利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法及應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用污水污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法及應(yīng)用，屬于廢棄物綜合利用和水處理領(lǐng)域。包括以下步驟：以污水污泥和粉煤灰作為原料，通過摻雜浸漬、微波高溫活化、酸洗及篩選步驟制備具有高活性和穩(wěn)定性的催化粒子電極，制備的催化粒子電極兼具電化學(xué)的粒子電極和電Fenton催化劑的雙重作用。本發(fā)明不僅有效解決了污水污泥和粉煤灰無害化和高附加值資源化利用的難題，還降低了電極制備成本，強化了電Fenton對廢水污染物的去除效能，不需額外添加化學(xué)試劑，具有長期穩(wěn)定性與安全性，屬于經(jīng)濟高效和“以廢治廢”的新型水處理技術(shù)，適用于工業(yè)化的推廣和應(yīng)用。
【專利說明】
利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及廢水污水污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，應(yīng)用于=維電 化nton深度處理難降解廢水，屬于廢棄物綜合利用和水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電化nton是基于Fenton和電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的一種新型電化學(xué)氧化技術(shù)，溶液中 的氧氣通過陰極電子還原產(chǎn)生也化，與添加的化h構(gòu)成化nton氧化反應(yīng)，該技術(shù)避免了試劑 的運輸和儲存，克服了傳統(tǒng)Fenton氧化能力不足與產(chǎn)生鐵泥等二次污染問題，在廢水處理 領(lǐng)域被廣泛的研究和應(yīng)用。電Fenton的電化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在電極表面，因而電極是該技 術(shù)的核屯、組成部分，研制催化活性強、性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長的電極仍然是該技術(shù)工業(yè)化應(yīng) 用中面臨的重要問題。
[0003] 近年來，S維多孔電極材料越來越受到關(guān)注，運一概念由Bac化Urst J.R于20世紀(jì) 60年代末提出，又稱粒子電極，在傳統(tǒng)二維電解槽主電極間裝填粒狀工作電極材料而構(gòu)成， 每一個粒子都成為一個獨立的工作電極即第=極，電解槽中形成了無數(shù)個微型電解單元， 使電解槽面體比增加，空間利用率提高，能W較低電流強度提供較大的電流密度，從而使電 流效率、電化學(xué)反應(yīng)速率和處理效果都得W大幅提升。粒子電極材料主要分為炭質(zhì)和金屬 材料，其具有很高的氧氣電化學(xué)還原活性，在適當(dāng)?shù)臈l件下能利用氧氣電化學(xué)還原反應(yīng)產(chǎn) 生大量也化。
[0004] 粒子電極投加到電Fenton體系中，增加電極比表面積，電化學(xué)還原氧氣的活性位 點也相應(yīng)增多，從而提高也化的生成速率和生成量，參與Fenton氧化反應(yīng)，同時粒子電極滲 雜電Fenton催化活性成分，進一步催化也化分解產(chǎn)生氧化能力更強的自由基，形成S維電 化nton體系，強化廢水中污染物的去除效能。目前，大量研制的粒子電極制備過程復(fù)雜、引 入特殊材料和金屬使成本較高，難W滿足工程化應(yīng)用需要，高效廉價的催化粒子電極的制 備成為了=維電化nton技術(shù)工程化應(yīng)用的關(guān)鍵。
