[發(fā)明專利]適用于外冷水處理的陽極材料、制備方法以及處理工藝

有效

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• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112158920B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝海峰;鄭豐;毛臻炫;龍英云;姚傳濤;謝保雞;路思佳;李曉良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F103/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 弓長

本發(fā)明公開了一種適用于外冷水處理的陽極材料，陽極材料由內(nèi)到外分別為基體層、中間層、催化氧化層，的基體層為經(jīng)過處理的鈦層，中間層為經(jīng)離子濺射負(fù)載的TiN層，催化氧化層為經(jīng)La、Sb、碳納米點、十二烷基二甲基甜菜堿摻雜的IrO₂?RuO₂層。本發(fā)明的適用于外冷水處理的陽極材料，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的因化學(xué)物質(zhì)的投加造成外冷水鹽濃度與有機物濃度增加，大大的縮短了反滲透膜的使用壽命和處理效率，造成濃水量增加，凈化后的水質(zhì)效果不理想的問題。本發(fā)明還公開了一種制備適用于外冷水處理的陽極材料的方法，以及適用于外冷水處理的處理方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于外冷水處理的陽極材料，本發(fā)明還涉及上述陽極材料的制備方法以及適用于外冷水處理的處理工藝。

背景技術(shù)

換流閥是高壓直流輸電的核心設(shè)備之一，其在運行過程中會產(chǎn)生大量的熱，需要閥冷卻水系統(tǒng)對其進行降溫。通常，閥冷卻水系統(tǒng)由閥內(nèi)冷水系統(tǒng)(封閉)和閥外冷水系統(tǒng)(敞開)構(gòu)成，閥內(nèi)冷水系統(tǒng)采用去離子水作為介質(zhì)，負(fù)責(zé)將閥組件產(chǎn)生的的熱量排放到閥廳外，保證換流閥組件晶閘管在可控的溫度范圍內(nèi)運行；閥外冷水系統(tǒng)一般用經(jīng)過軟化處理的水，通過冷卻塔持續(xù)對閥內(nèi)水冷系統(tǒng)管道進行冷卻，降低閥內(nèi)水冷溫度，保證內(nèi)冷水系統(tǒng)具有持續(xù)的冷卻能力。

由于外冷水系統(tǒng)為敞開式，伴隨著風(fēng)吹、蒸發(fā)、雜質(zhì)引入等現(xiàn)象，會導(dǎo)致外冷水中鹽分、有機物被極大濃縮，造成閥外冷水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢和菌藻滋生等系列問題，不僅會降低熱交換效率，導(dǎo)致內(nèi)冷水水溫過高從而出現(xiàn)閉鎖、跳閘及停運的事故發(fā)生，而且會損壞設(shè)備，影響生產(chǎn)。因此，提高外冷水系統(tǒng)水質(zhì)狀況對閥冷卻水系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行有著較為重要的作用。

目前，通常采用藥劑投加(多為有機膦藥劑)、離子交換等方式以穩(wěn)定外冷水的水質(zhì)。但以上操作會給外冷水帶來新的污染，導(dǎo)致外排水水質(zhì)不達標(biāo)，甚至造成水體中藻類的大量滋生。近些年，反滲透技術(shù)被應(yīng)用到外冷水的處理當(dāng)中，在規(guī)范的使用過程中有效地的改善了外冷水的水質(zhì)條件，即就是對補水進行過濾、軟化、反滲透再經(jīng)過外冷水循環(huán)系統(tǒng)，但由于過多化學(xué)物質(zhì)的投加，包括無機鹽、水處理藥劑等，造成外冷水鹽濃度與有機物濃度增加，大大的縮短了反滲透膜的使用壽命和處理效率，造成濃水量增加，凈化后的水質(zhì)效果不理想。因此，亟需新的綠色方法來對外冷水進行處理，減少化學(xué)物質(zhì)投加與排污量，在節(jié)水的同時減輕環(huán)境壓力。

中國專利《用于直流換流閥冷卻系統(tǒng)外冷水除垢裝置及其方法》(公告號：CN105712500B)，屬于外冷水的處理技術(shù)范疇，該專利采用電化學(xué)技術(shù)對外冷水致垢離子進行去除，可有效解決外冷系統(tǒng)中冷卻塔結(jié)垢的問題。該方法證實電化學(xué)技術(shù)具有操作便捷、環(huán)境友好、除垢高效的特點，在一定程度上可提高外冷水的濃縮倍率，減少外排水，節(jié)約水資源，最終達到節(jié)水減排的目標(biāo)。

然而，電化學(xué)水處理的核心為所用陽極，而外冷水中含有加多的鹽離子(比如氯離子等)，因此，水質(zhì)處理過程中要確保陽極的高性能穩(wěn)定運行，以實現(xiàn)水中成垢離子的持續(xù)高效提取。針對當(dāng)前外冷水控制中藥劑投加量大、外排濃水多、水質(zhì)處理效果差等問題，開發(fā)出適合外冷水高效處理的綠色技術(shù)至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于外冷水處理的陽極材料，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的因化學(xué)物質(zhì)的投加造成外冷水鹽濃度與有機物濃度增加，大大的縮短了反滲透膜的使用壽命和處理效率，造成濃水量增加，凈化后的水質(zhì)效果不理想的問題。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種制備適用于外冷水處理的陽極材料的方法。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種適用于外冷水處理的處理方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，適用于外冷水處理的陽極材料，陽極材料由內(nèi)到外分別為基體層、中間層、催化氧化層，基體層為經(jīng)過處理的鈦層，中間層為經(jīng)離子濺射負(fù)載的TiN層，催化氧化層為經(jīng)La、Sb、碳納米點、十二烷基二甲基甜菜堿摻雜的IrO₂-RuO₂層。