使用电化学电池有效处理废水

摘要

在此披露一种用于电化学处理包含有机和/或无机污染物的废水的有效方法和系统。该系统至少包括第一固体聚合物电解质电解池堆和第二固体聚合物电解质电解池堆，其中每个电池包括在无阴极电解质或其他支持电解质的情况下运行的一种固体聚合物、质子交换膜电解质。该第一堆和该第二堆的构造或运行条件是不同的。所选择的电池堆设计和运行条件提供了显著更大的运行效率。

主权项

一种用于能量有效处理污染废水的方法，该方法包括：至少提供一个第一固体聚合物电解质电解池堆和一个第二固体聚合物电解质电解池堆，该第一堆和该第二堆中的电池各自包括：一个阳极，该阳极包括一个阳极催化剂层并且该阳极催化剂层包含一种阳极催化剂；一个阴极，该阴极包括一个阴极催化剂层并且该阴极催化剂层包含一种阴极催化剂，其中该阴极不含液体电解质；以及将该阳极与该阴极分开的一种固体聚合物膜电解质；以一个流速和流动压向该第一电解池堆和该第二电解池堆中的每一个的阳极供应包含污染物的一个废水流；在该第一电解池堆和该第二电解池堆中的每个电池上提供小于约3伏特的电压，其中该阳极相对于该阴极是正电的；在一个运行温度下和小于约20mA/cm²下的电流密度运行这些电解池堆中的每个电池，从而降解该污染物并且在该阴极生成氢气；以及从该阴极排出所生成的氢气；其中在该第一固体聚合物电解质电解池堆中的堆部件和该第一固体聚合物电解质电解池堆的运行条件中的至少一个是不同于该第二固体聚合物电解质电解池堆的堆部件和该第二固体聚合物电解质电解池堆的运行条件的。