一种电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法

摘要

一种电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法，它涉及一种降解水中有机污染物的方法。本发明的目的是要解决现有技术由投加铁盐，导致的有铁泥存在、损坏电极及二价铁离子残留，且操作复杂的问题。方法：待处理有机物污染的水注入阴/阳电极对反应器中，然后投加过硫酸盐，然后在一定过硫酸盐的浓度和一定阴极电极电压下进行处理，即完成对待处理有机物污染的水处理。优点：一、不需要投加任何化学药剂来活化过硫酸盐，可避免二次污染和污泥量大等问题；二、操作简单，能耗低，在较小的能量输入的条件下完成过硫酸盐的活化；能在大规模工程中推广使用。本发明主要用于去除水中有机污染物。

主权项

一种电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法，其特征在于电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法是按以下步骤完成的：待处理有机物污染的水注入阴/阳电极对反应器中，然后投加过硫酸盐，至过硫酸盐的浓度为0.01mmol/L～100mmol/L为止，然后在过硫酸盐的浓度为0.01mmol/L～100mmol/L和阴极电极电压为+2.0V～‑2.5V下进行处理，处理2min～180min，即完成对待处理有机物污染的水处理； 所述的过硫酸盐为过一硫酸盐和过二硫酸盐中的一种或两种的混合物；其中所述的过一硫酸盐为过一硫酸钾、过一硫酸钠和过一硫酸铵中的一种或几种的混合物，所述的过二硫酸盐为过二硫酸钾、过二硫酸钠和过二硫酸铵中的一种或几种的混合物； 所述的待处理有机物污染的水为污水厂二级出水、有机废水、地表水或地下水； 所述的阴/阳电极对反应器包括进水口(1)、出水口(2)、阴极(3)、绝缘多孔隔离管(4)、阳极(5)、直流电源(6)、参比电极(7)、导线(8)和反应室(9)，在反应室(9)的上部侧壁上设置进水口(1)，且在反应室(9)的对称一侧下部侧壁上设置出水口(2)，阳极(5)布置在反应室(9)的中央，阴极(3)包裹阳极(5)布满进水口(1)以下反应室(9)的空间，利用绝缘多孔隔离管(4)将阴极(3)与阳极(5)隔开，利用导线(8)将阴极(3)和阳极(5)分别与直流电源(6)的负极和正极对应连接，参比电极(7)悬空设置在阴极(3)顶部； 所述的阳极(5)为金刚石薄膜电极、石墨电极、金属电极或金属/金属氧化物/金属氢氧化物一种或几种的混合物修饰的复合电极；其中所述的石墨电极为石墨丝电极、石墨板电极、石墨毡电极、石墨粒电极或石墨棒电极；其中所述的金属电极为铂金电极、钛电极，且所述的钛电极为钛丝电极、钛板电极或钛棒电极；其中所述金属/金属氧化物/金属氢氧化物一种或几种的混合物修饰的复合电极为利用金属、金属氧化物和金属氢氧化物一种或几种的混合物修饰的复合电极，且所述的金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，所述的金属氧化物中金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，所述的金属氢氧化物中金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，且所述的复合电极中电极为钛基电极或石墨电极； 所述的阴极(3)为不锈钢电极、钛材料电极、活性碳材料的电极、碳纤维电极、碳纳米材料电极、网状玻璃碳电极、石墨电极或复合电极；其中所述的不锈钢电极为不锈钢丝电极、不锈钢板电极或不锈钢粒电极；其中所述的钛材料电极为钛丝电极、钛板电极或钛粒电极，其中所述的活性碳材料的电极为活性碳粒电极、活性碳/聚四氟乙烯电极、碳管电极、 碳棒电极、碳海绵电极或多孔活性碳电极；其中所述的碳纤维电极为碳纤维布电极、碳纤维毡电极、碳纤维丝电极、碳纤维纸电极或碳纤维海绵电极；其中所述的碳纳米材料电极为碳纳米管电极、富勒烯电极、碳纳米管/聚四氟乙烯电极或富勒烯/聚四氟乙烯电极；其中所述的石墨电极为石墨棒电极、石墨丝电极、石墨毡电极、石墨板电极、石墨海绵电极、石墨粒电极或多孔石墨电极；其中所述的复合电极为利用金属、金属氧化物和金属氢氧化物一种或几种的混合物修饰的复合电极，且所述的金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，所述的金属氧化物中金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，所述的金属氢氧化物中金属为钌、锡、铅、铱、钛、钨、锰、铁、镐、铌、钴、镍、锌、银、钯、铑、钼、铂、铈、铕、钇、铼、钕、铟、钆或镝，且所述的复合电极中电极为碳纤维电极、网状玻璃碳电极、石墨电极、碳纳米管电极、活性碳电极、活性碳/聚四氟乙烯电极、钛基电极或不锈钢电极； 所述的参比电极(7)为饱和甘汞电极、银｜氯化银电极、汞｜氧化汞电极或汞｜硫酸亚汞电极。