一種利用感應電芬頓反應去除水中有機物的方法及裝置的製作方法

2023-05-28 01:18:56 2

>感應鐵電極面積(cm2)00.250.450.76TOC去除情況45％58％76％78％由實施例3可以看出，隨著感應鐵電極面積的增加，方法的TOC去除率提高，這是由於產生的亞鐵離子濃度提高促進產生更多的羥基自由基，有利於有機物的更好的礦化去除。實施例4.不同電流強度下感應電芬頓去除酸性紅B反應目標溶液體積450ml反應目標溶液濃度酸性紅B200mg/L溶液初始pH值3.00極板面積27cm2電解質濃度0.05MNa2SO4感應鐵電極面積0.45cm2氣體流速100ml/min電流強度120mA，240mA，360mA，500mA不同電流強度下感應電芬頓反應對酸性紅B溶液進行處理，處理前後TOC去除情況如表4所示。表4實施例4不同電流強度對TOC去除影響由實施例4可以看出，隨著電流強度的增加，方法的TOC去除率提高，這是由於產生的亞鐵離子濃度，過氧化氫濃度分別提高，促進產生更多的羥基自由基，有利於有機物的更好的礦化去除的緣故。權利要求1.一種去除水中有機汙染物的感應電芬頓方法，其特徵在於將感應鐵電極引入電芬頓反應，電極過程中感應鐵電極通過感應電化學反應和氧化還原反應溶出亞鐵離子，在弱酸性條件下與在活性碳纖維陰極表面還原產生的過氧化氫反應生成羥基自由基，氧化降解有機汙染物。2.如權利要求1所述的方法，其中感應鐵電極可以是各種形狀與狀態的單質鐵。3.如權利要求1所述的方法，其中電芬頓反應用活性炭纖維、石墨、碳纖維氈等作為陰極，用SnO2/Ti、PbO2/Ti、鈦-釕電極等作為陽極。4.如權利要求1所述的方法，其中採用活性炭纖維作為陰極，該電極具有導電，高比表面積等特點，具有很強的吸附能力，具有準三維電極的性質，因此具有更高的反應效率。5.按照權利要求1所述的方法，反應在pH在2-5左右的酸性條件下進行。6.一種利用感應電芬頓反應去除水中難降解有機物的裝置，其特徵在於，將感應鐵電極引入電芬頓反應器中，使用以炭基電極作為陰極，如活性碳纖維，形穩陽極(DSA)作陽極，陰極區有氧氣通入的電化學反應器，溶液pH值在2-5左右，通入電流使反應進行，並通過控制反應的電流強度、感應鐵電極面積、電解質濃度、pH值等，實現對水中的有機物的有效去除。7.按照權利要求6所述的裝置，其特徵在於，感應電極採用各種形狀各種狀態存在的鐵單質。8.按照權利要求6所述的裝置，其特徵在於，感應電芬頓反應採用活性炭纖維、石墨、碳氈等作為陰極，用SnO2/Ti、PbO2/Ti、鈦-釕電極等形穩電極作為陽極。9.按照權利要求6所述的裝置，其特徵在於，在陰極區有氧氣注入，也可以直接利用陽極電解水生成的氧氣，或者注入空氣以使溶液達到更高的溶解氧濃度，更有利於產生過氧化氫。全文摘要本發明提供了一種去除水中難降解有機物的感應電芬頓方法，將感應鐵電極引入到電芬頓反應中，在電解過程中亞鐵離子可以不斷從鐵電極表面通過氧化還原反應和電化學感應反應溶出，與陰極表面生成的過氧化氫發生芬頓反應，高效產生羥基自由基降解水中有機物。本發明還提供了一種利用感應電芬頓反應去除水中有機汙染物的裝置，它包括反應器以活性炭纖維作為陰極，形穩電極作為陽極，將一定面積的鐵感應電極置於陰陽電極之間，並且通入一定量的氧氣至陰極表面。在反應器中加入pH3左右的有機廢水，通入電流電解可以去除汙染物。本發明採用氧化還原反應和電化學感應反應逐漸產生芬頓反應需要的亞鐵離子、與電化學生成的過氧化氫發生芬頓反應更有效產生的羥基自由基快速高效降解有機物，達到去除汙染的目的。文檔編號C02F1/46GK1789154SQ20041009859公開日2006年6月21日申請日期2004年12月15日優先權日2004年12月15日發明者曲久輝,王愛民,劉會娟,雷鵬舉申請人:中國科學院生態環境研究中心