[發明專利]一種電化學/臭氧耦合水處理系統

有效

• 申請號: 202011403325.6
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN112678920B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 姚晶晶;李海普;屠焓鈺;楊兆光;茶麗娜;攸婭嫻;夏琳琳
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/467;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/36
• 代理公司: 濟南幫友知識產權代理事務所(普通合伙) 37269
• 代理人: 張小鴿

1.一種電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征是，該電化學/臭氧耦合水處理系統包括依次相連的氧氣瓶（1）、氧氣流量計（2）、臭氧發生器（3）、臭氧檢測器（12）、直流/交流電源（4）和反應裝置（7）；

所述反應裝置（7）還連接有蠕動泵（13）和母液罐（14），所述蠕動泵（13）設置與母液罐（14）和反應裝置之間，形成回路；

所述反應裝置（7）包括排氣口（6）、陽極（8）、陰極（10）、絕緣硅膠墊片（9）、曝氣裝置（11）；所述陽極（8）和陰極（10）分別設置在反應裝置（7）的上下部分，平行相對設置，所述絕緣硅膠墊片（9）設置在陽極（8）和陰極（10）之間，所述陽極（8）、陰極（10）和絕緣硅膠墊片（9）平行設置；所述排氣口（6）設置在反應裝置的上部，高于所述陰極（10）位置；所述曝氣裝置（11）設置于反應裝置（7）的進氣口處；

所述直流/交流電源（4）的陽極（8）和陰極（10）分別連接于直流/交流電源（4），形成回路；

所述陰極（10）為鐵氧體修飾改性碳纖維布電極；

所述鐵氧體修飾改性碳纖維布電化學陰極的制備方法如下：

1）將原始的碳纖維布裁成3.5 cm直徑的圓，采用質量分數為10%的硝酸和質量分數為10%的硫酸溶液的混合液對碳布進行浸泡，其中，此處，硝酸溶液：硫酸溶液體積比為3:1，經過30分鐘的超聲處理后，在50℃的恒溫反應釜中反應48小時，待溶液冷卻后，用超純水洗滌數次，除去表面殘渣雜質直至洗滌液pH為中性，然后在40℃真空烘箱中在充分干燥，直至達到恒定的質量，即得改性碳纖維布；

2）將上述改性碳纖維布置于超純水中浸泡，然后在超純水中加入0.4 mol/L Fe(NO₃)₃?9H₂O和0.2 mol/L Cu(NO₃)₂·3H₂O，超聲1小時使其混合均勻后并完全溶解得到混合溶液，并向其中加入氟化銨和尿素繼續攪拌，之后放置在120℃恒溫反應釜內反應12小時，冷卻后將洗滌后的鐵氧體修飾改性碳纖維布置于40℃恒溫干燥箱中烘干，然后置于管式電爐中，通入惰性氣體作為保護氣，在350℃條件下焙燒1小時，冷卻后即得鐵氧體修飾改性碳纖維布電極。

2.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，

所述電化學/臭氧耦合水處理系統還包括尾氣處理裝置（5），所述尾氣處理裝置（5），連接于設置與反應裝置（7）上的排氣口（6）。

3.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，

所述陽極（8）為原始碳纖維布、毛氈電極、石墨電極、不銹鋼電極、鈦電極、貴金屬電極或摻硼金剛石電極的任意一種。

4.根據權利要求3所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，所述陽極（8）為原始碳布。

5.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，所述曝氣裝置（11）設置于陰極（10）底部0.1cm處。

6.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，所述曝氣裝置（11）曝氣面積與陰極尺寸一致。

7.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，所述曝氣裝置（11）氣泡大小為微納米級。

8.根據權利要求1所述的電化學/臭氧耦合水處理系統，其特征在于，所述曝氣裝置（11）為微孔曝氣盤、水力流射器或管道式氣液混合器。