原位生成过硫酸盐和双氧水去除污染物的装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了原位生成过硫酸盐和双氧水去除污染物的装置及处理方法，包括污水循环单元、气体生成单元、污水处理单元、电控单元；污水循环单元通过蠕动泵将外部污水输送到气体生成单元和污水处理单元；气体生成单元可生成氧气后通过纳米曝气盘输送到气体扩散阴极底部；污水处理单元包括阳极区和阴极区，阳极区可通过电解硫酸盐生成过硫酸盐，阴极区可通过气体扩散阴极电解催化氧气生成双氧水；电控单元可提供直/交流电，正极和负极分别与电化学阳极和阴极连接。本发明专利技术装置原材料来源丰富、成本低，反应装置制备简单，占地面积小；借助电催化，耦合过硫酸盐和双氧水可实现新型污染物的异地高效去除，同时适用范围广、操作简单，水质净化效果优异。

【技术实现步骤摘要】
原位生成过硫酸盐和双氧水去除污染物的装置及处理方法
本专利技术属于污水深度净化领域，涉及新型有机污染物的降解去除工艺，尤其涉及原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置及处理方法。
技术介绍
有机滤光剂作为一类新型有机污染物，在个人护理品和抵抗紫外辐照材料中广泛使用，并被以直接或间接方式大量排入到水环境中，长期赋存危害水生生物，对人体健康存在潜在风险。目前，污水处理厂的处理技术主要有物理法、化学法和生物法，可有效去除传统污染物，对有机滤光剂这一类新型污染物并不能完全去除。过硫酸盐去除工艺是一种类芬顿技术，常见的活化方法有过渡金属、光、超声、微波、电等方式，产生的硫酸根自由基可以氧化去除难降解新型污染物。电解硫酸盐原位生成过硫酸盐和双氧水具备可循环利用性、环境友好性和运行成本较低的优势，日益受到广泛关注。电极是原位生成过硫酸盐和双氧水耦合体系的重要组成部分，分级多孔碳材料因原材料成本低、制备流程简单，将得到的具有丰富孔道的新型材料用于制备新型电化学气体扩散阴极，可高效原位产生双氧水，并耦合电化学阳极，应用于新型有机污染物的降解。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述装置包括污水循环单元、气体生成单元、污水处理单元和电控单元；/n所述污水循环单元包括临时污水储存池（1）、蠕动泵（2）、第一电磁阀（3）和第二电磁阀（4），蠕动泵（2）将污水通过第一电磁阀（3）输送到气体生成单元，蠕动泵（2）还将污水通过第二电磁阀（4）输送到污水处理单元；/n所述气体生成单元依次包括与第一电磁阀（3）相连通的溶液入口（5）、第一流量计（6）、氧气产生区（7）、固体入口（8）和第二流量计（10）；/n所述污水处理单元包括污水处理罐（24）、置于污水处理罐（24）内部与水平面垂直且依次平行悬挂设置的第一气体扩散...

【技术特征摘要】
1.一种原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述装置包括污水循环单元、气体生成单元、污水处理单元和电控单元；
所述污水循环单元包括临时污水储存池（1）、蠕动泵（2）、第一电磁阀（3）和第二电磁阀（4），蠕动泵（2）将污水通过第一电磁阀（3）输送到气体生成单元，蠕动泵（2）还将污水通过第二电磁阀（4）输送到污水处理单元；
所述气体生成单元依次包括与第一电磁阀（3）相连通的溶液入口（5）、第一流量计（6）、氧气产生区（7）、固体入口（8）和第二流量计（10）；
所述污水处理单元包括污水处理罐（24）、置于污水处理罐（24）内部与水平面垂直且依次平行悬挂设置的第一气体扩散阴极（14）、电化学阳极（15）和第二气体扩散阴极（16），环绕电化学阳极（15）设置一圈离子交换膜（25），所述离子交换膜（25）将第一气体扩散阴极（14）、电化学阳极（15）和第二气体扩散阴极（16）隔开成阳极区和阴极区，所述污水处理罐（24）的内部底部设置有与氧气产生区（7）相连通的第一纳米曝气盘（11）和第二纳米曝气盘（12），所述污水处理罐（24）顶部设置硫酸盐投加入口（18），所述污水处理罐（24）侧壁下部设置有与第二电磁阀（4）相连通的污水入口及过滤器（13），所述污水处理罐（24）侧壁上部设置有与污水储存池（1）相连通的溶液出口（17）；
所述电控单元包括电源（23），所述电源（23）分别通过第一负极电极开关（20）、正极开关（21）和第二负极电极开关（22）控制第一气体扩散阴极（14）、电化学阳极（15）和第二气体扩散阴极（16）。


2.根据权利要求1所述的原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述污水处理罐（24）罐体为圆柱体结构，所述离子交换膜（25）与污水处理罐（24）的罐体为同心设置。


3.根据权利要求1所述的原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述气体生成单元中投加的固体为金属过氧化物，所述金属氧化物为过氧化钠、过氧化钙、过氧化钾中的一种或几种；或所述气体生成单元改成空气泵，以空气作为氧气源。


4.根据权利要求1所述的原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述阳极区通过电解硫酸盐生成过硫酸盐，阴极区通过第一气体扩散阴极（14）和第二气体扩散阴极（16）电解催化氧气生成双氧水。


5.根据权利要求4所述的原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，电化学阴阳极间电压为1~30V，所述阳极区溶液pH为2~8；所述电化学阳极为铂片，纯度为99.99％；阳极区电解质为硫酸盐，浓度为0.1-1.5mol/L；第一气体扩散阴极（14）和第二气体扩散阴极（16）的尺寸大小与电化学阳极（15）一样，厚度5-15mm，所述氧气速率为20-100mL/min。


6.根据权利要求5所述的原位生成过硫酸盐和双氧水去除新型污染物的装置，其特征在于，所述第一气体扩散阴极（14）和第二气体扩散阴极（16）的具体制作步骤是：
a）将促导剂、造孔剂和气体扩散电极基材按照一定质量比混合均匀后，置于无水乙醇或聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晶晶，李海普，袁娜迪，谭澳利，余博伦，杨兆光，高明栋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43