[發(fā)明專利]一種循環(huán)再生的水處理方法及其裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010150283.3
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111285447A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐納;朱陽俞
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州新坐標(biāo)科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所(普通合伙) 33235
• 代理人: 楊秀芳

1.一種循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，水體中的溶解性有機物和/或氨氮被活性物質(zhì)氧化，以二氧化碳和/或氮氣的形式從水體中排出，所述活性物質(zhì)包括無機載體以及固定于無機載體的有氧化態(tài)M物質(zhì)(M＝Cl、Br、I)，所述氧化態(tài)M物質(zhì)指鹵素化合價高于-1價的基團；所述氧化態(tài)M物質(zhì)(M＝Cl、Br、I)在分解溶解性有機物和/或氨氮的同時被還原生成還原態(tài)離子M^-(M＝Cl、Br、I)，而生成的M^-在電化學(xué)作用下失去電子又生成氧化態(tài)M物質(zhì)(M＝Cl、Br、I)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述氧化態(tài)M物質(zhì)包含-C-C-M(O)、-C-O-C-M(O)、-C-N-M(O)、-MO(M＝Cl、Br、I)中的一種或多種基團。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述無機載體為孔隙率為10％～90％的多孔無機載體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述無機載體為孔隙率為50％～90％的多孔無機載體。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述無機載體的主要成分為氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、硅酸鹽、鋁酸鹽、鋯酸鹽、鈦酸鹽、鋁硅酸鹽中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述氧化態(tài)M物質(zhì)通過化學(xué)接枝或者物理方法固定于無機載體形成活性物質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述氧化態(tài)M物質(zhì)與氨氮發(fā)生包括如下反應(yīng)式的反應(yīng)：2NH₄⁺+3MO^-→N₂+3M^-+3H₂O+2H⁺(M＝Cl、Br、I)，使氨氮以氮氣形式排出水體，所述MO^-來源于固定于無機載體的氧化態(tài)M物質(zhì)與水的作用產(chǎn)物。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，所述氧化態(tài)M物質(zhì)在有水環(huán)境中轉(zhuǎn)變成MO^-，與溶解性有機物發(fā)生包括如下反應(yīng)式的反應(yīng)：C_nH_m+MO^-→nCO₂+M^-+H₂O(M＝Cl、Br、I，n、m為正整數(shù))，使有機物以二氧化碳的形式排出水體，所述MO^-來源于固定于無機載體的氧化態(tài)M物質(zhì)與水的作用產(chǎn)物。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)再生的水處理方法，其特征在于，在電化學(xué)陽極發(fā)生包括如下反應(yīng)式的反應(yīng)：M^-+H₂O-2e→MO^-+2H⁺(M＝Cl、Br、I)，相應(yīng)的陰極反應(yīng)為：2H⁺+2e→H₂。

10.一種水處理裝置，其特征在于，包括電化學(xué)陽極、陰極以及填充于陽極與陰極之間的活性物質(zhì)；所述活性物質(zhì)所述活性物質(zhì)包括無機載體以及固定于無機載體的有氧化態(tài)M物質(zhì)(M＝Cl、Br、I)，所述氧化態(tài)M物質(zhì)指所述氧化態(tài)M物質(zhì)指鹵素化合價高于-1價的基團。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水處理裝置，其特征在于，所述氧化態(tài)M物質(zhì)包含-C-C-M(O)、-C-O-C-M(O)、-C-N-M(O)、-MO(M＝Cl、Br、I)中的一種或多種基團。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水處理裝置，其特征在于，所述水處理裝置采用的電解電源為脈沖電源、直流電源、階梯電源、特殊波電源或者由脈沖電源、直流電源、階梯電源、特殊波電源調(diào)制的按照不同程序而形成的電解電源。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水處理裝置，其特征在于，所述裝置還包括由上殼、下殼和側(cè)壁組成的外殼，所述上殼和下殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置有濾網(wǎng)，所述陰極設(shè)置于側(cè)壁內(nèi)側(cè)，所述陰極的內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔膜，所述隔膜、濾網(wǎng)與所述陽極之間形成用于填充活性物質(zhì)的陽極室。