[0005] 另一方面，廢水生物處理工藝產(chǎn)生的污水污泥引起了社會的廣泛關(guān)注，其每年產(chǎn) 生干污泥量約1500萬噸，數(shù)量還在逐年遞增，如果不能妥善處理會造成嚴(yán)重的環(huán)境危害。目 前，主要的處置方法為填埋，農(nóng)業(yè)應(yīng)用，填海及般燒等，盡管有效卻都具有其技術(shù)的嚴(yán)重局 限性。事實上，對于污水污泥的處置最好的辦法是進行資源化利用，其物質(zhì)的本質(zhì)是炭類物 質(zhì)，通過一些物理條件和化學(xué)試劑可W將其轉(zhuǎn)換為類活性炭物質(zhì)。目前，已有許多研究成功 制備污泥活性炭進行吸附水中污染物和重金屬等，取得了良好的去除效果。但是，制備的吸 附劑易飽和，再生困難，可重復(fù)性差，經(jīng)濟效益不理想，負面影響了該方法的實際應(yīng)用。
[0006] 同時，粉煤灰是煤炭在高溫燃燒過程產(chǎn)生的重要副產(chǎn)物，每年的排放量巨大，已 經(jīng)成為我國主要的工業(yè)固體廢棄物，其化學(xué)成分主要是Ah〇3, Si化和化2〇3等，長期W來粉 煤灰的利用率和經(jīng)濟效益均較低，主要集中在制造建筑材料、上壤修復(fù)劑、填海造地等方 面，如何充分發(fā)揮其物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，實現(xiàn)其無害化和高附加值利用是其研究和應(yīng)用的重點。 特別是，富含金屬鐵等過渡金屬的粉煤灰具有良好的催化劑金屬活性組分的物質(zhì)基礎(chǔ)，具 備用于研制化nton催化劑的潛質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明公布了一種廢棄物污水污泥和粉煤灰無害化和高附加值利用的方法，W其 作為原料制備催化粒子電極，制備方法簡單，成本低廉，催化粒子電極具有高效的電化學(xué)和 催化活性W及穩(wěn)定性，易于回收，構(gòu)成S維電Fenton系統(tǒng)，強化廢水污染物的去除性能，該 水處理過程不需要額外添加化學(xué)試劑，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，適宜工程化推廣和應(yīng) 用。
[0008] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于包括W下步驟： 1) 將原料污水污泥和粉煤灰在100-120°C的溫度下分別干燥2-5小時，粉碎篩分后分別 得到粒徑為10-30皿!的污泥顆粒和粉煤灰顆粒，待用； 2) 將污泥顆粒和粉煤灰顆粒進行滲雜混合，然后采用化學(xué)活化劑浸潰處理，靜置并收 集固體沉淀物樣品； 3) 將固體沉淀物樣品進行微波活化處理； 4) 將微波活化后的樣品進行酸洗； 5) 將酸洗后的樣品進行除雜、干燥及篩分，得=維電化nton催化粒子電極。
[0009] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步驟1)中：污水 污泥來源于污水處理廠、造紙廠及化工廠等的初級沉淀池、二級沉淀池及污泥濃縮池中的 好氧或厭氧污泥，粉煤灰來源于火力發(fā)電廠、冶煉及化工行業(yè)的鍋爐排放的煤炭高溫燃燒 后形成的固體廢棄物，粉煤灰中過渡金屬的含量為20 wt%及W上。
[0010] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步驟2)中：污泥 顆粒和粉煤灰顆粒滲雜混合的質(zhì)量比為污泥顆粒:粉煤灰顆粒=3:1-3，化學(xué)活化劑是濃度 為1-5 mol/L的ZnCl2溶液或KO田容液，化學(xué)活化劑與混合樣品的浸潰比例為化學(xué)活化劑： 混合樣品=3-lL:100g，浸潰時間為2-5小時，浸潰過程中攬拌器W100-150轉(zhuǎn)/分鐘進行混 勻。
[0011] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步驟3)中：微波 熱解溫度為700-1000 °C，微波時間為10-60分鐘，微波功率為200-400 W，微波活化過程采 用氮氣進行保護，氮氣流速為150-300 mL/min。
[0012] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步驟4)中：采用 肥1溶液進行酸洗，肥1溶液濃度為2-5 mol/L，沖洗至溶液抑值不再發(fā)生變化為止。
[0013] 所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步驟5)中：酸洗 后的樣品采用去純凈水繼續(xù)沖洗雜質(zhì)，干燥，篩分得到粒徑為5-10 mm的S維電化nton催化 粒子電極。
