[發(fā)明專利]一種三維?類電芬頓處理四環(huán)素水處理系統(tǒng)及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710948999.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107459234A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 李雪;于衍真;馮巖;趙春輝;劉玉田;劉盼盼
• 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(yè))37240
• 代理人: 高強

1.一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，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(qū)I、三維-類電芬頓反應區(qū)II和生物濾料反應區(qū)(18)，所述三維-類電芬頓反應區(qū)II位于所述生物濾料反應區(qū)(18)的上方，所述三維-類電芬頓反應區(qū)I位于所述生物濾料反應區(qū)(18)的下方，所述三維-類電芬頓反應區(qū)I和所述三維-類電芬頓反應區(qū)II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)之間填充氧化鐵皮基Co/Fe⁰粒子電極(12)；

所述生物濾料反應區(qū)(18)內填充生物濾料，所述生物濾料反應區(qū)(18)和所述三維-類電芬頓反應區(qū)I之間固定有單層多孔承托板(17)，所述生物濾料反應區(qū)(18)和所述三維-類電芬頓反應區(qū)II之間固定有雙層多孔承托板(15)，所述三維-類電芬頓反應區(qū)I下方還固定有雙層多孔承托板(15)，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；所述三維-類電芬頓反應區(qū)I的下方設置有進水口，所述三維-類電芬頓反應區(qū)II的上方設置有出水口(16)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化鐵皮基Co/Fe⁰粒子電極(12)由以下重量份數(shù)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，所述骨料為氧化鐵皮。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化鐵皮基Co/Fe⁰粒子電極(12)的制備方法為：

將氧化鐵皮研磨成粉，使用80～120目的篩網(wǎng)篩分得到氧化鐵皮粉骨料；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(yǎng)箱中培養(yǎng)8～12日，得到氧化鐵皮基Co/Fe⁰粒子電極。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，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(wǎng)；所述主電極陰極(8)為碳纖維。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反應器還包括曝氣區(qū)，所述曝氣區(qū)位于所述三維-類電芬頓反應區(qū)I的下方并連通所述三維-類電芬頓反應區(qū)I，所述曝氣區(qū)與所述三維-類電芬頓反應區(qū)I之間固定有雙層多孔承托板(15)，所述雙層多孔承托板(15)位于所述主電極陽極(7)下方，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；所述曝氣裝置連通所述曝氣區(qū)，所述曝氣區(qū)的底部開設有進水口。

6.根據(jù)權利要求1～5任一項所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述供水裝置包括依次連通的水箱(1)、蠕動泵(3)和進水管(2)，所述進水管(2)連通所述進水口。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，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(qū)內。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種三維-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加藥裝置為兩個，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)分別連通兩個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-類電芬頓處理四環(huán)素的水處理系統(tǒng)的水處理方法，其特征在于，所述方法包括：

制備氧化鐵皮基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)和氧化鐵皮基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(chǎn)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(chǎn)生羥基自由基，兩者共同有效降解污水中的四環(huán)素。