一种基于铁循环的导电曝气膜阴极电芬顿污水处理装置及方法和应用制造方法及图纸

一种基于铁循环的导电曝气膜阴极电芬顿污水处理装置及方法和应用。本发明专利技术属于电芬顿污水处理技术领域。本发明专利技术的目的是为了解决目前电芬顿复杂水体处理技术存在O<subgt;2</subgt;利用率低、亚铁循环再生性能不佳和选择性降解效果差的技术问题。本发明专利技术的纳米限域导电气体扩散膜由基膜和活性层组成，活性层由断裂的CNT和内部的BN组成。装置反应室内设有曝气膜组件，组件与阳极相邻的表面由上述气体扩散膜构成。该设计实现氧气通过气体扩散膜直接接触催化层并立刻被消耗，实现氧气100％利用的同时避免了氧气扩散至催化层时水产生的传质阻力。纳米限域导电曝气膜阴极的亚铁循环再生能力强、在实际纳滤浓水中具有良好的处理效果，实现了ECs的选择性降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电芬顿污水处理，具体涉及一种基于铁循环的导电曝气膜阴极电芬顿污水处理装置及方法和应用。

技术介绍

1、电芬顿是一种高效、环保的电化学技术，可降解顽固的有机污染物。然而，该技术仍然面临着氧还原反应(oxygen reduction reaction,orr)过程中h2o2生产效率低的问题，限制了ef技术的应用。当催化剂的选择性和电荷转移效率在一定程度上提高时，orr效率主要受氧传质速率的限制。在电解体系中，常用的曝气供氧方式是利用曝气头或者多口喷枪将空气或者o2吹向阴极附近。由于o2在水中的低溶解度和差的传质效率导致o2的利用效率极低，使得(reactive oxygen species，ros)的生成仍然有限。因此，已有众多研究致力于提升orr过程中的氧气传质效率。其中气体扩散电极(gas diffusion electrode，gde)的使用是提高orr中氧传质速率是一种常用的方法。虽然提高了传质效率，但由于o2在水中的低溶解度导致o2的损失严重，使得自由基活性氧ros的生成仍然有限。另一个重要的因素是，气体形式的氧气需要克服水的物理阻力才本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米限域导电气体扩散膜，其特征在于，所述纳米限域导电气体扩散膜由基膜和其表面的活性层组成，活性层成分由断裂的CNT和其内部的BN组成。

2.权利要求1所述的纳米限域导电气体扩散膜的制备方法，其特征在于，所述方法：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S1中断裂的CNT的制备过程：将CNT加入浓HNO3中形成悬浮液，然后室温下超声处理，接着在403.2±5K条件下油浴回流，冷却至室温后抽滤并洗涤至中性，接着依次进行真空干燥和冷冻干燥，S1中断裂的CNT的水分散液浓度为5-15mg/mL，H3BO3的乙醇溶液浓度为0.05-0.1g/mL，断裂的CNT与...

【技术特征摘要】

1.一种纳米限域导电气体扩散膜，其特征在于，所述纳米限域导电气体扩散膜由基膜和其表面的活性层组成，活性层成分由断裂的cnt和其内部的bn组成。

2.权利要求1所述的纳米限域导电气体扩散膜的制备方法，其特征在于，所述方法：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，s1中断裂的cnt的制备过程：将cnt加入浓hno3中形成悬浮液，然后室温下超声处理，接着在403.2±5k条件下油浴回流，冷却至室温后抽滤并洗涤至中性，接着依次进行真空干燥和冷冻干燥，s1中断裂的cnt的水分散液浓度为5-15mg/ml，h3bo3的乙醇溶液浓度为0.05-0.1g/ml，断裂的cnt与h3bo3和丙酮的比为0.2g：(1-2)g：(10-30)ml，搅拌混合0.5-1.5h，超声处理3-5h，静置20-24h。

4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晗，程雨霏，邱琳泓，江浩天，王天一，杨家璇，王金龙，梁恒，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：