一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水cod的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于可見(jiàn)光催化?電催化空氣氧化降解污水COD的方法，包括以下步驟：A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth?2釕催化劑，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水中各相分散均勻；B.將步驟A中攪拌均勻的污水抽入裝備了石墨烯電極的電解池，通電電解，同時(shí)使用空氣泵從電解池底通入空氣，反應(yīng)3小時(shí)；C.反應(yīng)結(jié)束后停止通電和曝氣，降解后的污水靜置后通過(guò)濾料裝置進(jìn)行過(guò)濾。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：1）處理后的污水可直排或進(jìn)行生物凈化；2）剩余的Ruth?2釕催化劑回收處理后可循環(huán)使用。
【專利說(shuō)明】
一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，各類污水的排放量日益增多，污水的顏色越來(lái)越深，其中所含難降解有毒有機(jī)成份也越來(lái)越多，而傳統(tǒng)的有機(jī)污水處理方法存在較多的缺陷，難以降解羅丹明B、甲基橙這類物質(zhì)，不能適應(yīng)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的要求。而高級(jí)氧化工藝(Advanced Oxidat1n Processes，AOPs)，尤其光催化氧化和電催化氧化技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，成為有毒有害有機(jī)污染物處理新技術(shù)的研究熱點(diǎn)。
[0003]自1972年Fujishima等發(fā)現(xiàn)光照T12半導(dǎo)體電極具有分解水的功能后，納米T12光催化氧化技術(shù)作為一種水處理的方法引起了廣泛的重視。T12光催化劑具有廉價(jià)、無(wú)毒、高活性和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在降解污染物方面的研究十分活躍。但是二氧化鈦光催化劑自身存在著懸浮相、光催化氧化易凝聚、難分離、易失活、回收困難以及光生電子和空穴的復(fù)合導(dǎo)致量子效率太低，降低了其催化效率等缺陷。隨著光催化研究的深入，人們逐漸意識(shí)到單靠光催化氧化處理水中有機(jī)污染物難以在技術(shù)上獲得突破。由于納米T12光催化氧化技術(shù)的主要問(wèn)題之一是量子效率太低，近年來(lái)有學(xué)者研究通過(guò)外加電場(chǎng)阻止光生電子和空穴發(fā)生簡(jiǎn)單復(fù)合以提高量子效率。實(shí)驗(yàn)表明:使用T12光電極可顯著提高過(guò)程的量子效率，同時(shí)具有增加半導(dǎo)體表面.0H的生成效率和取消向系統(tǒng)內(nèi)鼓入電子俘獲劑O2兩大優(yōu)點(diǎn)。
[0004]電催化高級(jí)氧化技術(shù)(AdvancedElectrocatalysis Oxidat1n Processes ,AEOP)是最近發(fā)展起來(lái)的新型AOPs，因其操作簡(jiǎn)便、與環(huán)境兼容等優(yōu)點(diǎn)引起了研究者的廣泛注意。它通過(guò)電極反應(yīng)直接或間接產(chǎn)生氫基自由基，從而有效降解難生化污染物，但該工藝降解有機(jī)物的電流效率低，能耗高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
[0005]光電催化技術(shù)以其高效、無(wú)害、環(huán)境友好等特點(diǎn)走進(jìn)了人們的視線，并在環(huán)境凈化和新能源開(kāi)發(fā)方面具有巨大的潛力。光電催化技術(shù)的核心是制備高活性的光催化劑。因此，使用適合的催化劑對(duì)污水進(jìn)行光電催化氧化是當(dāng)前亟須解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法解決上述問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法，包括以下步驟:
A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2釕催化劑，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水中各相分散均勻；
B.將步驟A中攪拌均勻的污水抽入裝備了石墨烯電極的電解池，通電電解，同時(shí)使用空氣栗從電解池底通入空氣，反應(yīng)3小時(shí)； C.反應(yīng)結(jié)束后停止通電和曝氣，降解后的污水靜置后通過(guò)濾料裝置進(jìn)行過(guò)濾。
[0008]優(yōu)選地，所述石墨稀電極為Graph-proA電極。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:I)處理后的污水可直排或進(jìn)行生物凈化；2)剩余的Ruth-2釕催化劑回收處理后可循環(huán)使用。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:
一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法，包括以下步驟:A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2釕催化劑，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水中各相分散均勻;B.將步驟A中攪拌均勻的污水抽入裝備了石墨烯電極的電解池，通電電解，同時(shí)使用空氣栗從電解池底通入空氣，反應(yīng)3小時(shí)；C.反應(yīng)結(jié)束后停止通電和曝氣，降解后的污水靜置后通過(guò)濾料裝置進(jìn)行過(guò)濾。所述石墨稀電極為Graph-proA電極。使用石墨稀電極Graph-proA電化學(xué)氧化與基于Ruth-2釕催化劑在曝氣下對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，Ruth-2釕催化劑的引入提高了電解的效率，在曝氣情況下可以將空氣高效的轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基自由基等高氧化性中間體進(jìn)一步提升反應(yīng)的效率。本發(fā)明的基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法可快速降低污水的COD數(shù)值，成本低效果好，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0011]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法，其特征在于，包括以下步驟:A.按照每升污水中加入0.1g的Ruth-2釕催化劑，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水中各相分散均勻； B.將步驟A中攪拌均勻的污水抽入裝備了石墨烯電極的電解池，通電電解，同時(shí)使用空氣栗從電解池底通入空氣，反應(yīng)3小時(shí)； C.反應(yīng)結(jié)束后停止通電和曝氣，降解后的污水靜置后通過(guò)濾料裝置進(jìn)行過(guò)濾。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可見(jiàn)光催化-電催化空氣氧化降解污水COD的方法，其特征在于，所述石墨稀電極為Graph-proA電極。
【文檔編號(hào)】C02F1/74GK105905988SQ201610350686
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】張寧遷, 鮑習(xí)舟, 石凱元, 石磊
【申請(qǐng)人】安徽普氏生態(tài)環(huán)境工程有限公司