[0014] 所述任一方法所制備的催化粒子電極在S維電化nton處理廢水中的應(yīng)用，S維電 化nton運行條件為:反應(yīng)器裝置為Ti/Gd-Sn化陽極，活性炭纖維陰極，催化粒子電子在陰陽 兩極間受曝氣作用呈懸浮流化狀態(tài)，曝氣范圍0-10 L/min，催化粒子電極投加量為2-10 g/ L，S維電Fenton采用直流電源，電流密度為6-20 mA/cm2,反應(yīng)溫度為20-60 °C，pH值為2- 8,每次反應(yīng)時間60分鐘左右。
[0015] 所述的催化粒子電極在S維電化nton處理廢水中的應(yīng)用，其特征在于反應(yīng)器采用 圓柱形玻璃反應(yīng)器，直徑12 cm,高14 cm,有效容積為2 L，下部設(shè)有進水口和曝氣入口，上 部設(shè)有出水口。
[0016] 所述的催化粒子電極在S維電化nton處理廢水中的應(yīng)用，其特征在于所述廢水為 難降解的有機廢水或生化方法處理后未能達標(biāo)排放的廢水。 本發(fā)明具有W下有益效果： 1.本發(fā)明制備催化粒子電極的物質(zhì)基礎(chǔ)為廢棄物污水污泥和粉煤灰，大幅降低了電 極制備的成本，有效解決了該類廢棄物無害化和資源化高附加值利用的難題，具有良好的 經(jīng)濟和環(huán)境效益。
[0017] 2.本發(fā)明催化粒子電極的制備技術(shù)簡單易操作，污水污泥形成的活性炭有效的固 持了粉煤灰金屬成分，減少了金屬溶出濃度，確保了制備產(chǎn)品性能穩(wěn)定，無二次污染危害， 屬于環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的制備技術(shù)。
[0018] 3.本發(fā)明制備的催化粒子電極兼具電化學(xué)的粒子電極和電Fenton催化劑的雙重 作用，增加了電化學(xué)工作電極面積，提高反應(yīng)體系電流效率和空間利用率，促進出化的生成， 同時催化電Fenton分解出化產(chǎn)生氧化能力更強的自由基，提高反應(yīng)體系的整體處理效能，催 化粒子電極應(yīng)用于S維電Fenton處理廢水，具有高效的電化學(xué)和催化活性，污染物處理效 率高，長時間使用性能穩(wěn)定，該過程不需要額外添加化學(xué)藥劑，屬于廢治廢"和綠色安全 的新型水處理技術(shù)，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用和推廣的前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明=維電化nton反應(yīng)器裝置圖； 圖2本發(fā)明實施例制備的催化粒子電極X射線衍射光譜圖(XRD); 圖3是實施例1制備的催化粒子電極A應(yīng)用于S維電Fenton深度處理印染廢水的效能 圖； 圖4是實施例1制備的催化粒子電極A應(yīng)用于S維電Fenton對印染廢水可生化性的影 響； 圖5是實施例1制備的催化粒子電極A連續(xù)應(yīng)用于=維電化nton深度處理印染廢水的穩(wěn) 定性變化圖； 圖6是實施例2制備的催化粒子電極B應(yīng)用于S維電Fenton深度處理煤制氣廢水的效能 圖； 圖7是實施例2制備的催化粒子電極B應(yīng)用于S維電Fenton對煤制氣廢水可生化性的影 響圖； 圖8是實施例2制備的催化粒子電極B連續(xù)應(yīng)用于=維電化nton深度處理煤制氣廢水的 穩(wěn)定性變化圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了更好地闡述本項發(fā)明，結(jié)合實施例進一步解釋本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi) 容不僅僅局限于下面的實施例。
