[發明專利]一種基于石墨烯的小流域電催化降解系統

在審

• 申請號: 201811151593.6
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109052581A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 賴強;鄭權
• 申請（專利權）人: 四川捷途環保服務有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/30
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種基于石墨烯的小流域電催化降解系統，設置在治理流域河道水面上的浮臺單元、設置于治理流域河岸上的伏安電化學測試儀、設置于河岸上的可調式脈沖變頻電源，以及安裝于所述浮臺單元中的電催化裝置和電位檢查容器；電催化裝置通過密封電源線連接可調式脈沖變頻電源，對水體中的大分子有機物和非活波金屬進行催化降解；所述電位檢查容器，通過密封信號線與伏安電化學測試儀連接，配合伏安電化學測試儀完成水體的電位檢測。本發明通過間隔孔柱將相鄰的電催化單元隔開，提高了電催化裝置的透水性能和催化效率，并設置了電位檢查容器配合伏安電化學測試儀對水體進行電位檢查，方便于對電催化降解過程進行實時監控。

技術領域

本發明涉及電化學催化降解，特別是涉及一種基于石墨烯的小流域電催化降解系統。

背景技術

現有水系統流域的生態功能和調節功能隨著工業發展、人類活動、水資源短缺、水污染遭到嚴重破壞，形成黑臭水體污染。同時河道、流域因流動性強、處理面積廣、無法集中收集處理等特點，導致目前未能有經濟、實惠、長期有效的辦法恢復水系統的生態功能和調節功能。目前用于主要截流清淤、光化學降解技術、生態修復技術。其中截流清淤成本昂貴，同時破壞原有生態系統，影響原有生態系統；光化學降解技術受關照限制，材料成本高；生態修復技術修復周期長，效果不明顯；因此，目前電催化在水體中的應用得到廣泛的研究，電催化材料在電場作用下，將水體中的溶解氧和水轉化為氧化性超強的羥基自由基、超氧氫離子、過氧化物、原子氧以及超強還原性的原子氫等，羥基自由基、超氧氫離子、過氧化物、原子氧可以氧化有機物，將大分子有機物分解為小分子，再進一步礦化為二氧化碳、水和無機可溶鹽類等，原子氫將水體中的非活波金屬還原為單質態金屬。

如專利申請號為201710814840.5的專利“鎳基石墨烯場效應水體礦化裝置”就利用了電催化技術對污水進行處理，具有能耗低，效率高、作用范圍大的優勢，但是該裝置存在著透水性能和催化效率不足的問題；并且，目前的催化降解系統中，一般情況下并未對水體進行實時電位檢測，導致工作人員難以判斷水體的處理情況，不利于對電催化降解過程進行實時監控和有效調節。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于石墨烯的小流域電催化降解系統，具有透水性能好、催化效率高以及便于實時監控的優勢。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于石墨烯的小流域電催化降解系統，包括：設置在治理流域河道水面上的浮臺單元、設置于治理流域河岸上的伏安電化學測試儀、設置于河岸上的可調式脈沖變頻電源，以及安裝于所述浮臺單元中的電催化裝置和電位檢查容器；

所述電催化裝置，通過密封電源線連接河岸上的可調式脈沖變頻電源，并在可調式脈沖變頻電源的作用下，對治理流域水體的大分子有機物和非活波金屬進行催化降解；所述電位檢查容器，通過密封信號線與伏安電化學測試儀連接，配合伏安電化學測試儀完成水體的電位檢測。

進一步地，所述浮臺單元由浮臺外龍骨和浮臺內龍骨焊接形成，所述浮臺外龍骨和浮臺內龍骨之間填充有泡沫浮筒，且浮臺內龍骨底部設置有浮臺連接卡扣；浮臺內龍骨內設置有分隔框架，所述分隔框架將浮臺內龍骨所圍成的內部空間劃分為若干個安裝區域，所述電催化裝置和電位檢查容器設置于不同的安裝區域內。

進一步地，所述電催化裝置包括通過固定組件安裝在浮臺單元中，所述固定組件包括安裝框架和絕緣格柵框架；

所述絕緣格柵框架由底面和側面的五塊絕緣格柵面板相互焊接形成，其整體呈長方體，且內部帶有開口向上的容置空間，所述電催化裝置設置于該容置空間內；

所述安裝框架包括呈長方體的框架龍骨和焊接于框架龍骨頂部的四根角鋼，所述四根角鋼開口向外焊接后形成框架連接卡扣；所述安裝框架的底部設置有至少一根支撐桿，所述安裝框架的四個側面上均設置有加強筋；