保持廢水在容器中的水力停留時間為30min，催化劑層停留時間為15min，待反應穩定後，測定進出口化工廢水UV254和COD，COD去除率為40.67％，UV254去除率為57.36％。
實施例3
將Al2O3粉末在1400℃下焙燒8h，將其全部轉變為α-Al2O3，以此控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；採用球磨機將預燒後的Al2O3粉研磨為平均粒徑為300目左右的均勻粉末備用。將平均粒徑為300目左右的木粉在烘箱中60℃乾燥6小時備用；將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑、硝酸鉬與水混合配製成型助劑溶液，其中羥丙基甲基纖維濃度為3.5％，聚乙二醇濃度為6％，硝酸鏑、硝酸鉬濃度分別為50％；將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比1:30比例混合，分別加入4％質量比例的成型助劑溶液，進入真空練泥機，經過3小時煉泥後，擠出成為蜂窩胚體，胚體為尺寸100*100*100mm的正方體；成型胚體進入微波乾燥設備，進行乾燥處理後，進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為6h，燒結過程中應進行活性炭粉的包埋保護；燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，活化後的成品即為催化劑，本實施例所得催化劑活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為2.5％。
以臭氧為氧化劑，取3塊製得的用於印染廢水深度處理的規整型蜂窩陶瓷碳臭氧催化劑裝填在截面為102*102mm，高500mm的長方體密封容器中，以200ml/min的流速連續通入印染廢水二級生化出水，控制臭氧氣量2L/min，臭氧濃度5mg/L，臭氧投加量為50mg/L，保持廢水在容器中的水力停留時間為30min，催化劑層停留時間為15min，待反應穩定後，取進出口印染廢水，測定其UV254和COD，COD去除率為37.51％，UV254去除率為66.85％。
實施例4
將Al2O3粉末在1400℃下焙燒6h，將其全部轉變為α-Al2O3，以此控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；採用球磨機將預燒後的Al2O3粉研磨為平均粒徑為400目左右的均勻粉末備用。將平均粒徑為400目左右的木粉在烘箱中60℃乾燥7小時備用；將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑、硝酸鉬與水混合配製成型助劑溶液，其中羥丙基甲基纖維濃度為2％，聚乙二醇濃度為2％，硝酸鏑、硝酸鉬濃度分別為20％；將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比1:30比例混合，分別加入4％質量比例的成型助劑溶液，進入真空練泥機，經過4小時煉泥後，擠出成為蜂窩胚體，胚體為尺寸100*100*100mm的正方體；成型胚體進入微波乾燥設備，進行乾燥處理後，進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為7h，燒結過程中應進行活性炭粉的包埋保護；燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，活化後的成品即為催化劑，本實施例所得催化劑活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為1％。
以臭氧為氧化劑，取3塊製得的用於化工廢水深度處理的規整型蜂窩陶瓷碳臭氧催化劑裝填在截面為102*102mm，高500mm的長方體密封容器中，以200ml/min的流速連續通入化工廢水二級生化出水，控制臭氧氣量2L/min，臭氧濃度5mg/L，臭氧投加量為50mg/L，保持廢水在容器中的水力停留時間為30min，催化劑層停留時間為15min，待反應穩定後，取進出口化工廢水，測定其UV254和COD，COD去除率為32.85％，UV254去除率為50.33％。
實施例5
將Al2O3粉末在1400℃下焙燒4h，將其全部轉變為α-Al2O3，以此控制燒結過程中的體積縮脹，減少燒結過程的開裂，提高燒結成品率；採用球磨機將預燒後的Al2O3粉研磨為平均粒徑為500目左右的均勻粉末備用。將平均粒徑為500目左右的木粉在烘箱中60℃乾燥8小時備用；將羥丙基甲基纖維素、聚乙二醇、硝酸鏑、硝酸鉬與水混合配製成型助劑溶液，其中羥丙基甲基纖維濃度為5％，聚乙二醇濃度為10％，硝酸鏑、硝酸鉬濃度分別為35％；將乾燥後的木粉與Al2O3粉末按照質量比1:30比例混合，分別加入4％質量比例的成型助劑溶液，進入真空練泥機，經過5小時煉泥後，擠出成為蜂窩胚體，胚體為尺寸100*100*100mm的正方體；成型胚體進入微波乾燥設備，進行乾燥處理後，進入真空燒結爐進行燒結，燒結溫度為1400℃，燒結時間為8h，燒結過程中應進行活性炭粉的包埋保護；燒結後的蜂窩陶瓷炭模塊進入活化爐，通入350℃的水蒸氣進行通孔活化處理，活化後的成品即為催化劑，本實施例所得催化劑活性催化組分氧化鏑、氧化鉬的總負載量為1.75％。
以臭氧為氧化劑，取3塊製得的用於化工廢水深度處理的規整型蜂窩陶瓷碳臭氧催化劑裝填在截面為102*102mm，高500mm的長方體密封容器中，以200ml/min的流速連續通入化工廢水二級生化出水，控制臭氧氣量2L/min，臭氧濃度5mg/L，臭氧投加量為50mg/L，保持廢水在容器中的水力停留時間為30min，催化劑層停留時間為15min，待反應穩定後，取進出口化工廢水，測定其UV254和COD，COD去除率為37.15％，UV254去除率為55.27％。