[發明專利]一種三維?類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統及方法

在審

• 申請號: 201710948393.2
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107459233A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 于衍真;李雪;王占金;王娟婷;高隆隆;李和平
• 申請（專利權）人: 齊魯理工學院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 高強

1.一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，包括反應器(4)、供水裝置、曝氣裝置、加藥裝置和電源(5)，所述供水裝置、所述曝氣裝置、所述加藥裝置和所述電源(5)分別連接所述反應器(4)，

所述反應器(4)包括三維-類電芬頓反應區和生物濾料反應區(17)，所述三維-類電芬頓反應區的底部為主電極陽極(7)，頂部為主電極陰極(8)，所述電源(5)的正負極分別電連接所述主電極陽極(7)和所述主電極陰極(8)，所述主電極陽極(7)和所述主電極陰極(8)之間填充黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)，所述主電極陽極(7)、黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)和所述主電極陰極(8)之間構成三維-類電芬頓反應區；

所述生物濾料反應區(17)位于所述三維-類電芬頓反應區的上方，所述生物濾料反應區(17)內填充生物濾料，所述生物濾料反應區(17)和所述三維-類電芬頓反應區之間固定有雙層多孔承托板(15)，所述雙層多孔承托板(15)位于所述主電極陰極(8)的上方，所述加藥裝置連通所述雙層多孔承托板(15)的兩層板之間的空隙，所述生物濾料反應區(17)的上方設置進水口(19)，所述供水裝置通過所述進水口(19)連通所述反應器(4)，所述三維-類電芬頓反應區的下方設置出水口(16)。

2.根據權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)由以下重量份數的組分組成：骨料55～65份，成孔劑8～12份，活化劑10～20份，粘合劑15～25份；其中，所述活化劑為Fe⁰、Co，所述骨料為黃金尾礦。

3.根據權利要求2所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)的制備方法為：

將黃金尾礦研磨成粉，使用80～120目的篩網篩分得到黃金尾礦粉骨料；然后將原料按上述比例充分混合后滾動成球，置于25～35℃恒溫培養箱中培養8～12日，得到黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極。

4.根據權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述主電極陽極(7)為PANI/Ti主電極陽極，所述PANI/Ti主電極陽極為負載聚苯胺的多孔鈦網；所述主電極陰極(8)為碳纖維。

5.根據權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述反應器還包括曝氣區，所述曝氣區位于所述三維-類電芬頓反應區的下方，所述曝氣區與所述三維-類電芬頓反應區之間固定有單層多孔承托板(18)，所述單層多孔承托板(18)位于所述主電極陽極(7)下方，所述曝氣裝置連通所述曝氣區，所述曝氣區的底部開設有出水口(16)。

6.根據權利要求1～5任一項所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述供水裝置包括依次連通的水箱(1)、計量泵(2)和進水管(3)，所述進水管(3)連通所述進水口(19)。

7.根據權利要求6所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述曝氣裝置包括依次連通的空壓機(9)、進氣管(10)和溶氣板(11)，所述溶氣板(11)位于所述曝氣區內。

8.根據權利要求7所述的一種三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統，其特征在于，所述加藥裝置包括依次連通的加藥箱(13)和加藥管(14)，所述加藥管(14)連通所述雙層多孔承托板(15)之間的空隙。

9.一種用于權利要求1所述的三維-類電芬頓處理三氯卡班的水處理系統的水處理方法，其特征在于，所述方法包括：

制備黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)和主電極陽極(7)；

將所述反應器(4)、供水裝置、曝氣裝置、加藥裝置和電源(5)按照上述結構組裝好；

主電極陽極(7)、主電極陰極(8)和黃金尾礦基Co/Fe⁰粒子電極(12)構成三維粒子電極體系，通過加藥裝置向所述反應器(4)中加入過硫酸鹽，通過供水裝置向反應器(4)中通入污水，使帶有過硫酸鹽的污水進入三維粒子電極反應體系構成三維-類電芬頓反應，強化產生硫酸根自由基，粒子電極基體中的過渡金屬在電場的作用下催化產生羥基自由基，兩者共同有效降解污水中的三氯卡班。