[發明專利]一種基于生物電化學及光催化的污水原位處理系統及應用

有效

• 申請號: 201611249126.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106630429B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 王榮昌;周欣逸;李樂雪;王超穎;程霞
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種基于生物電化學及光催化的污水原位處理系統，其特征在于，該系統包括埋設在污水河底淤泥中的陽極、布設在污水中的陰極、將陽極與陰極相連通的導線以及設置在導線上的調節電阻，所述的陰極表面上負載有光催化劑，所述的光催化劑為石墨烯，該石墨烯的負載量為0.4～0.8mg/cm²；所述的導線、調節電阻表面進行防水處理，防水處理為采用高壓防水膠帶包裹其外表面，

所述的陰極上負載的石墨烯是通過電化學循環伏安法還原沉積制備而成，所述的電化學循環伏安法具體步驟為：將陰極用丙酮、清水清洗后，烘干，再置于含有氧化石墨烯的PBS緩沖溶液中，通入氮氣除氧，后以18-24mV/s的掃描速率在-1.5～0.5V的電位范圍內掃描數圈，即獲得負載有石墨烯的陰極；

所述的PBS緩沖溶液中氧化石墨烯的質量濃度為1.0-1.5mg/mL；所述的PBS緩沖溶液的pH值為9.18；所述的陽極與陰極為不銹鋼網、碳氈、石墨板或泡沫鎳中的一種；所述的導線為表面經過防水處理的鈦絲；所述的調節電阻為表面經過防水處理的調節電阻，在工作狀態下，所述的調節電阻的阻值為1000Ω；

將陽極置于受污染水體底泥中，通過底泥中的厭氧微生物將底泥中的有機物氧化分解，產生電子，通過外電路傳遞到陰極，從而實現在去除沉積物中有機污染物的同時又回收能量的目的，在陰極表面負載石墨烯作為光催化劑，在光照條件下，石墨烯表面吸附的氧氣得到由電池陽極傳遞過來的電子形成活性氧物種，實現對污水中有機物的降解。

2.如權利要求1所述的一種基于生物電化學及光催化的污水原位處理系統的應用，其特征在于，所述的系統用于降解污泥以及污水中的有機污染物。