[0021] 實施例1 催化粒子電極應(yīng)用于=維電Fenton處理廢水，反應(yīng)器采用圓柱形玻璃反應(yīng)器，直徑12 cm,高14 cm,有效容積為2 L，下部設(shè)有進水口和曝氣入口，上部設(shè)有出水口，反應(yīng)裝置如圖 1所示，S維電化nton反應(yīng)器主要包括Ti/Gd-Sn化陽極、活性炭纖維陰極、催化粒子電極、直 流電源、攬拌器和恒溫裝置，具體為：電極(Ti/Gd-Sn〇2陽極、活性炭纖維陰極）固定在支架 上并與直流穩(wěn)壓電源連接，電極(Ti/Gd-Sn〇2陽極、活性炭纖維陰極）間距為5.0 cm,電極 (Ti/Gd-Sn化陽極、活性炭纖維陰極)尺寸均為4.0 cmX5.0 cm,電極支架底端和兩側(cè)為帶 微孔的隔板，用W承托催化粒子電極，微孔保證了曝氣均勻進入電解反應(yīng)區(qū)和電解液的傳 質(zhì)，反應(yīng)器底部的曝氣頭將空氣導(dǎo)入并提供催化粒子電極流化的動力，整個反應(yīng)器置于外 部的恒溫水槽中，可W調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度并保證在恒溫條件下進行。
[0022] 污水污泥和粉煤灰在烘箱中Iior干燥3小時，粉碎篩分得到粒徑10-30 mm的污泥 顆粒和粉煤灰顆粒，通過一步滲雜浸潰進行物質(zhì)滲雜和化學(xué)活化處理，污泥顆粒和粉煤灰 顆?；旌蠘悠焚|(zhì)量配比為污泥顆粒:粉煤灰顆粒=3:1，采用的化學(xué)活化劑為ZnCl2溶液，其 濃度為3 mol/L，aiCl2溶液與混合樣品的浸潰比例為ZnCl2溶液:混合樣品=3L: 100g，浸潰時 間為4小時，浸潰過程中攬拌器W120轉(zhuǎn)/分鐘進行混勻，浸潰結(jié)束后靜置1小時，收集固體 沉底物樣品，然后將固體沉底物樣品在微波爐內(nèi)高溫活化，微波熱解溫度為900 °C，微波時 間為50分鐘，微波功率為300 W，該過程需要氮氣進行隔絕氧氣保護，氮氣流速為200 mL/ min,活化后樣品冷卻，然后采用肥1溶液進行酸洗處理，其濃度為4 mol/L，沖洗至溶液抑值 不在發(fā)生變化為止，純凈水繼續(xù)沖洗雜質(zhì)，烘箱110 °C烘干后，篩分后得到粒徑為5-10 mm 的催化粒子電極A成品。
[0023] S維電化nton工藝的運行條件為:催化粒子電子在陰陽兩極間受曝氣作用呈懸浮 流化狀態(tài)，投加量為5 g/L，曝氣量范圍8 L/min，反應(yīng)溫度為25-30 °C，電流密度為10 mA/ cm2，pH值為原水pH值，反應(yīng)時間60分鐘左右。
[0024] S維電Fenton深度處理廢水為印染廢水生化處理出水，該廢水水質(zhì)為：COD濃度 為175 mg/L左右，BOD日濃度18 mg/L左右，BOD日/COD為0.1，色度85，pH值7左右，屬于可生化性 差，生物難降解廢水，未到達國家城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0025] 由表1可W得知，制備的催化粒子電極A具有較大的比表面積和孔容，屬于介孔結(jié) 構(gòu)，運主要是由于活化劑的刻蝕作用使污泥中有機質(zhì)在熱解過程中炭化形成多孔的活性炭 結(jié)構(gòu)，粉煤灰提供的Fe元素含量為9.2 wt%，作為催化粒子電極的活性成分，固持在污泥形 成的炭表面和孔隙內(nèi)部。
[00%] 親1制備的催化綺子由極親而據(jù)佈與舍屬債裁量
通過浸出試驗對制備的催化粒子電極A浸出液重金屬含量進行考察，浸出試驗結(jié)果見 表2。 「AAO~7 1 豐 O /與 / L 業(yè)占 Ht 4*TZ、、/3 I I t 0,古去人臣 4*人、、而|| / /T \

由表2可W得知，屯種主要重金屬離子浸出濃度均低于《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性 鑒別KGB5085.3-2007)規(guī)定的浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)值，表明制備的催化粒子電極A在使用過 程中不會造成二次污染。
[002引圖2 X射線衍射光譜圖（X畑)表明粉煤灰在16.4°和26.2°附近的特征峰為侶娃酸 鹽，20.7° ,26.6° ,40.6°和49.9°附近特征峰為石英結(jié)構(gòu)，催化粒子電極A在23.5°附近特 征峰為類似活性炭的石墨結(jié)構(gòu)，在30.5° ,35.7° ,44.2° ,53.4。和62.3°附近特征峰對應(yīng) 的是（220)，（313)，（400)，（511)，（440)晶面的衍射峰，運些特征與丫-Fe203 (JCPDS 13-0534)或者Fe3化（JCPDS 88-0866)相一致，說明催化粒子電極A中具有化nton催化活 性的鐵氧化物組分為丫 -Fe2化或化304。
