[發明專利]一種用于含酚廢水電化學處理的石墨電極

無效

• 申請號: 200810018745.5
• 申請日: 2008-01-22
• 公開（公告）號: CN101302051A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 鄭正;黃星發;李坤權;王曦曦;張繼彪;馮景偉;聶耳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C25B11/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明屬于有機廢水處理領域，具體涉及一種用于含酚廢水電化學處理 的石墨電極。

背景技術

現代工農業高速發展，每天都有大量的有機廢水產生。所產生的有機廢 水如不經過處理直接排放，則會對環境造成污染，危及人體健康。苯酚是一 種重要的工業原料，在國民經濟的各個方面都有廣泛的應用。苯酚可用于制 造酚醛樹脂及己內酰胺，還可用于生產鹵代酚類。所得的氯代酚，可作為原 料用于生產2，4-二氯苯氧乙酸和2，4，5-三氯苯氧乙酸等除草劑、木材防腐劑、 殺螨劑、皮革防腐劑和殺菌劑等。苯酚還可用于制備烷基苯酚并進一步制備 出烷基酚、甲醛類聚合物，可作為抗氧劑、非離子表面活性劑、增塑劑、石 油產品添加劑。苯酚也是很多醫藥(如水楊酸、阿司匹林及磺胺藥等)、合成 香料、染料的原料。此外，苯酚的稀水溶液可直接用作防腐劑和消毒劑。

含有苯酚的廢水，如不經處理而直接排放會對水生物造成危害，并可通 過食物鏈影響人體健康。苯酚因其高毒性、高需氧量(每mg苯酚的理論需氧 量為2.38mg)及難生物降解性而成為美國環境保護局列出的129種優先控制 污染物之一，我國也將含酚廢水列為需重點解決的有害廢水之一。研究和開 發經濟實用的苯酚去除方法，具有非常重要的現實意義。苯酚是一種較難于 徹底處理的有機物，目前主要的處理方法有生物法、混凝沉淀法、活性炭吸 附法、臭氧氧化法、泡沫分離法、離子交換法、反滲透法和超濾法，這些方 法中，或者處理效果較差、造價太高，或者存在二次污染、后續處理困難， 導致這些方法難以得到實際的推廣應用。

高級氧化技術(AOPs)可對含酚廢水進行有效降解，目前公認處理效果突 出的AOPs有臭氧氧化法、Fenton試劑法、光催化氧化法、超臨界水氧化 法和電化學法等.臭氧氧化的臭氧發生設備耗電量非常高，且電能利用率很 低，使其處理成本較高.Fenton試劑法雖可去除目標污染物；但在常溫常壓 下對TOC的去除率低；光催化法難以有效抑制光生電子與空穴的復合，光催 化效率很低；超臨界水氧化法對反應器的材料要求極高，尋找理想的能長期 耐腐蝕、耐高溫、耐高壓的反應器材料尚有困難，與廣泛應用還存在一定的 距離。電化學法具有處理效率高、成本低、儀器簡單、操作簡便、占地少、 易實現自動化、環境友好等優點，在生物難降解廢水的處理方面表現出了其 特有的優勢，逐漸受到青睞。電化學法處理有機廢水中，電極是一個關鍵的 因素。用作電極的材料要求具有導電性好、電化學活性高、物理化學性質穩 定等特點。目前電化學法中的電極，主要是采用一些稀有貴重金屬，并通過 一系列的修飾而得，其成本較高，制作過程復雜，并且電極的工作面積極有 限，處理效率難以大幅提高，這就使電化學法的應用受到了限制。因此，制 備一種處理效果好、價廉、來源廣泛的電極，對于電化學法的廣泛應用有著 重要的意義。石墨具有良好的導電性，并且來源廣泛、價格低廉，可用作電 化學法處理的電極材料，但普通的石墨電極活性低，對含酚廢水處理效果差， 并且電極不穩定，易于損耗，難以取得廣泛應用

發明內容

本發明的目的是根據含酚廢水處理的需要，針對電化學法存在的問題， 研究制備一種活性高、穩定性好、來源廣泛、價格低廉的電極，使電化學法 得以更廣泛的應用，含酚廢水得以有效處理。

本發明的另一目的是提供一種上述電極的制備方法。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

一種用于含酚廢水電化學處理的石墨電極，該電極以石墨、環氧樹脂和 固化劑為主要原料，經過混合、成型、固化、烘烤、活化和復烘步驟制備而 得，其中所述的活化為電化學活化。

一種制備用于含酚廢水電化學處理的石墨電極的方法，以石墨、環氧樹 脂和固化劑為主要原料，經過混合、成型、固化、烘烤、活化和復烘步驟制 備，其中所述的活化為電化學活化。

其中環氧樹脂為618環氧樹脂(藍星新材料樹脂廠)，也可用616、634 或637，其質量為石墨的10～30％；固化劑為改良胺類593固化劑(藍星新 材料樹脂廠)，也可用590、701、T-31或T-33等其它改良胺類固化劑，其質 量為環氧樹脂的10～30％；混合時的溶劑為丙酮。

固化的溫度為15～35℃(優選20～30℃)，時間為8～16h。

烘烤的溫度為130～170℃，時間為0.5～4h。