一种去除全氟有机污染物的方法、电絮凝装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种去除全氟有机污染物的方法、电絮凝装置及应用。该去除全氟有机污染物的方法包括如下步骤：S1：向全氟有机污染物溶液中加入电解质和过硫酸盐得混合溶液作为电解液；S2：对电解液进行恒电压电絮凝处理，即可。本发明专利技术以间隔平行排列的多组电极进行恒电压电解，同时耦合使用过硫化盐作为活化介质，通过电絮凝可实现高效降解全氟有机污染物，具有絮凝体体积小、降解过程简单高效、耗能较少、降解稳定等优点。降解稳定等优点。降解稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种去除全氟有机污染物的方法、电絮凝装置及应用


[0001]本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种去除全氟有机污染物的方法、电絮凝装置及应用。

技术介绍

[0002]全氟有机污染物(全氟辛酸和全氟辛烷磺酸)具有高稳定性，目前被广泛应用在各样各业中，例如医疗设备、润滑油、食品包装、雨衣、消防泡沫等。但全氟有机污染物具有生物累积性、环境抗性、不同生物的潜在毒性、肝毒性和免疫毒性，对人类产生巨大的威胁，已被2009年的《斯德哥尔摩公约》列入持久性有机污染物名单并被呼吁在世界范围内限制使用。吸附、超声辐射、反渗透和光催化等是目前常用的全氟有机污染物处理技术，但这些方法具有能耗高、处理条件有限、成本高等缺陷，难以推广应用。
[0003]近年来，电凝工艺技术迅速发展，并广泛应用于含油、染料、表面活性剂等有机污染物的废水处理中。通过牺牲阳极的电化学氧化，原位形成的金属氢氧化物絮凝体可以强烈地吸附这些污染物，并将它们从受污染的水中去除。虽然电絮凝技术能够有效的将全氟有机污染从废水中去除，但电絮凝过程产生的絮凝体只能将有机污染物从水中转移，并不能有效的降解有机污染物，仍给环境带来巨大威胁。因此，研发有效稳定的降解全氟有机污染物的技术至关重要。
[0004]专利CN104261519A公开了一种去除废水中全氟有机污染物的方法，利用双氧水耦合电絮凝法实现了全氟有机物的有效降解，但其需要间隔投料双氧水，且电絮凝后还需添加明胶粉末以实现全氟污染物的彻底去除，操作繁琐。
[0005]因此，开发一种新的处理方法以实现全氟有机污染物的简单高效去除具有重要的研究意义和应用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有全氟有机污染物的去除方法存在操作繁琐等缺陷或不足，提供一种去除全氟有机污染物的方法。本专利技术提供的去除全氟有机污染物的方法，以间隔平行设置的阳极和阴极作为电极，并配合利用特定的电解液可实现全氟有机污染物的高效降解，操作简单，具有絮凝体体积小、降解过程简单高效、耗能较少、降解稳定等优点。
[0007]本专利技术的另一目的在于，提供一种电絮凝装置。
[0008]本专利技术的另一目的在于，提供上述电絮凝装置在去除全氟有机污染物的应用。
[0009]为实现上述专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种去除全氟有机污染物的方法，包括如下步骤：
[0011]S1：向全氟有机污染物溶液中加入电解质和过硫酸盐得混合溶液作为电解液；所述电解液中电解质的浓度为0.07～0.1mol/L，过硫酸盐浓度为50～75mg/L；
[0012]S2：对电解液进行恒电压电絮凝处理，即可；所述恒电压电絮凝处理中选用的阳极和阴极为多组，阳极和阴极间隔平行排列，最外侧的阳极和最外侧的阴极分别与外部电源
连接；中间侧的相邻的阴极和阳极按两两一组串联连接。
[0013]本专利技术以间隔平行排列的多组电极进行恒电压电解，通过设计阴阳极的连接关系可使电极与电解液充分接触，且每个电极板有类似的电流分布，可以促进电化学反应和加速有机物的降解；同时耦合使用过硫化盐作为活化介质，通过电絮凝可实现高效降解全氟有机污染物，具有絮凝体体积小、降解过程简单高效、耗能较少、降解稳定等优点。
[0014]优选地，所述电解液中全氟有机污染物溶液的浓度为5～10mg/L。
[0015]优选地，所述全氟有机污染物为全氟辛酸或全氟辛烷磺酸中的一种或两种。
[0016]优选地，所述电解质为氯化钠、氯化钾或硫酸钠中的一种或几种。
