[發明專利]一種利用電活化過硫酸鹽耦合碳膜體系降解有機物的設備和方法

有效

• 申請號: 202110241657.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113321352B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 李君敬;張紅英;王亮;張朝暉;趙斌
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/28;C02F1/467;C02F101/30;C02F101/36
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

1.一種利用電活化過硫酸鹽耦合碳膜體系降解有機物的設備，其特征在于，所述設備包括反應裝置、外加電源、陽極、陰極和泵送裝置；其中：

所述反應裝置具有用于容納含有待降解有機污染物的反應液的反應腔室；

所述陽極為膜組件形式，所述膜組件包括管式碳膜和陽極導線，所述管式碳膜具有封閉底部、封閉頂部、管狀壁部和由所述封閉底部、封閉頂部和管狀壁部圍成的管式腔室，所述陽極導線的一端穿過所述頂部與所述管狀壁部電連接，另一端在工作時與所述外加電源電連接，并且所述陽極導線纏繞在所述管式碳膜的一端外側并在纏繞位置套有由電絕緣材料形成的環形件；

所述陰極為不銹鋼網，間隔地環繞布置在所述陽極的外圍使得所述膜組件被置于所述不銹鋼網的中心，并在工作時通過陰極導線與所述外加電源電連接；

所述外加電源在工作時通過與所述陰極導線和陽極導線電連接來提供電能；

所述泵送裝置包括泵體和與所述泵體連接的泵管，所述泵管在工作時穿過所述管式碳膜的頂部而插放在所述管式腔室中以將其中的液體泵出；

所述反應裝置中的降解反應在0.5V至2V的電壓條件下進行。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述反應裝置還包括密封蓋，所述陰極導線和所述陽極導線設置成穿過所述密封蓋以在工作時與所述外加電源電連接，所述泵管設置成穿過所述密封蓋而與泵送裝置連接。

3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備還包括提供攪拌和/或加熱功能的控制裝置，所述控制裝置包括加熱部、位于所述加熱部上的浴室和位于浴室中的攪拌件。

4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，所述控制裝置為集熱式恒溫攪拌鍋。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于：

所述泵送裝置為蠕動泵。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于：

所述設備還包括用于接收所述泵送裝置泵送出來的液體的接收容器。

7.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述陰極導線為至少兩根陰極導線，所述至少兩個根陰極導線的一端各自與所述不銹鋼網電連接并各自從所述密封蓋穿過以在工作時與所述外加電源電連接。

8.一種利用電活化過硫酸鹽耦合碳膜體系降解有機污染物的方法，其特征在于，所述方法采用權利要求1至7中任一項所述的設備進行。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述反應液除了包含有機污染物之外，還包含過硫酸鹽。

10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于：

所述有機污染物選自由三氯生、三氯卡班、多溴聯苯醚、多氯聯苯、二噁英和雙酚A組成的組；

所述過硫酸鹽為過硫酸鈉和/或過硫酸鉀。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述過硫酸鹽為過硫酸鉀。

12.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述有機污染物的濃度為5mg/L至20mg/L；所述過硫酸鹽的濃度為5mg/L至20mg/L。

13.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述反應裝置中的降解反應在如下條件下進行：25℃至40℃的反應溫度；40分鐘至150分鐘的反應時間；和/或100rpm至1000rpm的攪拌速度。