[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)陰極強化光電催化氧化處理絡(luò)合態(tài)重金屬廢水及陰極回收重金屬的方法

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• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN107651733A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙旭;陳禹彤;關(guān)偉;王雁;張秀芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/30;C25C1/12;C25C1/18;C25C1/16;C25C1/08;C25C7/02;C02F101/20
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1.本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)陰極強化光電催化氧化處理絡(luò)合態(tài)重金屬廢水及陰極回收重金屬的方法，其特征在于：包括一個電解槽室，一個光照裝置，一個光陽極，一個旋轉(zhuǎn)陰極，一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)；

所述電解槽主要包括反應(yīng)槽及底座，底座用于固定所述光照系統(tǒng)及光陽極，并用以連接所述光陽極及電源正極；

所述光照裝置包括光照系統(tǒng)及石英套管，所述光照系統(tǒng)提供紫外光或者可見光輻射，所述石英保護套管保護光照系統(tǒng)正常工作；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)包括可控速電機、導(dǎo)電滑環(huán)與旋轉(zhuǎn)陰極，所述旋轉(zhuǎn)陰極由金屬連接桿固定，與所述陽極同心，在所述控速電機帶動下可勻速旋轉(zhuǎn)，所述金屬連接桿附加導(dǎo)電滑環(huán)，所述導(dǎo)電滑環(huán)連接電源負(fù)極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收重金屬的方法，其特征在于：絡(luò)合態(tài)重金屬廢水包括并不只包括：銅、鈷、鎳、鉻及鋅等；有機絡(luò)合物包括并不只包括：乙二胺四乙酸、檸檬酸等。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收重金屬的方法，優(yōu)選的，所述廢水pH為2～10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收重金屬的方法，其特征在于：所述光照系統(tǒng)包括紫外光和可見光；所述紫外光為波長小于378nm的紫外輻射，所述可見光為波長大于400nm的可見光輻射；紫外光源包括且不只包括低壓汞燈，可見光源包括且不只包括鹵鎢燈。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回收重金屬的方法，優(yōu)選的，所述光照系統(tǒng)功率為6～60W。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收重金屬的方法，其特征在于：所述光陽極包括且不只包括二氧化鈦光陽極，二氧化鈦納米管光陽極，三氧化鎢光陽極等，筒狀，半徑、高度、目數(shù)可調(diào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回收重金屬的方法，優(yōu)選的，所述光陽極與所述光照裝置距離為0.5～50.0mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收重金屬的方法，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)陰極包括并不只包括不銹鋼電極，鈦電極，鈦網(wǎng)電極等，筒狀，旋轉(zhuǎn)速度、半徑、高度、目數(shù)可調(diào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的回收重金屬的方法，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)陰極與所述光陽極距離為2～100mm，旋轉(zhuǎn)速度為5～500rpm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收重金屬的方法，其特征在于：所述導(dǎo)電滑環(huán)包括并不只包括電刷滑環(huán)，碳刷等。

11.優(yōu)選的，最佳反應(yīng)條件為：以二氧化鈦筒狀電極為光陽極，以鈦網(wǎng)為旋轉(zhuǎn)陰極，以紫外汞燈為光源，選用初始濃度為0.5mmol/L的Cu-EDTA溶液為模擬廢水，2mmol/L的Na₂SO₄為背景電解質(zhì)，在初始pH＝3.18，低壓汞燈功率為9W，陰極轉(zhuǎn)速為100rpm，電流密度為0.5mA/cm²，反應(yīng)120min后，在完全破壞Cu-EDTA的同時，可將溶液中的Cu全部回收。