[0029] 由圖3和4可知，催化粒子電極A應(yīng)用于S維電Fenton深度處理印染廢水，COD和色 度去除率分別達到72.7和90.5 %，可生化性提高至0.41，達到了國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。
[0030] 由圖5可知，催化粒子電極A應(yīng)用于S維電化nton深度處理印染廢水600小時(連續(xù) 運行60次，1小時/次），其催化活性并未發(fā)生明顯改變，F(xiàn)e離子溶出濃度遠低于國家環(huán)保要 求，也保證了其活性的長期穩(wěn)定，證實制備的催化粒子電極A具有高效的電化學(xué)和催化活性 及良好的穩(wěn)定性，適宜工業(yè)化推廣應(yīng)用。
[0031] 實施例2 污水污泥和粉煤灰在烘箱內(nèi)1 l〇°C干燥3小時，分別粉碎篩分得到粒徑10-30 mm的污泥 顆粒和粉煤灰顆粒，污泥顆粒和粉煤灰顆?；旌蠘悠焚|(zhì)量配比為污泥顆粒:粉煤灰顆粒=2: 1，采用的化學(xué)活化劑為KOH溶液，其濃度為4 mo 1 /L，KOH溶液與混合樣品的浸潰比例為KOH 溶液:混合樣品=3L:100g，浸潰時間為4小時，浸潰過程中攬拌器W120轉(zhuǎn)/分鐘進行混勻， 浸潰結(jié)束后靜置1小時，收集沉淀物樣品，然后將固體沉淀物樣品在微波爐內(nèi)高溫活化，微 波熱解溫度為900 °C，微波時間為50分鐘，微波功率為300 W，該過程需要氮氣進行隔絕氧 氣保護，氮氣流速為200 mL/min，活化后樣品冷卻，采用3 mol/L的HCl溶液進行酸洗處理， 沖洗至溶液pH值不在發(fā)生變化為止，純凈水繼續(xù)沖洗雜質(zhì)，烘箱內(nèi)110 °C烘干后，篩分后得 到粒徑為5-10 mm的催化粒子電極B成品。
[0032] 立維電化nton反應(yīng)器裝置同實施1，立維電化nton工藝的運行條件為:催化粒子電 子在陰陽兩極間受曝氣作用呈懸浮流化狀態(tài)，投加量為5 g/L，曝氣量范圍可W 8 L/min， 反應(yīng)溫度為30-35 °C，電流密度為10 mA/cm2，pH值為原水pH值，反應(yīng)時間60分鐘左右。
[0033] S維電Fenton深度處理廢水為煤制氣廢水生化處理出水，該廢水水質(zhì)為：COD濃 度為165 mg/L左右，BODs濃度17 mg/L左右，BODs/COD為0.1，色度300,抑值6左右，屬于可生 化性差，生物極難降解廢水，未到達國家城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0034] 由表1可W得知，制備的催化粒子電極B也具有較大的比表面積和孔容，屬于介孔 結(jié)構(gòu)，粉煤灰提供的化元素含量為11.5 wt〇/〇。
[0035] 圖2 X射線衍射光譜圖表明催化粒子電極B中具有Fenton催化活性的鐵氧化物組 分為丫 -Fe2〇3或化3〇4。
[0036] 由表2可W得知，制備的催化粒子電極B浸出液重金屬含量均低于《危險廢物鑒別 標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)規(guī)定的浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)值，表明制備的催化粒子 電極B在使用過程中不會造成二次污染。
[0037] 由圖6和7可知，催化粒子電極B應(yīng)用于S維電Fenton處理煤制氣廢水生化處理出 水，COD和色度去除率分別達到65.7和92.5 %，可生化性提高至0.40，達到了國家城鎮(zhèn)污水 處理廠污染物排放一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。
