一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法及其应用，其特点是利用污水处理的剩余污泥，掺入粘接剂、造孔剂和活化剂，搅拌后的污泥经热解碳化，制成电催化氧化处理的粒子电极，以成串的排列方式设置在塑料软管上，制得间距为2~3 cm的污泥基气体扩散粒子电极串，填充于三维电化学反应器中正/负电极板间为催化剂，集曝气与电催化为一体，用于高浓度有机废水的电催化氧化处理，实现高效持久的污水处理效果。本发明专利技术与现有技术相比具有高催化性能，有效缓解粒子电极失活，其效果更稳定，使用寿命更持久，大大提高了粒子电极内部的气液固三相传质效果，进一步降低系统对电能的消耗，实现高效持久的污水处理效果。

Preparation and application of a sludge based gas diffusion particle electrode

【技术实现步骤摘要】
一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法及其应用
本专利技术涉及电化学催化剂及运用
，具体地说是一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法及其在三维电化学中的应用。
技术介绍
三维电化学技术具有降解效率高，电能消耗低等优点，非常适合于处理高浓度难降解有机废水。填充于阴阳主极板间的粒子电极是三维电化学反应器的核心单元，其性能直接决定三维电化学反应器对废水的处理效果。颗粒活性炭是目前使用最为普遍的粒子电极，但随着反应器运行时间的延长，粒子电极对污染物的催化降解能力显著下降，一方面可能是大量中间产物积累在活性位点上，另一方面是发生电絮凝反应，产生的氢氧化铁等絮凝物质堵住了GAC表面，阻碍反应进一步进行。因此，使用寿命更长的粒子电极的开发显得十分重要，由于粒子电极直接堆积，容易产生旁路电流和短路电流，影响降解能力。所以电极材料是电化学处理难降解废水的核心，而粒子电极的高催化性及稳定性是研究的关键。气体扩散电极是含有气液固三相界面的多孔电极。在废水治理方面，通常将其作为阴极，以碳-PTFE或者金属催化剂/碳电极为材料制备而成，电解过程中，由于氧气直接传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法，其特征在于污泥中掺入粘接剂、造孔剂和活化剂，搅拌后的污泥经热解碳化，制成的污泥环为粒子电极，其具体制备包括下述步骤：/n（1）、将机械脱水的污泥在80~120℃温度下烘干至3~5wt%含水率，烘干的污泥经粉碎、过筛后得到污泥粉末；/n（2）、在污泥粉末中掺入污泥质量1~5%的羧甲基纤维素钠为粘接剂和污泥质量10~20%的聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂，搅拌混匀后添加污泥质量20~40%的2~8 mol/L氯化锌溶液，活化12~24 h；/n（3）、将活化后的污泥搅拌揉捏成团，制成外径为1.5~2.0 cm的污泥环，在-20℃温度下，冷冻干燥12~24 h为污泥...

【技术特征摘要】
1.一种污泥基气体扩散粒子电极制备方法，其特征在于污泥中掺入粘接剂、造孔剂和活化剂，搅拌后的污泥经热解碳化，制成的污泥环为粒子电极，其具体制备包括下述步骤：
（1）、将机械脱水的污泥在80~120℃温度下烘干至3~5wt%含水率，烘干的污泥经粉碎、过筛后得到污泥粉末；
（2）、在污泥粉末中掺入污泥质量1~5%的羧甲基纤维素钠为粘接剂和污泥质量10~20%的聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂，搅拌混匀后添加污泥质量20~40%的2~8mol/L氯化锌溶液，活化12~24h；
（3）、将活化后的污泥搅拌揉捏成团，制成外径为1.5~2.0cm的污泥环，在-20℃温度下，冷冻干燥12~24h为污泥生料环；
（4）、将污泥生料环在氮气保护下，以10~20℃/min升温速度，加热至500~1000℃温度，热解碳化2~4h；
（5）、将上述碳化的污泥环置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐娟，陈晨，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31