[0017]优选地，所述过硫酸盐为过一硫酸盐或过二硫酸盐中的一种或几种，例如过一硫酸钠、过二硫酸钠等。
[0018]优选地，所述阳极和阴极为2～5组。
[0019]优选地，所述恒电压电絮凝处理时的电流密度为55～75V。
[0020]本专利技术还请求提供一种电絮凝装置，包括电解槽、多组阳极和多组阴极；阳极和阴极间隔平行排列于电解槽中，，最外侧的阳极和最外侧的阴极分别与外部电源连接；中间侧的相邻的阴极和阳极按两两一组串联连接；电解液置于电解槽中，所述电解液为全氟有机污染物、氯化钠和过硫酸盐的混合溶液。
[0021]利用该装置可实现前述的恒电流电絮凝处理。
[0022]优选地，所述电解槽的顶部设于开口。
[0023]阳极、阴极的材质、间距和尺寸可根据实际需要进行选取。
[0024]优选地，所述阳极为铁板电极或铝板电极。
[0025]优选地，所述阴极为铁板电极或铝板电极。
[0026]优选地，所述相邻的阳极和阴极间的间距为1.5～2cm。在该条件下，并配合间隔设计，可进一步提升电絮凝效果。
[0027]优选地，所述阳极的尺寸为(2.0～3.0)cm
×
(2.0～3.0)cm。
[0028]优选地，所述阴极的尺寸为(2.0～3.0)cm
×
(2.0～3.0)cm。
[0029]优选地，所述电源为直流电源。
[0030]优选地，所述直流电源电压为55～75V。
[0031]优选地，所述电流密度为6～18mA/cm2。
[0032]现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0033]本专利技术提供的去除全氟有机污染物的方法，以间隔平行设置的阳极和阴极作为电极，并配合利用特定的电解液可实现全氟有机污染物的高效降解，操作简单，具有絮凝体体积小、降解过程简单高效、耗能较少、降解稳定等优点。
附图说明
[0034]图1为实施例1提供的电絮凝装置结构示意图；
[0035]图2为实施例1～3中反应
‑
1、反应
‑
2、反应
‑
3的PFOS降解曲线图；
[0036]图3为实施例1～3中反应
‑
1、反应
‑
2、反应
‑
3的耗能图；
[0037]图4为实施例1～3中反应
‑
1、反应
‑
2、反应
‑
3的TOC去除率图；
[0038]图5为实施例3中反应
‑
3的循环性能图。
[0039]图6为实施例4中存在不同电解质时PFOS降解曲线图；
[0040]图7为实施例4中存在不同电解质时的耗能图；
[0041]图8为实施例4中存在不同电解质时的TOC去除率图；
[0042]图9为对比例1～2中只有一组电极、仅电解不耦合情况的PFOS降解曲线图；
[0043]图10为对比例1～2中只有一组电极、仅电解不耦合情况的耗能图；
[0044]图11为对比例1～2中只有一组电极、仅电解不耦合情况的TOC去除率图；
[0045]其中，1为电解槽，2为阳极，3为阴极，4为直流电源，5为导线。
具体实施方式
[0046]为了更具体的理解本专利技术的工作原理，具体目的，技术方案和优点。通过以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除全氟有机污染物的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：向全氟有机污染物溶液中加入电解质和过硫酸盐得混合溶液作为电解液；所述电解液中电解质的浓度为0.07～0.1mol/L，过硫酸盐浓度为50～75mg/L；S2：对电解液进行恒电压电絮凝处理，即可；所述恒电流电絮凝处理中选用的阳极和阴极为多组，阳极和阴极间隔平行排列，最外侧的阳极和最外侧的阴极分别与外部电源连接；中间侧的相邻的阴极和阳极按两两一组串联连接。2.根据权利要求1所述去除全氟有机污染物的方法，其特征在于，所述电解液中全氟有机污染物溶液的浓度为5～10mg/L。3.根据权利要求1所述去除全氟有机污染物的方法，其特征在于，所述全氟有机污染物为全氟辛酸或全氟辛烷磺酸中的一种或两种。4.根据权利要求1所述去除全氟有机污染物的方法，其特征在于，所述阳极和阴极为两组。5.根据权利要求1所述去除全氟有机污染物的方法，其特征在于，所述恒电流电絮凝处理时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李猛，莫测辉，于朋飞，严剑芳，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：