[0038] 由圖8可知，催化粒子電極B應(yīng)用于S維電化nton深度處理煤制氣廢水600小時(連 續(xù)運行60次，1小時/次），其催化活性并未發(fā)生明顯改變，F(xiàn)e離子溶出濃度遠低于國家環(huán)保 要求，也保證了其活性的長期穩(wěn)定，證實制備的催化粒子電極B具有高效的催化活性和良好 的穩(wěn)定性，適宜工業(yè)化推廣和應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1. 利用污水污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 將原料污水污泥和粉煤灰在100-120°C的溫度下分別干燥2-5小時，粉碎篩分后分別 得到粒徑為10-30mm的污泥顆粒和粉煤灰顆粒，待用； 2) 將污泥顆粒和粉煤灰顆粒進行摻雜混合，然后采用化學(xué)活化劑浸漬處理，靜置并收 集固體沉淀物樣品； 3) 將固體沉淀物樣品進行微波高溫活化處理； 4) 將微波高溫活化后的樣品進行酸洗； 5) 將酸洗后的樣品進行除雜、干燥及篩分，得三維電Fenton催化粒子電極。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步 驟1)中：污水污泥來源于污水處理廠、造紙廠及化工廠等的初級沉淀池、二級沉淀池及污泥 濃縮池中的好氧或厭氧污泥，粉煤灰來源于火力發(fā)電廠、冶煉及化工行業(yè)的鍋爐排放的煤 炭高溫燃燒后形成的固體廢棄物，粉煤灰中過渡金屬的含量為20 wt%及以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步 驟2)中：污泥顆粒和粉煤灰顆粒摻雜混合的質(zhì)量比為污泥顆粒:粉煤灰顆粒=3:1-3，化學(xué)活 化劑是濃度為1-5 mol/L的ZnCl2溶液或K0H溶液，化學(xué)活化劑與混合樣品的浸漬比例為化 學(xué)活化劑:混合樣品=3-lL:100g，浸漬時間為2-5小時，浸漬過程中攪拌器以100-150轉(zhuǎn)/分 鐘進行混勾。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步 驟3)中：微波熱解溫度為700-1000 °C，微波時間為10-60分鐘，微波功率為200-400 W，微波 活化過程采用氮氣進行保護，氮氣流速為150-300 mL/min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步 驟4)中：采用HC1溶液進行酸洗，HC1溶液濃度為2-5 mol/L，沖洗至溶液pH值不再發(fā)生變化 為止。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污泥和粉煤灰制備催化粒子電極的方法，其特征在于步 驟5)中：酸洗后的樣品采用去純凈水繼續(xù)沖洗雜質(zhì)，干燥，篩分得到粒徑為5-10 mm的三維 電Fenton催化粒子電極。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6所述任一方法所制備的催化粒子電極在三維電Fenton處理廢水中 的應(yīng)用，三維電Fenton運行條件為:反應(yīng)器裝置為Ti/Gd-Sn0 2陽極，活性炭纖維陰極，催化 粒子電子在陰陽兩極間受曝氣作用呈懸浮流化狀態(tài)，曝氣范圍0-10 L/min，催化粒子電極 投加量為2-10 g/L，三維電Fenton采用直流電源，電流密度為6-20 mA/cm2,反應(yīng)溫度為20-60 °C，pH值為2-8,每次反應(yīng)時間60分鐘左右。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的催化粒子電極在三維電Fenton處理廢水中的應(yīng)用，其特征在 于反應(yīng)器采用圓柱形玻璃反應(yīng)器，直徑12 cm，高14 cm，有效容積為2 L，下部設(shè)有進水口和 曝氣入口，上部設(shè)有出水口。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的催化粒子電極在三維電Fenton處理廢水中的應(yīng)用，其特征在 于所述廢水為難降解的有機廢水或生化方法處理后未能達標(biāo)排放的廢水。
【文檔編號】C04B33/132GK106064962SQ201610385940
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610385940.6, CN 106064962 A, CN 106064962A, CN 201610385940, CN-A-106064962, CN106064962 A, CN106064962A, CN201610385940, CN201610385940.6
【發(fā)明人】莊海峰, 方程冉, 宋亞麗, 單勝道, 洪孝挺, 薛向東
【申請人】浙江科技學(xué)院